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基于多机制融合PGSA的弦支穹顶结构预应力优化
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作者 姜正荣 苏昌旺 +1 位作者 石开荣 周梓杰 《西南交通大学学报》 北大核心 2026年第1期127-135,共9页
针对模拟植物生长算法(PGSA)以固定步长搜索难以收敛于全局最优解、对初始生长点选取依赖性强和生长空间巨大的局限性,提出自适应变步长搜索、高斯扰动变异和生长空间筛选3种机制的新策略,建立基于多机制融合的模拟植物生长算法(多机制... 针对模拟植物生长算法(PGSA)以固定步长搜索难以收敛于全局最优解、对初始生长点选取依赖性强和生长空间巨大的局限性,提出自适应变步长搜索、高斯扰动变异和生长空间筛选3种机制的新策略,建立基于多机制融合的模拟植物生长算法(多机制融合PGSA),进一步采用多机制融合PGSA对弦支穹顶结构进行预应力优化,并与其他优化算法进行对比.结果表明:与原PGSA相比,引入自适应变步长搜索机制,可避免算法陷入局部最优解,引入高斯扰动变异机制,可解决由于初始生长点的选取不当而造成优化结果不佳的问题,引入生长空间筛选机制,可在算法收敛后有效终止生长,显著缩小生长空间(降幅最大达97.64%);与其他优化算法相比,多机制融合PGSA的迭代次数最少(仅为45次),且优化得到的支座平均水平径向反力绝对值最小(仅为0.004 kN),验证了该算法的适用性. 展开更多
关键词 弦支穹顶结构 模拟植物生长算法 预应力优化 多机制融合 算法新策略
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斜拉索承悬索金属薄板空间结构参数化建模协同优化设计方法
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作者 秦杰 冯得海 +2 位作者 柳锋 庄宝潼 刘洋 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期98-104,共7页
针对斜拉索悬索金属薄板结构体系,提出一种综合参数化建模、优化设计、数值模拟协同工作的方法,实现结构设计一体化流程。采用Rhino软件建立模型,以结构构件为参数实现参数化建模。以Ameba软件BESO算法为优化理论基础,拓扑优化得出索最... 针对斜拉索悬索金属薄板结构体系,提出一种综合参数化建模、优化设计、数值模拟协同工作的方法,实现结构设计一体化流程。采用Rhino软件建立模型,以结构构件为参数实现参数化建模。以Ameba软件BESO算法为优化理论基础,拓扑优化得出索最优布置,同步至参数化获取整体结构模型,采用ANSYS软件进行数值模拟,并对优化结果进行验算分析,结果表明,与非一体化计算方法相比,参数化建模协同优化设计方法可显著提升结构设计效率与准确性,实现数据交互。同时,ANSYS软件数值模拟结果与优拓扑化结果一致。 展开更多
关键词 斜拉索承悬索金属薄板结构 数值模拟 参数化建模 索最优布置 优化设计
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圆形五边形三四撑杆混合型开口索穹顶预应力态及多参数敏感度分析
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作者 吕辉 宋潮浪 +2 位作者 董石麟 刘德旺 陶义雅 《工程力学》 北大核心 2026年第1期50-61,共12页
五边形三四撑杆混合型索穹顶构形具有如下特点:在上弦脊索处采用了任意等腰五边形的网格;有别于早期Fuller的传统张拉整体思想,改为在上下弦节点间设有多根倾斜的撑杆,这使得在上弦网格扩大的同时,也提高了整体结构的稳定性。根据节点... 五边形三四撑杆混合型索穹顶构形具有如下特点:在上弦脊索处采用了任意等腰五边形的网格;有别于早期Fuller的传统张拉整体思想,改为在上下弦节点间设有多根倾斜的撑杆,这使得在上弦网格扩大的同时,也提高了整体结构的稳定性。根据节点平衡条件,提出了五边形三四撑杆混合型开口索穹顶结构预应力态的简捷分析方法,并给出其全套预应力态索杆内力一般性计算公式,可以方便地计算出精确解;围绕结构的下弦环索道数、矢跨比、厚跨比、下弦节点水平半径系数等参数计算了60个算例,分析研究了不同参数对索穹顶预张力分布的影响。多参数灵敏度分析结果表明:矢跨比对结构预张力分布影响较小,而预张力分布对厚跨比、下弦环索道数、下弦节点水平半径系数和上弦网格系数较为敏感,在进行结构设计时应着重考虑。该文的研究为索穹顶结构的选型和设计提供了新的方案。 展开更多
关键词 五边形三四撑杆混合型开口索穹顶 结构构形 预应力态简捷计算法 精确解 多参数敏感度分析
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张弦梁在基坑工程中的应用研究
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作者 王震 黄炜 +1 位作者 刘建鹏 王伟 《广东土木与建筑》 2026年第1期52-56,108,共6页
基坑张弦梁是张弦梁结构在基坑支护场景下的新型应用,在基坑支护中展现了卓越的潜力。文中系统分析了基坑张弦梁的特点及与上部结构张弦梁的区别。结合基坑支护场景下的特殊需求,对基坑张弦梁的装配式设计、关键节点和施工方法进行了研... 基坑张弦梁是张弦梁结构在基坑支护场景下的新型应用,在基坑支护中展现了卓越的潜力。文中系统分析了基坑张弦梁的特点及与上部结构张弦梁的区别。结合基坑支护场景下的特殊需求,对基坑张弦梁的装配式设计、关键节点和施工方法进行了研究。结果表明:相比上部结构张弦梁,基坑张弦梁采用装配式设计,使之具有更好的适用性和经济性。同时,基坑张弦梁对关键节点进行了加强,增加安全性。另外,基坑张弦梁在施工上采用现场原位放样安装,吊装方便,对现场误差适应性强。 展开更多
关键词 基坑工程 张弦梁 装配式 预应力 关键节点
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厦门新体育中心游泳馆复杂结构设计研究
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作者 张翀 罗敏杰 +4 位作者 董越 彭翥 吴鹏 黄明 孙逊 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期50-57,共8页
厦门新体育中心游泳馆主体结构采用了带屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架结构,比赛区上方的钢屋盖采用了一种带斜撑杆的多跨连续张弦结构。首先介绍了项目的建筑特点以及结构体系的布置和选型;随后对钢屋盖结构的质量和自振特性、风荷载取... 厦门新体育中心游泳馆主体结构采用了带屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架结构,比赛区上方的钢屋盖采用了一种带斜撑杆的多跨连续张弦结构。首先介绍了项目的建筑特点以及结构体系的布置和选型;随后对钢屋盖结构的质量和自振特性、风荷载取值进行了分析;并对比赛区上方的张弦结构形式、风吸力工况控制下张弦结构的受力分析方法、下弦拉索预张拉力的确定进行了研究;最后进行了预应力张拉的施工模拟分析。结果表明:该项目采用的主体结构和钢屋盖结构体系对强风和中高烈度区的游泳馆类建筑具有较好的适用性;其次张弦结构在风吸力作用下的受力分析需将风吸力和各竖向荷载工况叠加后施加在结构上进行内力分析;最后张拉力大小的选取能满足正常使用阶段张弦结构内力和变形的控制要求,同时又能实现施工阶段张拉与张弦结构脱架的同步完成。 展开更多
关键词 厦门新体育中心游泳馆 多跨连续张弦结构 风荷载 预张拉力 施工模拟分析
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基于蒙特卡洛法的单层轮辐式索网结构制作安装误差影响分析 被引量:1
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作者 吴金志 张祥 +1 位作者 邵玉荣 孙国军 《建筑结构》 北大核心 2025年第1期8-14,65,共8页
单层轮辐式索网结构自重轻盈、造型优美,应用前景广泛,但发展时期不长,其结构设计理论体系仍有待完善。为了提高对单层轮辐式索网结构误差影响的认识,分析了制作安装误差因素对索网性能的影响。首先介绍了单层轮辐式索网的结构形式和采... 单层轮辐式索网结构自重轻盈、造型优美,应用前景广泛,但发展时期不长,其结构设计理论体系仍有待完善。为了提高对单层轮辐式索网结构误差影响的认识,分析了制作安装误差因素对索网性能的影响。首先介绍了单层轮辐式索网的结构形式和采用拉丁超立方抽样的蒙特卡洛法。然后选取苏州工业园区体育场单层轮辐式索网屋盖,通过数值模拟的方法分析拉索长度、截面刚度和耳板坐标三种制作安装误差对该结构拉索索力、环索控制节点坐标和环梁应力等性能指标的影响程度,分析性能指标关于不同制作安装误差的敏感性。最后研究了制作安装误差在不同预应力水平下对索网结构预应力态性能指标的影响。研究结果表明,施工控制过程中需要重点监控环向索索力,对环向索长度误差的控制应比径向索更严格,最外侧下部的环索的弹性模量误差对结构性能指标影响也较为明显,适当提高结构的预应力水平可降低制作安装误差影响。 展开更多
关键词 轮辐式索网结构 制作误差 安装误差 误差影响 灵敏度分析 蒙特卡罗法
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体外预应力钢绞线加固钢吊车梁受弯性能试验 被引量:1
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作者 高志刚 苗哲 +3 位作者 何佳晨 张程华 秦卿 张华 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第2期351-361,共11页
为有效解决传统加固钢吊车梁施工工艺复杂、难度高、周期长、成本高等问题,提出体外预应力钢绞线加固钢吊车梁法。共设计制作3根试验梁,加固组钢绞线施加预应力130 kN,通过静力加载试验,对加固梁和未加固梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、... 为有效解决传统加固钢吊车梁施工工艺复杂、难度高、周期长、成本高等问题,提出体外预应力钢绞线加固钢吊车梁法。共设计制作3根试验梁,加固组钢绞线施加预应力130 kN,通过静力加载试验,对加固梁和未加固梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、梁跨变形规律及上翼缘、腹板、下翼缘的应变分布规律进行分析。结果表明:试件梁的破坏形态均为典型弯曲破坏,直线布线加固梁破坏时钢绞线跨中与梁下翼缘接触,加载点处屈曲;折线布线加固梁钢绞线在跨中断裂破坏,加载点处屈曲,钢梁发生回弹;当许用挠度达到6.75 mm时,未加固梁荷载为63 kN,直线布线加固梁荷载为71 kN,折线布线加固梁荷载为115 kN;直线布线加固钢梁极限承载力提高了29.36%,屈服荷载提高了17.07%,折线布线加固钢梁极限承载力提高了85.32%,屈服荷载提高了107%。研究认为折线布线加固钢梁效果最佳,能够有效提高钢梁承载力,对现有服役期工作的钢吊车梁加固设计有一定参考价值。 展开更多
关键词 钢吊车梁 体外预应力 静力加载试验 变形 应变
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考虑杆件初弯曲的弦支穹顶结构非线性屈曲分析 被引量:1
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作者 姜正荣 邱俊明 +1 位作者 石开荣 苏昌旺 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第3期561-568,共8页
为揭示杆件初弯曲对弦支穹顶结构稳定承载力的影响规律,以多段直梁法模拟杆件初弯曲,采用随机缺陷模态法引入不同形状及幅值的杆件初弯曲,对弦支穹顶结构进行非线性屈曲分析;引入整体缺陷与杆件初弯曲,考察2种缺陷的共同施加对结构稳定... 为揭示杆件初弯曲对弦支穹顶结构稳定承载力的影响规律,以多段直梁法模拟杆件初弯曲,采用随机缺陷模态法引入不同形状及幅值的杆件初弯曲,对弦支穹顶结构进行非线性屈曲分析;引入整体缺陷与杆件初弯曲,考察2种缺陷的共同施加对结构稳定性能的影响.结果表明:仅考虑杆件初弯曲时,弦支穹顶结构的稳定承载力系数平均值显著降低(最大降幅为33.84%),该结构对杆件初弯曲较为敏感;相比于正弦全波,以正弦半波为初弯曲形状来引入杆件初弯曲,对结构的稳定性更为不利;相比于理想结构,同时考虑整体缺陷与杆件初弯曲时,结构的稳定承载力系数进一步降低(最大降幅为44.80%),但其降幅小于两者分别引入的降幅之和,2种缺陷的同时施加,对结构的稳定承载力存在耦合影响,一定程度上削弱了两者单独引入时的不利影响. 展开更多
关键词 弦支穹顶结构 杆件初弯曲 整体缺陷 非线性屈曲分析
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主动变位索网结构体系索力识别方法及FAST工程应用
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作者 付兴 孙思源 +3 位作者 李宏男 李庆伟 李辉 任亮 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期135-143,共9页
为准确识别FAST索网结构体系的拉索索力,本文提出了一种可变弹性边界支承的拉索索力识别方法。建立了拉索等效单自由度模型,推导了理想铰接与弹性边界支承下拉索频率间的数学表达式,通过拉索中点、两端点的第一阶振型值对第一阶频率进... 为准确识别FAST索网结构体系的拉索索力,本文提出了一种可变弹性边界支承的拉索索力识别方法。建立了拉索等效单自由度模型,推导了理想铰接与弹性边界支承下拉索频率间的数学表达式,通过拉索中点、两端点的第一阶振型值对第一阶频率进行修正,进而提出了基于弦振动理论的主动变位索网结构体系索力识别方法;对单根拉索开展数值仿真,验证了所提方法的准确性,并开展了参数分析;通过数值仿真及现场实测对FAST索网结构进行索力识别,证明了方法的可行性和工程适用性。结果表明:数值仿真的索力识别相对误差在1%以内,现场实测的索力识别相对误差小于5%。该方法考虑了拉索的复杂边界条件,可避免求解未知边界约束刚度,拓展了传统弦振动理论的工程适用性。 展开更多
关键词 主动变位索网结构体系 可变弹性边界支承 等效单自由度体系 索力识别 频率修正
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基于性能的钢网格墙抗震设计方法研究
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作者 闫翔宇 于越 +2 位作者 张莫凡 李振宇 陈志华 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第6期85-94,共10页
钢网格墙具有良好的刚度、延性和抗侧承载力,现行钢板剪力墙设计规范并不适用于钢网格墙。为完善钢网格墙的抗震设计方法,本文提出基于性能的钢网格墙抗震设计方法(PBSD法)。该方法基于钢网格墙的性能特点确定了钢网格墙结构的抗震性能... 钢网格墙具有良好的刚度、延性和抗侧承载力,现行钢板剪力墙设计规范并不适用于钢网格墙。为完善钢网格墙的抗震设计方法,本文提出基于性能的钢网格墙抗震设计方法(PBSD法)。该方法基于钢网格墙的性能特点确定了钢网格墙结构的抗震性能目标、失效模式和屈服位移;基于能量守恒原理计算出结构在给定地震作用下的设计基底剪力;基于结构在地震作用下的侧向力分布模式计算得出地震水平力的分布;推导了钢网格构件的塑性设计公式及边缘梁、柱的弹性设计公式。为验证方法的可行性,对某钢框架-钢板剪力墙结构按照钢框架-钢网格墙结构重新设计,并采用该方法对重新设计的结构进行弹性分析和动力弹塑性分析,为钢网格墙结构抗震设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 钢网格墙 基于性能的抗震设计 失效模式 目标位移 塑性设计
原文传递
考虑杆件初偏心的弦支柱壳结构稳定性分析
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作者 姜正荣 刘小梁 +2 位作者 石开荣 苏昌旺 左志亮 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期22-29,共8页
目前对考虑杆件初偏心的空间结构稳定性分析相对较少,为揭示杆件初偏心对弦支柱壳结构稳定承载力的影响规律,该文提出了以端部刚性杆来引入杆件初偏心的模拟方法,给出了刚性杆与初偏心杆件弹性模量的比值关系,在此基础上,采用随机缺陷... 目前对考虑杆件初偏心的空间结构稳定性分析相对较少,为揭示杆件初偏心对弦支柱壳结构稳定承载力的影响规律,该文提出了以端部刚性杆来引入杆件初偏心的模拟方法,给出了刚性杆与初偏心杆件弹性模量的比值关系,在此基础上,采用随机缺陷模态法,依次对理想结构和整体缺陷结构引入杆件初偏心,并进行弹塑性全过程分析,考察杆件初偏心及两种缺陷的同时施加对弦支柱壳结构非线性屈曲性能的影响。结果表明:当刚性杆的弹性模量取初偏心杆件对应数值的100倍以上时,计算结果相差较小,由此取两者弹性模量的比值为100;对理想结构引入杆件初偏心时,弦支柱壳结构的稳定承载力系数降幅不大(最大降幅为8.27%),该结构对杆件初偏心并不十分敏感,兼顾计算工作量,工程实践中可不考虑杆件初偏心的不利影响;对整体缺陷结构引入杆件初偏心时,与理想结构相比,弦支柱壳结构的稳定承载力系数明显降低(降幅最大达27.64%),但其降幅略小于两种缺陷单独引入的降幅之和,整体缺陷和杆件初偏心的同时引入,对该结构的稳定承载力存在一定程度的耦合影响,且前者的影响较为显著。 展开更多
关键词 弦支柱壳结构 杆件初偏心 整体缺陷 稳定性分析
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张拉整体结构形态生成泛函及其变分
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作者 张志宏 王新冉 +1 位作者 张明山 王振华 《空间结构》 北大核心 2025年第1期66-70,79,共6页
在探索张拉整体结构问题的过程中,尝试提出了形态生成控制泛函及其变分原理.突破传统的形态分析方式,将形、态和外荷载有机地结合在一起,考虑它们从起点开始相互作用并共同生成形态的过程.研究发现,结构形态生成过程始终遵循该泛函,因... 在探索张拉整体结构问题的过程中,尝试提出了形态生成控制泛函及其变分原理.突破传统的形态分析方式,将形、态和外荷载有机地结合在一起,考虑它们从起点开始相互作用并共同生成形态的过程.研究发现,结构形态生成过程始终遵循该泛函,因此可将其视为研究结构形态问题的控制泛函之一.通过以张拉整体模块和静定结构形态为具体算例,进一步验证了该形态生成泛函的广泛适用性. 展开更多
关键词 张拉整体结构 结构形态 形态生成 控制泛函 变分
原文传递
预应力CFRP布置方式对加固含复合型边裂纹钢结构的疲劳性能影响
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作者 叶华文 张超凡 +2 位作者 邓加林 何建希 邓雪峰 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期82-92,共11页
为提高预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)对疲劳开裂钢结构的加固效率,以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象,通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿... 为提高预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)对疲劳开裂钢结构的加固效率,以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象,通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿命研究。结果表明:相比CFRP加固量和初始裂纹尺寸,预应力CFRP布置方式对含复合型边裂纹钢板的裂纹扩展行为的影响最显著;沿名义主拉应力方向布置预应力CFRP的裂纹扩展驱动力消减率比垂直于初始裂纹长度方向布置的高1倍,疲劳寿命提高率则高约3倍,并随着预应力水平的增加,沿主拉应力方向布置的加固优势更加明显;在CFRP加固刚度比为0.18、钢板预压应力为30 MPa情况下,沿名义主拉应力方向布置的预应力CFRP可提高疲劳寿命超百倍,加固效率比非预应力CFRP高5倍以上。 展开更多
关键词 钢结构 加固 预应力CFRP 布置方式 复合型边裂纹 扩展行为 疲劳寿命
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基于参数化的空间张拉结构找形一体化设计集成系统研发
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作者 张慎 孟仲永 +2 位作者 孟凡凯 辜文飞 尹鹏飞 《建筑结构》 北大核心 2025年第8期68-74,共7页
张拉结构找形跨越建筑和结构两个专业,是建筑方案和结构体系确定的关键问题,问题的难点在于寻找形式与力学匹配的平衡点。对此,总结梳理了空间张拉结构设计流程,开发了由建筑参数化方案到结构方案比选优化、找形分析和荷载态分析的一体... 张拉结构找形跨越建筑和结构两个专业,是建筑方案和结构体系确定的关键问题,问题的难点在于寻找形式与力学匹配的平衡点。对此,总结梳理了空间张拉结构设计流程,开发了由建筑参数化方案到结构方案比选优化、找形分析和荷载态分析的一体化设计集成系统。系统以Grasshopper为基础平台,以建筑方案设计为起点,内嵌多种张拉结构体系建模电池,方便调用生成空间几何模型;拓展建筑几何属性建立一体化结构有限元模型,结合优化算法调用SAP2000求解快速实现结构多方案比选和优化;输出Grasshopper参数化模型至开发的多种找形算法程序可有效解决结构找形迭代分析难题,找形结果可返回Grasshopper与建筑几何可视化协同。详细阐述了系统研发流程和关键技术,并通过算例验证了系统的实用性。 展开更多
关键词 张拉结构 找形 一体化设计 参数化 系统研发
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数字化背景下BIM技术在建筑工程全过程造价管理中的应用 被引量:3
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作者 蔡明俐 马玉会 《城市建筑》 2025年第16期126-128,共3页
建筑信息模型(BIM)作为一种数字化设计和建造的技术工具,正在逐渐被广泛应用于工程造价行业。文章以武汉某装配式项目为例,深入探讨BIM技术在建筑建造过程中的应用,从决策、设计、招投标、施工、验收等各个阶段进行详细解析。BIM建模将... 建筑信息模型(BIM)作为一种数字化设计和建造的技术工具,正在逐渐被广泛应用于工程造价行业。文章以武汉某装配式项目为例,深入探讨BIM技术在建筑建造过程中的应用,从决策、设计、招投标、施工、验收等各个阶段进行详细解析。BIM建模将二维平面图转化为三维实体图,不仅具有视觉直观性和各方联动协同性的优势,同时模型具有实际构件所有的实时信息数据,这给工程造价人员的算量计价工作带来了极大的便利,是一种高效先进且值得推广的工作方法。 展开更多
关键词 数字化 建筑工程 BIM技术 造价管理
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张弦梁-弦支穹顶杂交结构预应力张拉技术研究 被引量:1
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作者 黄思聪 雷世界 +2 位作者 杨晓 惠存 胡涛 《建筑结构》 北大核心 2025年第3期14-20,46,共8页
针对萍乡市奥体中心体育馆屋盖张弦梁-弦支穹顶杂交结构预应力张拉过程,提出了适用于该类结构的施工方案。为研究该结构张拉成形过程中的结构性能,分析其在张拉过程中杆件应力及节点位移的变化情况,进行了详细的施工过程模拟分析,并根... 针对萍乡市奥体中心体育馆屋盖张弦梁-弦支穹顶杂交结构预应力张拉过程,提出了适用于该类结构的施工方案。为研究该结构张拉成形过程中的结构性能,分析其在张拉过程中杆件应力及节点位移的变化情况,进行了详细的施工过程模拟分析,并根据模拟结果对结构进行了施工过程监测。结果表明,张弦梁部分网壳应力分布较为均匀,其位移变化由中间向两侧逐渐由正值减小为负值,呈现出中部拱起两侧凹陷的形状。弦支穹顶部分同一环内长轴方向的杆件应力与节点位移均大于短轴方向,且随着环杆由内而外同一环杆长轴与短轴方向应力值相差越明显,而节点位移则是越靠近内环相差越大。模拟分析结果与现场监测结果吻合较好,验证了预应力张拉方案的合理性。 展开更多
关键词 张弦梁 弦支穹顶 预应力张拉技术 施工过程分析 数值模拟分析 模拟监测对比
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低矢跨比弦支穹顶的经济性分析 被引量:1
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作者 蔡军 张俊清 +2 位作者 杨雨青 卜龙瑰 牟在根 《建筑结构》 北大核心 2025年第17期31-36,共6页
自20世纪末日本学者提出弦支穹顶以来,国内外已有大量有关弦支穹顶的学术研究及工程应用,但所研究的弦支穹顶矢跨比范围大多分布在1/10~1/8之间,对于小于1/10的弦支穹顶研究较少。基于此,以北京市副中心某项目中的低矢跨比弦支穹顶为例... 自20世纪末日本学者提出弦支穹顶以来,国内外已有大量有关弦支穹顶的学术研究及工程应用,但所研究的弦支穹顶矢跨比范围大多分布在1/10~1/8之间,对于小于1/10的弦支穹顶研究较少。基于此,以北京市副中心某项目中的低矢跨比弦支穹顶为例,建立7组不同撑杆数量组合的弦支穹顶模型,调整预拉力保持撑杆合力不变,在限定应力比范围为0.7~0.85的条件下,对网壳截面重新进行设计,设定经济性指标的目标函数后,将模型从撑杆数量角度进行分组,进行经济性的对比分析。结果表明,撑杆总数越多,其经济性越好。 展开更多
关键词 矢跨比 弦支穹顶 撑杆数量 经济性
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基于Grasshopper的索穹顶结构找形优化系统设计
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作者 曹宇 王春江 +3 位作者 史炜洲 徐晓明 张士昌 叶伟 《建筑结构》 北大核心 2025年第10期52-58,共7页
针对柔性索穹顶结构参数化设计效率低的问题,提出一种基于Grasshopper平台的协同优化方法。通过二次开发SAP2000接口实现参数化建模与结构分析的跨平台联动,结合整体可行预应力理论确定初始预应力分布。为解决传统遗传算法局部搜索能力... 针对柔性索穹顶结构参数化设计效率低的问题,提出一种基于Grasshopper平台的协同优化方法。通过二次开发SAP2000接口实现参数化建模与结构分析的跨平台联动,结合整体可行预应力理论确定初始预应力分布。为解决传统遗传算法局部搜索能力不足的缺陷,引入蝙蝠算法思想构建混合优化算法,以预应力系数和构件截面为变量、单位面积用钢量为目标进行优化。Geiger型和Levy型索穹顶算例表明:该索穹顶结构找形优化系统可快速完成参数化建模,混合算法优化效率较传统遗传算法提升37%~51%,显著降低用钢量与施工成本。 展开更多
关键词 参数化设计 索穹顶结构 混合优化算法 Grasshopper平台 用钢量优化
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径向密索压环可滑式单层索网成型关键技术
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作者 狄增辉 罗斌 +1 位作者 阮杨捷 刘欣 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第12期1302-1314,共13页
针对1种新型径向密索压环可滑式单层索网结构,介绍了其结构构型、传力机理及成型难点.针对全结构零状态找形,提出了索力控制的小弹模法.针对滑动压环在施工中的复杂性,提出了“临时固定+高空释放+最终固定”的施工成型方法,对比优选了... 针对1种新型径向密索压环可滑式单层索网结构,介绍了其结构构型、传力机理及成型难点.针对全结构零状态找形,提出了索力控制的小弹模法.针对滑动压环在施工中的复杂性,提出了“临时固定+高空释放+最终固定”的施工成型方法,对比优选了滑动支座释放时机及索网牵引锚固方案.针对其密索体系,分析了结构成型索力对径向索榀数的敏感性,提出了基于各外联节点误差非独立的误差分析方法并进行了对比验证.结果表明小弹模法可有效实现索力控制,索网的位形对环索力的敏感程度高于径向索力,应控制径向索力进行全结构零状态找形.采用不同锚固方案时外压环的释放时机有所不同:分批锚固应在最后一批牵引索长为0.3 m时释放,同时锚固应在牵引索长为0.5 m时释放;分批锚固较同时锚固总锚固力下降了50.3%.最终确定了“同步整体提升+分批锚固+高区牵引索长为0.3 m时释放滑动支座”的具体施工方案并进行全过程分析,验证了方案的可行性.径向索数量是影响密索体系误差敏感性的关键因素,其与成型态索力偏差呈线性关系:与径向索力偏差成正比,与环索力偏差成反比.基于各外联节点误差非独立的分析方法与传统方法相比,考虑了相邻径向索外联节点的相对误差,该方法得到的误差样本更加集中,连续性更强,相邻节点间相对误差得到了有效控制,使索力偏差降低了60.1%,得出某工程实例的施工控制指标为:径向索长为±5 mm;外联节点分2级控制,其中第1级为±25 mm,第2级为±10 mm. 展开更多
关键词 密索体系 可滑动支座 单层索网 关键技术 零状态找形 施工控制指标
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索桁架结构耐火性能试验研究及分析 被引量:2
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作者 王广勇 方淳锟 +1 位作者 苏恒 刘人杰 《工程力学》 北大核心 2025年第6期80-92,共13页
索结构常用于较大跨度的工程结构,索结构耐火性能研究可为其抗火设计提供实用方法。索由多根钢丝组成,其传热机理较为复杂,而传热计算是索结构抗火设计的基础。进行涂覆薄涂型防火涂料的多种直径索试件的温度场试验,对索中温度场的分布... 索结构常用于较大跨度的工程结构,索结构耐火性能研究可为其抗火设计提供实用方法。索由多根钢丝组成,其传热机理较为复杂,而传热计算是索结构抗火设计的基础。进行涂覆薄涂型防火涂料的多种直径索试件的温度场试验,对索中温度场的分布和发展规律进行试验研究。基于试验结果,提出了考虑空腔辐射传热的索结构温度场计算模型,计算结果与试验结果基本吻合。针对典型的索桁架整体结构,对其高温下的力学性能和破坏形态开展研究。研究结果表明:由于钢丝之间存在热阻,索试件中心测点升温比周围测点滞后,而且随索直径增加,这种滞后作用越明显。高温作用下,索桁架结构的稳定索首先松弛,应力降至零,承重索最后拉断,索桁架发生破坏。荷载增加,索桁架结构的耐火极限降低。稳定索的预应力增加,索桁架结构的耐火极限不变,但索桁架结构保持较好工作状态的时间增加。 展开更多
关键词 索结构 索桁架结构 火灾 温度 耐火性能
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