空间网架结构竖向抗震性能的简化计算

将网架简化为考虑剪切变形的交叉梁系，用有限元法分析其竖向抗震性能，在动力分析中，忽略转动惯量的影响，对总刚矩陈进行刚度集聚，建立网架竖向振动方程，然后通过子空间迭代计算其自振频率和振型，再利用振型分解反庆谱法求各振型下竖向地震作用效应并进行组合，文章同时给出了梁元法与空间桁架位移法精确解的误差比较，其精度满足工程要求，并且计算速度快，所占存贮空间少。     

悬挑结构房屋竖向地震抗震性能分析

我国广大村镇地区大量存在着砖混结构房屋,为了扩展房屋的使用面积,通常会在二层以上外墙处设置悬挑.悬挑构件所受的力较复杂,在竖向地震作用下,抗震性能较弱,为了提高抗震性能,在悬挑梁端增设竖向柱,使上下悬挑梁构成整体,通过数值计算,增设的柱能显著提高结构抗震性能,能显著降低由结构失效损失所产生的间接费用,有着较好的经济性.     

基于模态能量分析的结构滞回能量估算方法

建立能量谱和结构能量反应的关系,是基于能量抗震设计需解决的关键问题之一。根据多层结构体系在地震动作用下的能量平衡方程,运用弹性体系的振型分解思路,将多层结构的能量反应平衡关系拆解为多模态的能量反应平衡关系,推导出多层结构与其模态等效单自由度体系的能量反应平衡关系。运用考虑塑性反应阶段振型的“等效振型”替代弹性振型。建立通过模态滞回能量反应估算多层结构总滞回能量的方法。针对硬、中、软三类场地设计3栋6层模型,选取各类场地下的地震记录作为结构模型的水平激励进行非线性动力时程分析。结果表明,在一些情况下,通过模态能量分析能较准确地估算地震作用下多层结构总滞回能量。     

网架结构的竖向地震响应分析

本文针对网架结构的特点,编制了通用有限元静动力计算及绘图程序,并利用该程序对大中跨度的网架结构进行了竖向地震响应的计算和分析.     

竖向地震波分量对结构抗震性能影响研究的动态

针对竖向地震波分量对结构抗震性能影响,分别简要介绍了国内外在竖向地震波分量对建筑结构和桥梁结构抗震性能影响方面所做的研究工作,对已有研究工作存在的问题作了一些分析,指出一些需要进一步研究和解决的问题。     

选煤厂主厂房网架结构屋盖的抗震性能研究

以某在役选煤厂主厂房屋盖的固定铰支座网架结构为研究对象,采用3D3S分析软件分析了组合荷载对网架结构抗震性能的影响.结果表明:两区网架结构动力特性相似,各网架结构的自振频率密集,结构的低阶整体振型以竖向振型为主,结构整体性强,局部振动不明显;在7度多遇地震作用下,结构的组合荷载作用的内力和位移响应属于同一量级,结构安全稳定性符合规范要求.     

竖向地震加速度对堤坝抗震性能影响分析

将堤坝地震动力响应的有限元效值分析方法与坝坡地震滑移量的Newmark估算方法相结合,通过效值计算探讨了水平与竖向加速度组合作用下堤坝的抗震稳定性．首先以堤坝地震动力响应的二维平面应变有限元分析为基础,按照Makdisi与Seed所建议的计算方法估算堤坝安全系效的变化过程,依此对地震过程中堤坝的瞬态稳定性进行评价．对瞬时安全系效小于1的时段,采用Newmark方法估算滑坡体的可能滑移量,进而由此评判堤坝的抗震安全性．最后,针对一座高度为100m的堤坝,分别采用正弦波和实际El-Centro地震加速度记录作为激励,通过具体效值计算讨论了竖向地震加速度对堤坝抗震稳定性的影响．研究表明竖向加速度对堤坝瞬态稳定性及地震滑移量均具有显著影响,在堤坝抗震设计中应合理地予以考虑．     

竖向不规则结构的抗震设计

本文以一榀四层规则RC框架为对比框架,采用调整层高的方式改变层刚度,并利用SAP2000对结构进行Push2 Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting December 2005over 分析,研究Push2over 方法在探测竖向不规则结构薄弱层方面的实用性.     

格构拱结构动力响应评估的改进模态推覆分析法

静力推覆分析方法广泛应用于多高层结构在水平地震作用下的抗震性能评估,但将此方法直接应用于竖向地震作用下结构水平和竖向变形耦合显著的大跨度格构拱结构时,计算精度较差.引入结构静力稳定分析的特征刚度参数,提出了一种改进的模态推覆分析(IMPA)方法,通过第一阶段的模态推覆分析建立基于特征刚度的等效单自由度(ESDOF)体系;将各阶ESDOF的动力时程按振型组合进行第二阶段推覆分析,推导出推覆荷载公式;通过两阶段的推覆分析求解结构整体的动力响应.采用IMPA方法对某大跨度格构拱结构分别在硬土和软土场地若干条竖向地震波激励下的动力响应进行分析,与时程分析方法进行对比,计算结果表明:节点竖向位移和单元最不利应力的变化趋势基本一致,平均误差分别为10.5%和33.2%,计算耗时仅约为时程分析法的25%;随着竖向振型截取阶数的增加,IMPA方法的计算精度也相应提高.     

框架填充墙结构基于性能的抗震评估

在现有研究基础上,经统计分析提出了框架与填充墙各自的性能水平划分及其层间位移角限值.建立了框架填充墙非线性有限元模型.对6、9和12层三个典型框架填充墙结构进行小震、中震和大震下的静力弹塑性分析,得出框架填充墙结构在不同水平地震作用下层间位移角分布.依据抗震性能指标,分析和评估了填充墙框架结构的抗震性能,指出目前规范的不足.根据计算结果,给出了用于评估结构性能的图表.     

竖向承重网架墙体的稳定计算

着重研究了竖向承重网架墙体的整体稳定。采用拟夹层板法,将网架墙体比拟为受纵横向荷载共同作用的平板,推出了拟夹层板的压曲方程;引入边界条件,求出了网架墙体的临界荷载;经计算分析得出了一些有价值的结论。     

考虑节点柔度的空心圆钢管桁架的简化分析模型

焊接圆钢管桁架在节点部位存在明显的局部柔度现象,在进行有限元分析时要精确模拟这种节点局部柔度就需要采用3D实体或壳单元模拟整个管桁架结构,这导致有限元分析的计算量大、效率低,不利于在工程设计中采用。为了简化计算过程,通常使用常规梁单元模拟钢管构件,并将管节点部位模拟成刚接形式。这种简化方法虽然提高了计算效率,但是却无法模拟出节点局部柔度导致的变形。为了解决这个问题,在常规梁单元模型基础上,在节点部位引入一个虚拟梁单元(Fictitious Beam Element,FBE)模拟节点的局部变形。虚拟梁单元的刚度可通过以往对管节点柔度研究所提出的参数公式进行等效。为了验证这种简化模型的准确性,对由T型管节点和Y型管节点组成的管桁架进行参数分析,共计算了12个管桁架模型,对这些管桁架模型分别采用3D有限元模型、常规刚接梁单元模型以及所提出的虚拟梁单元模型进行分析。研究结果表明:常规刚接梁单元模型会过低估计管桁架的变形,而采用虚拟梁单元模型则可以高精度地计算出管桁架的变形。     

考虑土-结构共同作用悬挑网架多遇地震时程分析

针对某悬挑网架,分别建立网架整体有限元模型(model1)和考虑土-结构共同作用网架有限元模型(model2),通过在三维多遇地震时程作用下网架结果的对比分析,重点考察悬挑网架悬挑端最大位移和与支座相邻杆件应力的变化情况.结果表明,考虑土-结构共同作用时,悬挑网架悬挑端最大竖向位移较整体模型时增大,部分与支座相邻杆件应力增大.建议在工程设计中对中软场地土上的悬挑网架考虑土-结构共同作用.     

多模块构架式空间可展开天线背架的几何建模

为了满足空间任务对大口径及超大口径可展开天线的要求,根据天线背架与天线工作表面的形状特点,对抛物面型天线工作表面进行了球面拟合,提出了模块分层次拓扑的概念,分析了模块分层次拓扑的性质,给出了拓扑关系下模块数量的计算公式.在对平面进行正六边形模块划分的基础上,得到了平面关键点与其在球面投影的坐标关系,并基于齐次坐标变换方...     

超高层结构伸臂桁架的承载力及刚度简化计算

对超高层结构体系中常用的伸臂桁架-单斜腹杆型式(N型)从桁架机制与刚架机制出发、依据伸臂桁架破坏模式建立了简化计算模型,揭示其受力机理.采用有限元模型对伸臂桁架的承载力和刚度指标进行了评估,得知斜腹杆是伸臂桁架主要的受力构件,对伸臂桁架整体承载力以及刚度均起着决定性作用.有限元计算值同简化模型计算结果较为接近,表明所提出的简化模型可以应用于伸臂桁架初步设计中的承载力及刚度的计算.     

四角锥系空间桁架的临界荷载

根据刚度等效的原理,将四角锥系空间桁架比拟为实腹梁,分析桁架的等效弯、扭刚度对其临界荷载的影响,导出桁架的临界荷载计算公式。多个典型实际算例的计算结果与有限元结果的误差在±5％以内,满足工程设计计算精度要求。     

测度空间的等价扩张

引入测度空间的强、弱等价扩张的概念，并讨论了它们的性质．由此，在某种意义下推广了工作［2］的结果．     

空间钢桁架三机整体抬吊

结合具体工程，介绍了空间钢桁架三机整体抬吊施工方法，其中包括空间钢桁架的制作与组装、吊装前的准备工作以及桁架的吊装。