简介:将浮式网架结构应用于深海工程可为人类开发深海提供所需要的空间。选取正放四角锥网架为结构单元,利用Morison方程计算波浪力、海流力,通过函数关系找出作用于结构自身荷载的最大值,平均施加到水面以下球节点上,并施加重力、浮力、上部荷载,模拟结构在海洋环境荷载作用下的力学响应,用百年一遇的海况进行校核,得出该网架结构单元相对承载力较高、安全可靠的结论。由于承载力出现较大的富余,为进一步优化结构,可通过网架结构布局上的改进来实现,包括整体上采用抽空四角锥网架等杆件较为简单的网架体系,局部抽除某些内力较小的杆件,或者将抽掉的杆件替换成与钢结构有较好融合且适应海洋环境的其他材料,使得浮式网架结构更经济安全地应用于实际工程。
简介:关键单元指其破坏将导致结构整体倒塌的单元,确定关键单元是结构设计及维护中的重要问题.为了寻找杆系结构中的关键单元,采用摄动理论中整体刚度矩阵的相对条件数衡量结构的整体性;定义杆件局部范同,并采用局部应变能大小考察单根杆件初始破坏对整体结构倒塌的中间传递.算例分析表明,整体和局部判定方法的结果基本相符,但用整体判断方法,一些杆件对整体倒塌并不重要,而局部应变能判断方法,这些杆件将可能传递倒塌.整体刚度矩阵相对条件数的整体判定方法,可能出现关键单元的伪判定,解决途径是将初始破坏从单一杆件扩展到结构组成模块.网架结构算例表明,模块越接近支座,其重要性越高,边部模块比中间模块更加重要.
简介:随着ETFE(EthyleneTetraFluroEthylene)膜材的成功研发,凭借其轻质、透光、隔热、抗腐、耐候、自洁等良好的性能而被广泛应用,大量的学者也对其开展研究。ETFE膜材为非织物类膜材,相比织物类膜材其单张膜的抗拉强度较低,常采用气枕的形式多张共同受力,并通过内压使其具有合适的刚度,由此产生的气枕式膜结构具有较好的力学性能和使用性能,逐渐得到广泛的发展并具有良好的前景。提炼出了ETFE气枕式膜结构相比于其它膜结构独有的可调节特性,在服役过程中通过内压改变对受力性能、透光率、隔热性能等的自动调节能力,并对ETFE气枕式膜结构的发展、性能、设计方法与施工技术进行研究与归纳,总结了国内外学者对ETFE气枕式膜结构的研究现状,对工程实践具有一定的指导意义。
简介:钢货架结构在世界范围内被广泛应用于仓库货物的存储,一般由冷弯薄壁型钢构件组成。组装式钢货架结构具有安装简便、形式灵活等优点,逐渐成为市场的主流。而其具有的截面异型、构件开孔、节点形式独特、抗侧刚度有限、尽可能轻质经济等特点,使组装式钢货架结构成为设计复杂、区别于传统钢结构的独立式结构。国外针对钢货架结构的设计研究历经数十年,形成了较为明确的设计方法,编制的规范规定,通过试验精确确定钢货架结构构件的特性,进而在构件基础上进行整体结构的分析设计。本文将对组装式货架结构在构件设计方法、节点性能试验方法及整体性能研究等方面做出评述,在现有研究的基础上指出需要进一步探讨的问题。
简介:在桁框结构的桁架跨中设置空腹式消能段是一种延性桁框结构.针对该结构体系,首先推导了消能段的极限抗剪承载力,然后提出了桁框结构的简化计算模型,并根据我国抗震设计准则给出了确定消能段长度的计算方法和构造要求.采用此方法确定的消能段可以精确控制延性桁框结构的屈服时刻和破坏模式,并实现水平地震作用下各楼层同步屈服,充分耗能.最后采用有限元方法进行了单向和循环加载分析与验证,结果表明:合理的消能段长度可以显著提高延性桁框结构的延性、耗能能力、承载能力和安全储备,使其抗震性能明显优于普通桁框结构.提供的计算方法具有较高的精度,可以在确保消能段耗能的前提下实现结构的优化设计.
简介:提出了一种新型球面网壳,它由投影为四边形平面的六杆四面体单元集合组成,网壳的成形构造简单,便于工业化预制生产和装配化施工.这种杆件数和节点数相对较少、网格抽空的球面网壳,也能发挥双层网壳的作用.文中给出并讨论了新型球面网壳的基本结构体系和加强结构体系.为提高结构的刚度和稳定性,网壳的上、下弦节点可采用刚接节点、半刚接半铰接节点和铰接节点,可形成四种节点布置方式和杆件特性,即四种不同计算模型的球面网壳.本文作了竖向荷载作用下的受力特性分析,获得了基本与加强结构体系、四种节点布置方式的网壳内力、位移的基本规律和相互差异,为工程设计和结构选型提供了依据.
简介:随着工程结构的日益大型化和复杂化,结构损伤检测时需要布置大量的传感器.传统的集中采集和处理的技术将难以胜任海量数据的处理要求.有利于降低成本,密集布置的无线智能传感器就成为大型结构健康监测系统的最佳选择.采用分布式损伤识别方法是密集布排的无线传感测试系统的必然要求.针对拱桥吊杆损伤的问题提出应用于无线传感网络的分布式识别技术.以一混凝土钢管拱桥为实验平台,松动吊杆端部锚具制造不同程度的松弛损伤,对损伤前后拱桥进行振动测试,按照网络拓扑情况,利用功率谱密度曲率差法进行损伤识别分析.结果表明:分布式损伤识别技术能够成功识别拱桥吊杆损伤,并且该方法可以应用到其他密集布排无线传感器的大型复杂结构的健康监测和检测中.