简介：为了克服随机方法对于小样本难以处理的缺陷,充分利用客观的不确定性信息,构建了物理参数和载荷同时具有未确知性的系留气球设备挂架结构有限元分析模型,并提出了基于未确知理论的系留气球设备挂架结构静力分析方法.利用未确知有理数的运算规则,推导出挂架结构位移响应和单元应力响应的计算表达式.得出结构位移和应力响应取某值的可信度与各参数取值可信度的趋势一致的结论.在缺乏足够数据或者信息不完整的情况下,用未确知信息表述结构模型参数的不确定性,比用成熟的随机方法具有更高的可信度且方法简易可行.算例给出了未确知信息挂架结构最大位移和应力响应的可能值及其可信度的计算结果,表明该方法的可行性和有效性.

简介：用钢连梁代替混凝土连梁用于混凝土联肢剪力墙,可大大改善联肢墙结构的延性和耗能性能,提高结构抗震能力,但前提是须保证钢连梁与混凝土剪力墙连接节点的可靠性。钢暗柱式墙梁连接节点具有承载力大、刚度大以及能提高剪力墙自身延性等优点。针对内埋钢暗柱式节点形式,基于前期试验数据和正交试验有限元模拟结果,重点研究了此种节点的受力机理以及破坏模式,提炼出关键参数和设计原则,随后建立了这种节点极限承载力的理论模型与计算公式。分析表明,内埋钢暗柱梁墙节点极限承载力主要由3个部分贡献：受拉区钢筋拉力或者钢暗柱截面抗剪强度、钢暗柱埋深部分混凝土压力以及钢暗柱节点域抗剪强度。其中钢暗柱节点域抗剪强度同样由3部分组成：钢暗柱腹板机构、内部混凝土斜压杆机构以及外部桁架机构。通过与试验及精细有限元模型结果进行对比,证明了提出的理论模型简便易行且具有较高精度,所做研究为这种新型节点在工程中的应用提供了简便的设计方法。

简介：大跨度、复杂体型、结构新颖的建筑物对于风荷载较为敏感.为了满足襄阳大剧院抗风设计安全要求,有必要对其进行风洞试验研究.详细介绍了风洞试验所采用的主要技术参数和数据处理方法.通过风洞试验研究了该建筑物在24个风向角作用下的风荷载分布规律,讨论了不同风向角下模型结构体型系数的变化规律,并对外立面幕墙和屋面的风荷载分布规律进行了分析,指出了风压作用最不利位置和薄弱之处,为该剧院的结构设计提供指导和科学依据.

简介：工业化住宅以住宅设计标准化、部品生产工业化、施工安装机械化及生命周期管理信息化为特征。信息化管理是工业化住宅建造参与方信息传递及时、准确的保障,而住宅部品分类与编码又是实现住宅部品乃至工业化住宅生命周期信息化管理的基础。通过分析现有的信息分类与编码体系,提出工业化住宅部品分类与使用通用码与专用码对住宅部品进行编码的方法,并设计了编码的结构与组成;通过该编码实现住宅部品的唯一标识,可为住宅部品质量追溯提供支持。所提出的分类与编码方法可为我国工业化住宅部品的分类与编码提供参考。

简介：以某实际工程为背景,进行了一个波纹腹板H形钢空间节点的静力试验,考察了两种连接构造形式,并通过试验研究了该空间节点的力学性能和连接构造的合理性。应用波纹腹板H形钢梁的简化计算公式,分析了试验节点钢梁在弹性阶段的关键截面应力值,并将其计算结果与试验结果进行了对比,验证了该公式的合理性。静力试验结果表明,该空间节点的最终破坏发生在全焊连接的上翼缘对接焊缝处,破坏荷载是设计荷载的2.3倍;但由于发生了受拉翼缘断裂的脆性破坏,破坏截面弯矩仅达到极限抗弯承载力的74%,这是焊缝交汇处应力集中和波纹腹板偏心集中力共同作用的结果。两种连接构造形式中,将拼接位置置于平腹板梁段的栓焊混合连接形式性能更优,可用于实际工程。

简介：通过对基础隔震的单层柱面网壳缩尺模型进行正弦波扫频和多组实际地震波激励的振动台试验,系统研究了水平地震作用下HDR支座的隔震性能.分别测试了无隔震网壳和基础隔震网壳模型的动力特性、一致激励和行波激励下结构的加速度、位移及杆件应变等动力响应,分析了行波效应对隔震大跨网壳屋盖地震响应的影响.试验结果表明：HDR支座基础隔震有效延长大跨网壳结构的自振周期,大幅度降低隔震层以上结构地震响应,隔震后上部结构的运动趋于同步;行波激励下,结构地震响应沿地震波传播方向相对逐渐增大,地震波传出端附近的隔震支座剪切变形明显增大,按一致激励设计偏于不安全.

简介：近年来装配式建筑在我国得到了大力推广,其应用越来越广泛。针对预制混凝土梁和型钢混凝土柱的装配式结构体系,提出了一种新型节点：在预制混凝土梁的端部预埋一定长度槽钢,然后通过高强度螺栓与型钢混凝土柱连接。采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,研究了槽钢预埋长度、预埋偏心、端部加密箍筋和梁跨中空腔等因素对节点承载力的影响。数值分析结果表明,槽钢预埋长度在100～300mm范围内对承载力影响不是很明显;端部箍筋加密能提高节点的承载力;当槽钢形心轴偏离梁截面形心轴时,因梁受到额外扭转作用而导致承载力下降;梁跨中空腔有利于减小构件自重,但对节点的承载力影响不大。

简介：在传递屋面风荷载的过程中,金属复合屋面板的有限刚度和阻尼特性会改变脉动风的频谱特征,从而影响屋盖结构的风致振动效应.针对75mm和100mm两块典型跨度聚氨酯夹芯屋面板足尺试件,通过数值模拟和试验测试对其动力特性进行研究.基于已有聚氨酯夹芯材料的试验数据,建立了两块屋面板的初始有限元模型,并对其模态特征和阻尼性能进行了初步分析.参照分析结果,开展屋面板足尺试件的动力试验,利用PolyLSCF法识别得到屋面板的模态参数值.测试结果表明,聚氨酯夹芯金属复合屋面板试件的前7阶固有频率在24Hz~60Hz之间,频率分布密集,各阶模态阻尼比在1%~3%之间.以试验识别的固有频率和振型为基准,采用一阶优化方法对初始有限元模型进行修正.分析发现聚氨酯夹芯材料的竖向弹性模量、密度和泊松比是影响屋面板动力特性的敏感参数,支承檩条对屋面板动力特性的影响也不能忽略.将檩条引入初始模型并再次进行模型修正,最终获得的屋面板各项设计参数修正值均保留明确的物理意义,可供此类屋面板的风致振动效应分析及相关研究采用.

简介：均布与局部轴压共同作用下钢筒仓屈曲性能与仅均布轴压作用筒仓的屈曲性能有显著区别。采用有限元非线性屈曲分析方法，考虑环向焊缝几何缺陷，对均布与局部轴压作用下钢筒仓的屈曲性能进行了研究。分析参数包括均布轴压比、局部轴压分布角、仓体径厚比、缺陷幅值等。研究表明，局部轴压屈曲承载力随均布轴压比、缺陷幅值、局部轴压力分布角和径厚比的增加而降低。在有限元参数分析的基础上，提出了考虑均布轴压力影响的局部轴压临界屈曲应力计算公式，该计算公式与有限元分析结果基本吻合。

简介：提出一种铝合金杆件与封板节点的有效连接方法.通过铝合金杆件的模压装置进行缩管,节点强度可达杆件材料强度的80%以上.对比传统铝合金网架的连接方法,研究其受拉性能.完成了ф48×2和ф40×2两组试件、共40个网架杆件连接节点的拉伸试验,得到了杆件缩管连接方式的受拉承载力,并与有限元分析结果进行对比.试验结果表明该方法简单有效,操作方便,能够实现铝合金网架杆件的可靠连接,满足承载力要求.基于试验结果,本文方法成功应用于有着＂超级天眼＂之称的国家天文台FAST工程项目.

简介：研究波纹腹板H形钢梁开孔后经钢套筒补强后的受弯性能。设计完成了两个试件的受弯承载力试验,得到了试件的荷载-位移曲线、极限荷载和破坏形态等。采用ABAQUS有限元软件对其进行数值模拟,并对其受弯承载力进行了理论分析,提出了受弯承载力的计算式。研究表明,波纹腹板H形钢梁开孔后经过补强仍具有较好的抗弯变形能力,并且具有较好的塑性性能;开孔后经过补强的波纹腹板梁在弯矩作用下腹板上几乎不存在弯曲正应力,认为截面弯矩完全由上、下翼缘承担;其抗弯承载力可采用理论公式进行设计。

简介：张弦桁架冗余度低,若预应力拉索在意外情况下断裂,结构易发生倒塌.针对这一问题,基于变换荷载路径法提出了4种增设备用索方案.利用ANSYS/LS-DYNA对结构倒塌过程进行模拟,采用考虑结构初始状态的等效荷载卸载法模拟拉索的失效过程,模拟结果证明了增设备用索可以有效提高张弦桁架结构的抗连续倒塌能力.在不同支座水平刚度下,对传统张弦桁架及4种增设备用索方案断索后的动力响应进行分析,指出增设备用索抗连续倒塌设计方法更适用于支座水平刚度较小的结构.

简介：为研究平面不规则空间钢网格盒式成束筒结构的抗震性能,采用MIDAS有限元软件建立数值模型,进行结构静力弹塑性分析.从结构塑性发展过程及其构件屈服的顺序,得出结构的屈服路径;根据结构内外筒剪力重分布特点,明确内外筒剪力的分配规律;从内外筒抗侧刚度的发展过程,寻求结构刚度退化的主要原因.分析连梁高度、外围钢网格柱截面、墙肢厚度等因素对结构的屈服路径、剪力分配规律、刚度退化的影响.分析结果表明：对于结构整体刚度和推覆极限荷载的影响程度为连梁高度较小,外围钢网格柱与墙肢厚度较大,墙肢厚度的影响略大于外围钢网格柱.

简介：轮辐式张拉结构自重轻、造型优美,同时能够和建筑功能及建筑造型完美结合,深受建筑师的喜爱。该结构体系源自于自行车轮辐条结构,内拉环和外压环通过径向索连接,形成自平衡受力体系。对轮辐式张拉结构的体系演变进行了研究,并分析了轮辐式张拉结构的力学特性和受力原理。根据受力形式将全封闭体系分为连贯一体型和叠合受力型。同时研究了全封闭轮辐式张拉结构体系可能实现的结构形式,并对各结构形式的受力性能进行了分析。

简介：提出了一种应用于联肢剪力墙体系的新型钢连梁,称之为双阶屈服消能钢连梁。该新型钢连梁包含两部分;发生剪切屈服的核心板梁和发生弯曲屈服的外套箱形梁。在小震作用下,剪切屈服板梁进入塑性,发挥消能减震作用,弯曲屈服梁保持弹性从而保证结构的整体刚度。在中震及大震作用下,剪切屈服梁和弯曲屈服梁同时进入塑性,发挥更大的消能作用,使主体结构免遭过大的地震损伤。双阶屈服钢连梁联肢墙体系作为一种高性能减震结构体系,与传统的混凝土连梁联肢墙体系相比,其刚度和承载力贡献都有较大的提高,并且双阶连梁的附加阻尼比贡献率在小震、中震和大震下可以分别达到28%、44%和72%。联肢墙的耦联比体现了连梁对墙肢约束作用,不同耦联比的联肢墙结构的连梁剪力沿层高分布形式不同。针对3种不同耦联比的联肢墙分析了双阶屈服钢连梁的参数设计方法和建议的布置形式,并在这些建议布置模式下,对比了普通钢连梁结构和双阶连梁结构在小震下的附加阻尼比,大震下各连梁的延性系数等指标,体现了双阶屈服钢连梁对结构的消能贡献和损伤控制。

简介：为了提高网壳结构的抗冲击安全性能,控制网壳的破坏强度,对K6型单层网壳结构的抗冲击设计方法展开研究.首先,通过非线性静力承载力计算和灵敏度分析获得结构的关键杆件分布;然后,结合结构的冲击响应特性,提出网壳结构的抗冲击防护措施,并进行冲击作用分析;最后,从结构冗余度和抗冲击性能两方面对防护设计效果进行验证.研究表明：K6型单层球面网壳结构中的第二、三环附近是个临界区域,位移一旦超过该部位,结构刚度会急剧削弱,塑性发展程度十分严重;整体加强法可以对单层网壳结构起到较好的抗冲击效果,增大杆件直径更加有效;补强高灵敏度的构件,能够从一定程度上提高网壳结构的冗余度,在用钢量增加不多的情况下有效提高结构的抗冲击能力.

简介：采用有限元方法研究了内压与局部轴压共同作用下钢筒仓的屈曲性能。研究的参数包括内压、局部轴压分布角及钢筒仓径厚比等。考察了各参数对筒仓屈曲模态、屈曲时对应的仓底反力、加载边中点下方仓壁的径向位移和环向应力等的影响。局部荷载作用下,仓壁的屈曲变形集中在仓壁局部。仓壁内将形成压力拱承受该局部轴压,且仓底局部范围内的反力为拉力。内压减小仓壁的屈曲变形。同时由于局部轴压作用下沿筒仓高度方向上仓壁的变形呈波浪状,仓壁内的环向应力沿高度方向相应呈波浪状变化。

简介：分析对比了圆角多边形孔蜂窝梁孔间腹板屈曲承载力的不同计算理论，包括楔体理论模型、英国钢结构协会计算手册理论模型、LAWSON理论模型及斜压柱模型等。采用不同理论对蜂窝梁孔间腹板的屈曲承载力进行了计算，并与试验结果进行了对比。结果表明，应用于六边形孔的楔体理论计算值过于保守，与试验值偏差均超过50％；应用于圆形孔的英国钢结构协会计算手册理论模型及LAWSON理论模型计算值也过于保守，偏差范围在58％～70％之间；斜压柱理论相比其它方法，计算结果较为准确，偏差范围在7．6％～39％之间。并采用验证的有限元方法分析了不同孔距、孔高及腹板厚度的蜂窝梁孔间腹板的屈曲承载力。应用斜压柱理论模型计算孔间腹板剪力承载力，与有限元参数分析结果对比表明，斜压柱模型按规范BS5950-1：2000计算的理论值过于保守，理论值与有限元结果比值范围在0．185～0．384之间；按规范EN1993-1-1计算的理论值评价孔距较小（S／d0=1．4）蜂窝梁的剪力承载力时偏于安全，理论值与有限元结果比值范围在0．878-0．972之间，当孔距较大（S／d0〉1．4）时，理论结果偏于不安全，理论值与有限元结果比值范围在1．054～1.818之间，需要进一步修正。

简介：采用有限元方法研究了考虑内压影响的局部轴压作用下钢筒仓屈曲应力。考察了内压、局部轴压分布角及径厚比等因素对钢筒仓屈曲应力的影响。将内压与局部轴压作用下钢筒仓屈曲应力的分析结果与现有规范中关于内压与均匀轴压作用下钢筒仓屈曲应力的计算结果相比较,发现现有规范公式不能准确计算内压与局部轴压作用下钢筒仓的屈曲应力。在参数分析的基础上,提出了相应的考虑内压影响的局部轴压作用下钢筒仓屈曲承载力计算公式。经验证,该公式与有限元分析结果吻合较好。

简介：采用有限元软件ABAQUS对节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接普通节点和腹板开孔型节点进行有限元分析,研究了开孔参数、轴压比、钢材强度对节点域箱形加强式工字形柱弱轴连接腹板开孔型节点滞回性能的影响。分析结果表明：在循环荷载作用下,在弹性阶段节点腹板开孔参数对节点骨架曲线影响不大;进入弹塑性阶段后,开孔参数对节点的承载力影响较大,其中开孔直径对节点的滞回性能影响最大,开孔位置次之;轴压比对节点的滞回性能基本无影响;随着钢材强度的提高,节点的屈服承载力和极限承载力随之也提高,并且其延性也在降低,中强度钢材可以满足延性的要求,因此可以通过提高钢材的强度来提高节点的抗震性能。另外提出了一种适用于弱轴连接的加强型与腹板开孔型并用的新型节点。通过有限元分析发现新型节点能够综合加强型节点与腹板开孔型节点的优点,实现塑性铰外移和增加使用功能的要求,有效地保护节点,达到＂强节点弱构件＂的目的,具有一定的工程应用价值。