新型弦支穹顶论文-闫翔宇,张玉轩,于敬海,陈志华,贾莉

新型弦支穹顶论文-闫翔宇,张玉轩,于敬海,陈志华,贾莉

导读:本文包含了新型弦支穹顶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:结构工程,节点刚度,大跨弦支穹顶,温度效应

新型弦支穹顶论文文献综述

闫翔宇,张玉轩,于敬海,陈志华,贾莉[1](2017)在《考虑节点刚度影响的新型大跨弦支穹顶结构温度效应分析》一文中研究指出以1种新型大跨弦支穹顶结构为对象,采用有限元软件MIDAS/Gen800,在计算温度作用对结构基本静力性能影响的基础上,通过参数化分析,研究节点刚度对温度作用下弦支穹顶结构的构件内力、结构挠度和支座反力等响应的影响规律。结果表明:焊接空心球节点刚度对网壳靠中心部位杆件应力温度响应的影响较大,而水平支座约束刚度对网壳靠外部杆件应力温度响应的影响较大;从变化率上来看,焊接空心球节点刚度对外圈环索内力温度响应的影响较小,对内圈环索内力温度响应的影响较大,而水平支座约束刚度对各圈环索内力温度响应的影响程度相近。(本文来源于《中国科技论文》期刊2017年13期)

冯玉龙,周臻,孟少平,王永泉[2](2014)在《新型误差可调弦支穹顶模型加载试验研究》一文中研究指出弦支穹顶结构是一种由上层网壳结构和下层索杆体系复合而成的结构体系,上层网壳节点的初始安装偏差是影响结构受力性能的重要因素之一。为此,提出了多向误差可调节点的概念,容许与节点相连的网格杆件在水平方向、竖直方向和杆件轴线方向进行空间叁维多向调整,进而能够调节节点空间几何位置。设计了一种针对弦支穹顶结构的多向误差可调节点,并对其进行了分级加载试验,结果表明该节点受力在加载过程中始终处于弹性范围以内,验证了其安全性和可靠性。然后,制作了一跨度为3m的节点误差可调弦支穹顶模型,提出了误差可调节点的安装调节流程,分别对节点位置误差未调整和调整的结构进行了静力加载试验,试验结果表明:误差调整后的结构试验位移值比未调整的小,误差调整后的结构杆件轴力分布较合理,且荷载-位移曲线和荷载-轴力曲线都具有较好的线性关系,结构的受力性能得到了改善。(本文来源于《工程力学》期刊2014年10期)

赵奋,金平,陈桥生,白文化,王玮[3](2014)在《新型钢桁架弦支穹顶结构施工全过程分析》一文中研究指出钢桁架弦支穹顶结构作为一种新型的组合网壳结构,采用主骨架和次结构的结构分布形式,受力合理,造型优美,具备了很强的空间跨越能力,其跨度可达200m以上。基于非线性有限元方法,本文通过绍兴金沙·东方山水C馆钢屋盖的实例分析,对钢桁架弦支穹顶结构的施工进行全过程分析。分析结果表明:不同的施工顺序对结构成型影响较大,部分非对称施工方式可满足施工要求。采用有限元软件ANSYS对中央弦支穹顶结构进行拉索张拉分析,分析了预应力施工过程中结构的位移和内力变化规律,合理优化施工方案。(本文来源于《第五届全国钢结构工程技术交流会论文集》期刊2014-07-30)

王冬梅,张爱林,刘学春[4](2012)在《新型大跨度弦支穹顶结构的动力特性与抗震试验》一文中研究指出弦支穹顶结构是一种新型的预应力钢结构体系,适用于大跨度空间结构的屋盖.为了保证北京奥运会羽毛球馆新型大跨度弦支穹顶结构的抗震性能.利用北京工业大学的九子台阵系统完成了对9.3 m弦支穹顶结构模型的动力特性试验和振动台试验.试验测得模型的多阶自振频率、振型,得到了模型在竖直地震动作用下的加速度、位移、杆件应变、索轴力的响应及响应变化规律.试验结果表明弦支穹顶结构振型密集,在八度大震作用下,具有良好的抗震性能.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2012年02期)

张爱林,饶雯婧,崔伟龙[5](2010)在《火灾下预应力损失对新型弦支穹顶结构稳定性影响分析》一文中研究指出为了研究奥运会羽毛球馆在火灾情况下的性能,作者基于大空间空气升温理论对温度场进行了模拟,通过预应力损失反映温度变化对索力大小的影响,并对弦支穹顶结构进行了双重非线性影响的稳定承载力分析研究.计算结果表明,结构在90min火灾后除最外圈环索以外,其余环索的预应力损失比较明显,整体稳定承载力下降约1/5,但仍具有一定的安全储备;材料高温蠕变性对结构稳定承载力的影响很小,在结构抗火分析时可以忽略.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2010年08期)

刘学春[6](2010)在《新型大跨度弦支穹顶结构体系创新研究与奥运工程应用》一文中研究指出预应力钢结构是工程结构学科中先进、科学、高效的新兴分支学科,既能创造新颖轻巧的现代钢结构体系,又能显着改善结构受力,提高承载力,增大刚度和稳定性,减轻自重,节约钢材,降低造价。大跨度弦支穹顶结构体系属于大跨空间结构和现代预应力钢结构领域的前沿课题之一。本文调研了预应力钢结构的研究现状,对国内外研究文献进行了总结,以2008奥运会工程建设为契机,在国家自然科学基金、北京市科委科技奥运专项等项目资助下,落实“科技奥运”理念,立足自主创新精神,进行了新型大跨度预应力弦支穹顶结构体系创新及其奥运工程应用,论文主要取得如下研究成果:新型大跨度预应力弦支穹顶节点构造与结构体系创新,包括授权国家发明专利V字型径向索弦支网格穹顶、索杆弦支穹顶、预应力钢结构撑杆可调节节点连接装置、多次预应力弦支穹顶等。这些成果显着消除撑杆端弯矩,调整撑杆长度对体系施加预应力,使结构传力更清晰,显着改善受力,方便施工,提高竖向和横向整体稳定性和极限承载力,充分发挥材料强度,节约材料,降低造价,使弦支穹顶结构突破了国际上46米跨度的限制,为我国设计、建成世界上第一个新型大跨度预应力弦支穹顶结构提供了坚实的科学依据。首次提出了预应力钢结构优化设计的改进粒子群优化算法。解决了性态变量与几何变量的耦合问题,实现几何形状、预应力度、截面尺寸的同步优化,优化模型和程序与现行规范相结合,除考虑钢构件和索的强度约束外,还考虑钢构件的构件稳定性约束、结构整体位移约束,并考虑荷载多工况作用,实现优化理论研究与重大工程应用相结合,成果达到工程应用水平,成功应用于2008奥运会羽毛球馆大跨度钢结构体系方案选型及设计,设计完成的第一个新型大跨度预应力弦支穹顶结构体系,用钢量低至62kg/m2,节约钢材38%,达到钢结构体系合理、轻盈与建筑造型优美的协调统一,实现结构安全、经济双优目标。基于概率理论,提出了适合于具有初始缺陷弦支穹顶结构整体稳定性分析的初始缺陷概率法。采用该方法全面研究节点施工定位偏差、杆件初偏心、索的初拉力偏差、材料弹性模量偏差诸多初始缺陷对弦支穹顶结构非线性整体稳定性和极限承载力的影响,并与传统的特征值屈曲模态法进行对比分析。研究表明初始缺陷概率法能够充分反映弦支穹顶结构整体稳定性和极限承载力受初始缺陷的影响规律,初始缺陷的分布和大小更加合理,并且是偏于安全的。初始缺陷概率法在2008奥运会羽毛球馆弦支穹顶结构整体稳定分析中得到有效应用,验证了该方法的适用性。2008奥运会羽毛球馆1:10缩尺模型的静力、整体稳定性能及施工张拉模拟试验研究。采用数值模拟加载和试验模型加载两种方法,研究了在成型前、施工张拉过程中、成型后、叁倍超载直至极限加载破坏整个过程的力学性能。获得模型的构件内力、节点位移、支座水平位移的变化规律,得到代表整体稳定性能的极限荷载的理论值和试验值,验证了设计。研究了活荷载不对称分布对结构整体稳定性的影响规律,得到模型整体失稳的破坏形态和破坏机理及极限承载力。选取4种张拉方案进行了有限元数值模拟和模型试验,通过索力、节点位移、构件应力的对比分析确定了最优的张拉方案。提出了全新的模拟预应力钢结构施工全过程的索力预松弛法,全面分析节点施工定位偏差、施工温度、施工临时支撑、索撑节点摩擦力等对张拉施工的影响规律,采用此法与摩擦单元、节点耦合技术、局部降温方法结合准确模拟了施工的真实全过程,得到各因素对结构设计、施工的影响规律。对2008奥运羽毛球场馆新型大跨度预应力弦支穹顶结构实际工程进行了施工模拟仿真分析,预演了真实的张拉过程,为张拉方案和张拉控制参数的选取及施工验收标准的确定提供了重要依据。针对2008奥运会羽毛球馆屋盖新型大跨度预应力弦支穹顶结构组成和布局特点,研制了一套完整的实时全寿命健康监测系统。在施工张拉阶段及结构全寿命服役期中对整个结构包括索力、网壳构件内力、网壳节点位移变化的全过程实时监控,为工程的验收提供了重要依据,验证了结构在服役期的安全性。目前该系统仍在监控状态,确保了结构安全、健康运行。长期的监控将获得大跨度弦支穹顶结构内力的长期变化规律,对结构剩余使用寿命进行预测,适时提出预应力的补偿措施。本文的研究工作及成果贯穿于新型大跨度预应力弦支穹顶结构的体系创新、优化设计、模型试验、施工张拉及控制、服役期全寿命健康监控全过程,理论、试验研究与重大工程实际相结合,圆满解决了结构设计和施工中的多个关键技术难题,突破国际上弦支穹顶结构46m跨度的限制,为实现93米新型大跨度弦支穹顶结构体系提供了坚实的创新成果支撑,达到钢结构体系轻盈与建筑造型优美的协调统一,实现结构安全、经济双优目标。研究成果在2008年奥运会羽毛球馆预应力钢结构设计、施工及全寿命健康监控中得到成功应用,为我国建成世界上第一个新型大跨度预应力弦支穹顶结构作出了重要贡献,积累了宝贵的基础研究和工程应用经验,推动了大跨度预应力弦支穹顶结构在我国重大工程中的推广应用,对于落实“科技奥运”的理念和“节俭办奥运”的精神,推动我国预应力钢结构科学发展,具有特别重大和深远的意义。(本文来源于《北京工业大学》期刊2010-06-01)

王冬梅[7](2010)在《奥运羽毛球球馆新型弦支穹顶结构抗震性能研究》一文中研究指出弦支穹顶是一种新颖的预应力钢结构体系,索撑体系的引入有效地降低了结构的位移与内力,减小了对支座的水平推力,提高了结构整体的稳定性。本文针对大跨度弦支穹顶结构抗震研究的空白点,结合奥运会羽毛球馆新型弦支穹顶结构工程实际,对其进行了深入地分析,采用理论研究与试验验证相结合的方法,系统研究了地震波加速度峰值大小,地震动的多维输入、地震波的行波效应及预应力损失等条件,对结构抗震性能的影响。创新了弦支穹顶结构可调节撑杆节点,该节点在试验模型与奥运羽毛球馆工程实践中得到应用。本文依照2008奥运羽毛球馆的设计图纸,制作了1:10的缩尺试验模型,使用叁种方法测定了带悬挑部分与不带悬挑部分两个模型的动力特性,测得了多阶自振频率、振型、阻尼比,理论计算与试验结果较为吻合,均表明结构的振型密集,以网壳的竖向振动为主,呈现对称或反对称的扇形分瓣形态。使用台阵系统完成了弦支穹顶结构模型的振动台试验,地震波的输入方向依次调整为竖直方向、水平方向、水平竖直双方向,选取四组地震波完成了共48组工况的振动台试验,使用时程分析方法进行了相应工况的计算,理论结果与试验结果较为吻合。结构在竖直地震波下的响应结果,多数测点大于水平地震输入,多维地震输入响应结果最大。加速度响应峰值随位置的变化规律主要呈现第一振型形态,位移响应峰值的最大值一般出现在网壳最中心点。当地震波加速度峰值达到8度设防条件罕遇地震水平时,网壳的杆件应变在材料弹性极限范围内,结构具有良好的抗震性能。作为预应力构件的环向索在地震力作用下的响应峰值远小于索的破断力,但动静比较大,地震动发生时,最内圈环索的索力损失较为严重。结构在地震力作用下的响应规律表明:对弦支穹顶结构的抗震计算应以竖直方向为主,同时计入水平方向的影响。首次在国内试验研究中完成了大跨度空间结构考虑行波效应影响的台阵试验,根据考虑多点输入的时程分析法理论进行了有限元计算分析,结果与试验结论较为吻合,达到了互相验证的目的。试验结果表明不同的地震波传播速度下,同为竖直传播方向,各种地震响应随位置的变化规律受行波效应影响较小,但响应峰值均会产生一定变化。加速度、位移、环向杆件、环向索的内力均随着视波速的减小而增加,而径向杆件则随着视波速的减小而减小。试验结果中在视波速影响下的各种地震响应的变化幅值大于理论计算结果。利用试验和理论分析两种方法研究了预应力损失对弦支穹顶结构抗震性能的影响。预应力幅值调整为叁种情况,地震波的输入方向为竖直和水平竖直双方向,共完成了两组地震波12个工况的振动台试验。各种地震响应随预应力损失在试验中的变化幅值大于理论计算结果,变化趋势无明显统一规律,随预应力损失的增加,响应峰值增大的工况和测点居多。响应峰值随位置的变化规律几乎不受预应力损失的影响。作为预应力构件的环向索,随着预应力损失程度的增加,动静比增加幅度较大,试验结果表明索力损失40%,从抗震分析的角度就应该采取补张拉措施以确保结构的安全。本文研究的成果应用于2008年奥运会羽毛球大跨度预应力钢结构的抗震设计中,为我国建成世界上第一个大跨度新型弦支穹顶结构作出贡献,理论与试验研究能够和重大工程实际合理结合,为此类结构在国内外的推广提供了有效的理论基础和试验依据。(本文来源于《北京工业大学》期刊2010-06-01)

王冬梅,张爱林[8](2010)在《2008奥运羽毛球馆新型弦支穹顶结构抗震性能试验》一文中研究指出利用九子台阵系统完成奥运羽毛球馆弦支穹顶结构1:10大比例模型的抗震性能试验。利用人工正弦激励和环境激励两种方法测得模型的多阶自振频率、振型、阻尼比。通过振动台试验得到模型在地震动作用下的加速度、位移、应变响应及响应变化规律。试验结果表明:场馆在8度大震作用下,材料始终处于弹性阶段,结构具有良好的抗震性能。(本文来源于《工业建筑》期刊2010年05期)

张爱林,张庆亮,王冬梅,王树[9](2008)在《2008奥运羽毛球馆新型预应力弦支穹顶结构动力特性及地震响应分析》一文中研究指出奥运羽毛球馆弦支穹顶直径93m,为目前世界跨度最大的弦支穹顶结构。对其建立有限元模型,进行动力特性分析,提取结构前60阶自振频率和模态振型得出,结构模态频率密集,振型以中间张弦穹顶竖向振动为主等特点;合理选取地震波对结构进行水平和竖向地震时程分析,提取结构上部网壳与下部索杆在地震作用下的动内力变化数值,并与反应谱法结果进行比较,得出结构径向杆件地震动反应最大,水平向地震起控制作用等特点,可为相关结构的抗震设计提供参考。(本文来源于《钢结构》期刊2008年06期)

赵霄[10](2008)在《弦支穹顶结构新型索杆节点分析与试验研究》一文中研究指出为了解决弦支穹顶结构预应力施工中索杆节点处环索预应力损失较大的问题,本文提出了一种新型的索杆节点并进行了相应的理论分析与试验研究。在回顾和总结了已建成弦支穹顶结构中的索杆节点的优缺点的基础上,通过理论模拟计算和模型试验研究分析了常规节点处的摩擦对环索索力分布以及结构整体性能的影响。在此基础上,提出了引入滑动轴承概念的弦支穹顶结构新型索杆节点,从本质上改变了节点的受力特性,从而减小了摩擦损失。在对节点构造进行设计的过程中,以弹塑性理论为基础,运用大型有限元分析软件ANSYS10.0对节点在荷载作用下的应力分布和承载力进行了非线性有限元分析;同时对轴承装配部分进行了接触分析,得到了接触状态下节点内部各零件的受力状态和极限承载力,并根据分析结果不断优化节点构造。在理论分析的基础上,本文还对新型节点进行了缩尺模型试验,得到了试验荷载下节点中的应力状态以及索中预应力损失情况,并与有限元计算结果进行比较,结果表明二者吻合较好,从而也验证了有限元分析的正确性。试验结果表明,在试验极限荷载范围内,该节点可将预应力损失控制在3%以内,且节点不发生强度破坏或是过大的变形。若采用超张拉施工程序,且仅进行1~2次,可将预应力损失控制在1%以内,基本可消除摩擦损失的影响。通过分析研究认为,该新型节点构造合理,性能优良,具有实际工程应用前景。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-05-15)

新型弦支穹顶论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

弦支穹顶结构是一种由上层网壳结构和下层索杆体系复合而成的结构体系,上层网壳节点的初始安装偏差是影响结构受力性能的重要因素之一。为此,提出了多向误差可调节点的概念,容许与节点相连的网格杆件在水平方向、竖直方向和杆件轴线方向进行空间叁维多向调整,进而能够调节节点空间几何位置。设计了一种针对弦支穹顶结构的多向误差可调节点,并对其进行了分级加载试验,结果表明该节点受力在加载过程中始终处于弹性范围以内,验证了其安全性和可靠性。然后,制作了一跨度为3m的节点误差可调弦支穹顶模型,提出了误差可调节点的安装调节流程,分别对节点位置误差未调整和调整的结构进行了静力加载试验,试验结果表明:误差调整后的结构试验位移值比未调整的小,误差调整后的结构杆件轴力分布较合理,且荷载-位移曲线和荷载-轴力曲线都具有较好的线性关系,结构的受力性能得到了改善。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

新型弦支穹顶论文参考文献

[1].闫翔宇,张玉轩,于敬海,陈志华,贾莉.考虑节点刚度影响的新型大跨弦支穹顶结构温度效应分析[J].中国科技论文.2017

[2].冯玉龙,周臻,孟少平,王永泉.新型误差可调弦支穹顶模型加载试验研究[J].工程力学.2014

[3].赵奋,金平,陈桥生,白文化,王玮.新型钢桁架弦支穹顶结构施工全过程分析[C].第五届全国钢结构工程技术交流会论文集.2014

[4].王冬梅,张爱林,刘学春.新型大跨度弦支穹顶结构的动力特性与抗震试验[J].北京工业大学学报.2012

[5].张爱林,饶雯婧,崔伟龙.火灾下预应力损失对新型弦支穹顶结构稳定性影响分析[J].北京工业大学学报.2010

[6].刘学春.新型大跨度弦支穹顶结构体系创新研究与奥运工程应用[D].北京工业大学.2010

[7].王冬梅.奥运羽毛球球馆新型弦支穹顶结构抗震性能研究[D].北京工业大学.2010

[8].王冬梅,张爱林.2008奥运羽毛球馆新型弦支穹顶结构抗震性能试验[J].工业建筑.2010

[9].张爱林,张庆亮,王冬梅,王树.2008奥运羽毛球馆新型预应力弦支穹顶结构动力特性及地震响应分析[J].钢结构.2008

[10].赵霄.弦支穹顶结构新型索杆节点分析与试验研究[D].浙江大学.2008

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