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新颖结构:预应力组合网架

预应力组合网架是在组合网架的基础上,在下弦平面内设置单向或双向预应力拉索,从而形成一种拉索、钢管和钢筋  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 建筑时报2015-06-15
山东建筑大学
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预应力组合网架极限承载能力分析

预应力组合网架是一种基于网架和预应力技术发展起来的由钢和钢筋混凝土组合而成的新型预应力空间结构体系,目前国内外在此领域的研究和应用仅限于线弹性分析与设计,只能保证结构构件的安全水平,而结构整体承载能力极限状态的安全水平无法保证,因此,对预应力组合网架结构整体极限承载能力的深入分析与研究,对于提高预应力组合网架的安全设计水平具有十分重要理论和工程意义。本文建立了基于材料非线性和几何非线性的三维非线性有限元模型,该模型可以模拟混凝土的开裂,腹杆、下弦杆及钢筋的屈服,受压腹杆的屈曲等构件的破坏发展过程,可以预测和追踪结构进入非线性阶段的结构反应。通过与试验结果对比,验证了该有限元模型的有效性。本文进行了预应力组合网架的极限承载能力追踪分析,模拟追踪了结构各构件破坏发展过程,对预应力组合网架的破坏特点和破坏机理进行了深入分析。分析表明,预应力索对提高组合网架的极限承载能力和改善结构的受力性能作用明显,使预应力组合网架具有较高的极限承载能...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工程大学
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索—混凝土板预应力组合网架静力与可靠度分析

在预应力组合网架和预应力索-杆协同网架的的基础上提出索-混凝土板预应力组合网架形式,将网架上弦用混凝土板替代、下弦用预应力索替代。对索-混凝土板预应力组合网架进行关于设计和施工的探讨,给出了腹杆与板以及腹杆与索的连接节点。并给出了索的布置方式以及索的锚固方式,同时给出了结构的施工工艺。对这种结构进行静力和正常使用极限状态可靠度分析。得出索-混凝土板预应力组合网架有着比较合理的静力分布规律,同时正常使用极限状态可靠度在一定几何尺寸、材料特性、预应力、恒荷载以及活荷载等随机变量作用下是良好的。将索-混凝土板预应力组合网架用ANSYS软件进行静力特性有限元分析,建立模型时将结构离散成板单元、肋单元、杆单元和索单元。对一20m×20m的正方形结构进行分析得出索-混凝土板预应力组合网架的静力特性,结果显示结构的节点位移中心处最大,往四周逐渐减小;板肋既有受拉又有受压的单元,腹杆既有拉杆又有压杆,并且拉压单元和拉压杆件交替出现;索终应力值全...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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预应力组合网架结构的理论分析及试验研究

预应力组合网架是一种基于网架和预应力技术发展起来的由钢和钢筋混凝土组合而成的新型预应力空间结构体系,目前国内在此领域的研究和应用都较少,为此,本文结合实际工程对预应力组合网架进行了静力和动力的分析研究,并作了施工现场的动力测试及模型试验,总结出预应力组合网架受力比较合理,刚度、动力特性好,是值得推广的一种空间结构形式。本文首先简述混合单元有限元的基本理论,随后应用自编的非线性有限元程序对预应力组合网架进行了静力计算,并与通用ALGOR有限元程序的相应结果作了对比,得出预应力组合网架结构分析中可以不考虑非线性的结论。其次,运用自编的动力有限元程序,使用子空间迭代方法详细计算分析了预应力组合网架的自振特性及影响自振频率的各种因素,同时利用三元线性回归原理回归出基本周期的简化计算公式,供工程设计人员参考使用。再次,基于上述研究,采用ALGOR有限元程序对一实际工程的预应力组合网架进行计算和设计,其中详细分析了结构各单元的内力分布特点,...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东建筑大学
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预应力组合网架优化理论研究

预应力组合网架是在组合网架的基础上,在下弦平面内设置单向或双向预应力拉索,从而形成一种拉索、钢管和钢筋混凝土平板(带肋板)共同工作的组合结构体系。它将承重结构与维护结构合二为一,通过施加预应力改善内力分布、降低应力峰值,增大结构刚度、降低挠度,充分发挥材料强度、提高结构承载力,从而节省用钢量、降低了造价。预应力组合网架具有诸多优势,适用于大柱网、大空间的屋(楼)盖中。在预应力组合网架结构设计中,设计者首先面临的问题是如何确定其预应力值、跨高比、网格数。对于这些参数,设计者往往是根据相关经验或试算的方式来选择,缺乏科学依据,不一定取得最优解。预应力组合网架结构组成复杂,设计变量多,优化问题非常复杂,工程人员一般不容易掌握。基于此,运用优化理论对预应力组合网架几何外形进行研究,为预应力组合网架的优化设计提供选型依据,是一件有意义工作。根据规范和已建工程实例,本文利用APDL设计语言建立了40余个不同建筑尺寸的算例模型。基于三阶段设计...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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预应力组合网架抗火性能数值分析

预应力组合网架是一种基于网架结构和预应力技术发展起来的由钢和钢筋混凝土组合而成的空间结构,多用于商场、学校等长时间处于人员密集状态的建筑物,若火灾中,在人员安全撤离前发生坍塌,将可能造成大规模的人员伤亡和重大的财产损失。然而,目前对于预应力组合网架的研究主要集中在结构的静动力特性及设计方法和施工方法上,对其抗火性能的研究还很少。因此,有必要对预应力组合网架的抗火性能进行深入研究,以确保其在火灾发生时,具有足够的抗火性能。本文首先采用轴对称平面单元模拟焊接空心球节点,采用弧长法对其在不同温度条件下的单向受拉及受压承载能力进行了分析,采用数学回归的方法得到了节点承载力的温度折减系数。其次,通过热-结构多物理场耦合,采用ANSYS有限元分析软件对33组焊接空心球节点进行升温分析,得到了不同荷载条件下球节点的极限耐火时间,比较了荷载大小,球节点半径、厚度等对其耐火极限温度的影响。最后,结合一实际工程,采用有限元方法对预应力组合网架的抗火...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>