双层柱面网壳论文_孙桐海,邓华,伍晓顺

导读:本文包含了双层柱面网壳论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:柱面,塑性,支座,结构,预应力,薄弱,质点。

双层柱面网壳论文文献综述

孙桐海,邓华,伍晓顺[1](2019)在《中大震下大跨度双层柱面网壳的倒塌机理》一文中研究指出以7个不同长度、厚度及支承方式的100m跨度双层柱面网壳模型为对象,分析地震作用下结构薄弱区域各类杆件的受力特点、失效原因及整体结构的倒塌机理.通过弹性反应谱法分析发现,双层柱面网壳距支座约1/4跨度处的杆件在非抗震设计工况及抗震设计工况下的最不利内力存在较大差异,且小震验算并不能使这些杆件的截面得以调整,这是该处形成薄弱区域的原因.薄弱区域各类杆件的地震内力与地震动分量及振型密切相关,其中弦杆(或腹杆)的内力由X(或Y)向地震动分量及首阶X(或Y)向水平振型提供绝对贡献.对结构进行7度大震和8度中、大震下的弹塑性时程分析发现,各模型塑性发展直至倒塌的特征总体相同,均为薄弱区域部分腹杆先形成沿网壳纵向的受压屈曲带,而后因内力重分布进一步在网壳中形成新的屈曲带,最终致使该类柱面网壳在跨度方向形成机构而倒塌.建议可以利用对薄弱区域的弦杆、腹杆内力起主要贡献的地震动分量和振型对结构进行针对性加强,以实现此类结构"大震不倒"的设防目标.(本文来源于《空间结构》期刊2019年04期)

李辉,聂桂波,朱兴龙[2](2019)在《考虑下部支承的空间双层柱面网壳强震响应规律及隔震研究》一文中研究指出空间双层柱面网壳结构在实际工程中多用做屋顶结构,因此当地震发生时,网壳结构并不直接承受地震动作用,而是与下部支承结构共同承担。以往的研究通常将下部支承结构简化,导致对包含下部支承的整体结构强震响应规律缺乏足够认识。本文基于有限元软件ABAQUS对考虑下部支承的空间双层柱面网壳结构强震响应行为进行了大规模参数化分析,考察了不同的上部网壳结构参数对结构抗震性能的影响特点和规律。与此同时分析结果表明下部支承结构的动力放大效应是导致结构破坏的重要原因;不同的上部柱面网壳参数对结构强震响应具有明显的规律性。将新型叁维隔震支座应用于不同参数结构中,总结了新型叁维隔震支座在不同结构中的隔震特点和规律。结果表明,新型叁维隔震支座在不同的空间柱面网壳结构中均具有普遍的隔震效果。(本文来源于《地震工程与工程振动》期刊2019年05期)

程云[3](2019)在《双层柱面网壳屋盖的风致随机稳定性分析》一文中研究指出大跨屋盖结构由于其结构新颖、外形独特且受力良好等特性,广泛运用于工程建设领域。随着该类风敏感结构偏向更加轻柔化的趋势发展,有必要建立更加完善的方法来研究随机风荷载对实际大跨屋盖结构稳定性的影响,完善大跨屋盖结构风致动力稳定性分析理论。本文通过理论推导、数值分析和实验测试等方法分析大跨屋盖结构的风致随机动力稳定性。以双层柱面网壳屋盖结构为工程背景,基于随机动力稳定理论引入相关效应,将作用于大跨屋盖结构的脉动随机风荷载模拟为各态历经随机过程,结构变形服从材料力学中的虎克定律和平截面假设,根据施瓦兹不等式推导了屋盖构件在风荷载作用下的随机稳定边界方程。然后基于风洞试验将风荷载模型引入结构随机稳定性理论,通过参数分析研究了实际工程结构的风致随机失稳机理。本文的主要研究结论包括:(1)影响大跨屋盖结构动力稳定性的主要参数有结构阻尼比、材料弹性模量、风荷载均值、均方根以及构件截面尺寸。其中,增大截面尺寸对提高屋盖的随机稳定性最为有效。(2)在不同风向下,屋盖各杆件的随机稳定度和静力稳定度差别较大。静力稳定度较小的杆件在风荷载的动力扰动下发生了失稳。(3)在强风作用时,大跨度屋盖结构上下表面受到“上吸下顶”的风致组合作用,使得屋盖顶部及附近区域更容易遭受风致破坏。尽管顶部受到风的吸力,但对于双层网壳,屋盖表面的吸力仍导致部分杆件受压失稳。(4)阻尼比与随机失稳临界荷载之间为线性关系,而阻尼比与失稳杆件数量为非线性关系。阻尼比的小幅度降低会引起失稳杆件数大幅增加,且失稳杆件区域沿屋盖顶部扩散。(5)90°风向下的失稳杆件在屋面上沿纵向对称分布,失稳区域主要分布在屋盖上表面。135°风向下失稳杆件数最多,为最不利风向,且失稳杆件集中在屋盖顶部及迎风侧表面边角处。180°风向相对来说是最稳定风向,失稳杆件最少。(本文来源于《广州大学》期刊2019-05-01)

朱兴龙[4](2019)在《考虑下部支承的双层柱面网壳叁维隔震研究》一文中研究指出随着社会进步与经济发展,各类大跨空间结构层出不穷,作为大跨空间结构的一种重要结构形式,双层柱面网壳结构在工业及民用建筑中应用广泛。双层网壳结构被普遍认为比单层网壳结构地震承载能力更强,因而导致现有大跨空间结构研究多集中于单层网壳结构,对双层网壳结构地震响应规律研究较少,对考虑下部支承的双层网壳结构研究更是几近空白。2013年4月20日四川省芦山县发生里氏7.0级地震,位于震区的芦山中学体育馆与芦山县体育馆发生破坏,这两个空间网格结构均为汶川地震后根据新的《建筑抗震设计规范(GB 50010-2010)》设计建造,这说明现有规范对双层网壳结构在下部支承作用下的响应规律研究相对较少,对考虑下部支承的双层网壳结构强震失效机理需要进一步的研究。为充分研究考虑下部支承的双层柱面网壳结构地震响应规律以及新型叁维隔震支座在结构中的隔震效果,本文对典型结构进行了地震模拟振动台试验和数值分析,获得了结构在不同设计参数下的抗震和隔震的响应特点和规律。论文主要研究内容如下:1、考虑下部支承的双层柱面网壳结构有无隔震振动台对比试验设计了空间双层柱面网壳缩尺模型,利用地震模拟振动台对模型结构进行了不同地震动下的逐级加载,考察了非隔震双层柱面网壳结构破坏特点和规律,试验结果表明:下部支承结构对上部双层柱面网壳结构的动力放大效应是导致结构破坏的重要原因。继而在双层柱面网壳试验模型底部安装新型叁维隔震支座,获得了地震作用下新型叁维隔震支座的工作状态,考察了结构在隔震情况下的动力响应。结果表明:新型叁维隔震支座可以有效降低双层柱面网壳结构强震下的动力响应,且在不同荷载工况下均具有良好的隔震性能。2、双层柱面网壳结构振动台试验数值模拟根据试验模型相关参数,利用有限元软件ABAQUS对结构进行数值模拟。首先建立试验模型的数值模型,根据试验加载工况对非隔震数值模型与隔震数值模型分别进行动力时程分析。结果表明:非隔震模型数值模拟结果拟合程度较好,隔震模型数值模拟结果拟合程度相对较差,但是拟合误差依然在可接受范围内。这主要是因为新型叁维隔震支座力学性能复杂,数值建模过程中对其进行了一定程度的简化导致了较大的误差。通过非隔震模型与隔震模型的数值模拟,验证了有限元模型所选参数的正确性,为考虑下部支承的双层柱面网壳结构足尺结构参数化分析奠定了基础。同时,根据数值模拟获得的结构振型发现,隔震支座通过延长自振周期,避开了地震卓越周期,从而显着提高结构抗震能力,且隔震结构前叁阶变形形式主要为网壳结构整体平移,避免了结构自身变形导致的破坏。3、考虑下部支承的双层柱面网壳结构非隔震与隔震参数分析根据试验结构数值模拟参数选取经验,对考虑下部支承的足尺双层柱面网壳结构进行大规模有限元分析,考察了结构动力响应规律随下部支承结构高度与截面面积、长宽比、矢跨比、屋面质量的变化特点与规律,并对比了新型叁维隔震支座在不同结构中的隔震效果。结果表明:考虑下部支承结构的双层柱面网壳结构抗震承载力均小于不考虑下部支承时的结构抗震承载力;下部支承结构的动力放大效应、扭转效应、滤波效应是导致结构抗震性能变差的主要原因;下部支承结构高度越高,结构动力响应越大,地震失效极限荷载越小;下部支承截面过小或过大,结构动力响应均会增大,地震失效极限荷载减小;长宽比过大或过小均会降低结构地震失效极限荷载;矢宽比主要通过影响结构竖向地震承载能力改变结构地震失效极限荷载;屋面荷载越大,结构动力响应越大,抗震极限承载能力越小。对不同参数结构,新型叁维隔震支座均具有良好的隔震能力,且结构受到的动力响应越大,隔震支座隔震效果越好。隔震支座位置对结构整体隔震效果影响显着,层间隔震对下部支承结构隔震效果有限,基础隔震对下部支承结构具有良好的隔震效果,对上部双层柱面网壳结构隔震效果也优于层间隔震。(本文来源于《中国地震局工程力学研究所》期刊2019-05-01)

孙桐海[5](2018)在《中大震下双层柱面网壳的倒塌机理及抗震设计方法研究》一文中研究指出双层柱面网壳是一种结构性能和经济性均优良的空间网格结构形式。近年来随着国家环保措施的加强,双层柱面网壳被广泛用于大跨度干煤棚,其建设数量和规模均迅速增加。已有研究发现,仅通过小震弹性验算的大跨度双层柱面网壳在中、大震作用下存在倒塌的可能。本文对此类大跨度双层柱面网壳的弹塑性地震响应特点、倒塌机理以及如何实现“大震不倒”设防目标等问题进行了研究。论文的主要内容及结论如下:1.基于工程调研,本文选取了 7个不同长度、厚度及支承方式的100m跨度双层柱·面网壳模型为分析对象,且各模型的杆件截面首先按非抗震设计工况下的满应力原则优化确定。进一步进行7、8度小震下的结构分析,发现各模型中所有杆件均处于弹性,表明此类网壳结构的杆件截面并不会因小震验算而进行调整。2.对双层柱面网壳模型进行弹性反应谱法分析,发现距支座约1/4跨度处的杆件在非抗震设计工况与中、大震验算工况的最不利内力间存在较大差异,这是该处形成薄弱区域的主要原因。此外,该薄弱区域各类杆件的地震内力与地震动分量及振型密切相关,其中弦杆内力由跨度方向的地震动分量及首阶沿跨度方向的水平振型提供绝对贡献,腹杆内力则由纵向地震动分量及首阶沿纵向的水平振型提供绝对贡献。3.进行7度大震和8度中、大震下的弹塑性时程分析,发现各模型塑性发展直至倒塌的特征总体相同,均为薄弱区域部分腹杆先形成沿网壳纵向的受压屈曲带,而后因内力重分布进一步在网壳中形成新的屈曲带,最终致使该类柱面网壳在跨度方向形成机构而倒塌。4.分别采用“中震弹性设计”和降低杆件长细比限值两种措施对所有双层柱面网壳模型进行加强,然后再进行大震下的结构弹塑性动力分析。结果发现,两种措施对双层柱面网壳的加强效果非常有限,加强后的结构依然不能满足“大震不倒”的抗震设防目标。5.以对薄弱区域杆件地震响应起主要贡献的模态为对象,采用放大这些模态地震内力的方法来针对性地加强薄弱区域杆件。对各网壳进行弹塑性时程分析后发现,对应于7、8度设防,如果杆件截面能分别通过约6.0和8.0倍的基准(小震下的)模态力的验算,便可实现网壳“大震不倒”,且用钢量与非抗震设计的结构相比增幅分别不超过3%和 23%。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-04-01)

李井彬[6](2017)在《罕遇地震下双层柱面网壳弹塑性地震响应及失效模式分析》一文中研究指出大跨度空间建筑由于其外形美观、结构合理、跨越能力强等优点,有其广阔的发展前景,这类结构的重要性也较高,一旦破坏对人民的财产和生命将造成严重危害,因此大跨度建筑的抗震研究具备重要的现实意义。现阶段抗震分析理论有振型迭加反应谱、时程分析理论、PUSH-OVER等理论。时程分析理论由于能计算弹性阶段地震响应及大震下的弹塑性反应,所以在抗震分析中应用较为广发。时程分析理论是一种直接积分法、它对所得到的动力方程使用直接积分,可以解得任一时刻建筑的位移、加速度、速度。本文采用Newmark-β法进行计算。大震作用下,网壳建筑的构件也许受拉屈服,也许受压失稳。为了在弹塑性分析中,合理的反映杆件的性能,采用了MIDAS-Gen中钢支撑的滞回模型。之后,本文以某工业园区焦化项目工程中的备煤车间原料工段干煤棚为例,选用EL-centro波对此煤棚进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程计算。通过分析发现在设防烈度的地震力作用下,网壳结构会产生一定数量的塑性杆,结构的位移在可控范围,没有出现结构失效现象。在继续加大地震力的情况下,网壳结构的塑性杆件数量急剧增加,形成贯通的塑性区域,最终结构倒塌。这些区域主要集中在跨中及两侧1/4跨度处。此叁处为柱面网壳建筑的抗震薄弱点。在原模型上分别增加“加强拱”和“局部加强带”的措施,通过分析得出:这两种加强方式均能有效的提高结构的抗震能力,“局部加强带”方式的效果更加突出。在此计算分析的基础上,提出了网壳结构“局部加强带”的抗震构造措施。经过增加此加强方式可以担保建筑做到“大震时不发生倒塌”。最后,对《抗规》提出自己的建议及认识。提出把大跨度空间建筑也划分抗震等级,并且依据差异抗震等级实施不同的抗震措施。把“局部加强带”的做法作为抗震构造措施加入到规范中的个人建议。(本文来源于《北京建筑大学》期刊2017-12-01)

陈波帆[7](2017)在《基于最优准则法的双层柱面网壳结构抗风优化研究》一文中研究指出随着社会的发展,大跨度屋盖结构在公共设施中的应用越来越广泛,其对风荷载十分敏感,且传统设计因过于保守会造成材料的浪费,故需要对其进行抗风优化研究,而目前结构抗风优化设计研究主要集中.在高层建筑中,因此很有必要对大跨度屋盖结构进行抗风优化研究。同时,由于最优准则法(Optimal Criterion,简称为OC法)虽然已广泛地运用到高层结构的优化设计中,但是其在大跨度屋盖结构上的应用很少,且在前人的大跨度屋盖结构OC法优化研究中,所考虑的约束种类较简单、约束数目较少,故继续对基于OC法的大跨度屋盖结构抗风优化进行深入地研究具有重要的意义。本文考虑了拉应力强度、长细比、竖向位移和压杆稳定等四种约束类型、共247个约束条件,综合采用谐波激励法(Harmonic Excitation Method,简称为HEM法)、荷载响应相关系数法(Load Response Correlation,简称为LRC法)和最优准则法并编制相应的Matlab程序对某双层柱面网壳结构进行抗风优化设计,通过对设计效率及设计过程中的灵敏度和海森矩阵进行比较和分析,得到以下结论:(1)本文设计所需的迭代次数均不超过10次,且都得到了较理想的结构总重值,使材料在保证结构安全的前提下达到了物尽其用的目的,证明了 OC法同样适用于大跨度屋盖结构,并同样具有收敛快、受优化设计变量数目和结构规模影响小的特点;(2)设计过程中可能会出现收敛假象,可通过适时地增大优化中设计变量更新步长、缩小收敛严格程度、在优化中增加约束条件数量、应用其它方法取代直接求导法来计算优化中的灵敏度值等方式来有效缓解和消除这种现象;(3)通过目标函数及约束函数对设计变量的灵敏度计算和分析可知,每个设计变量对于约束函数和目标函数的影响会有不同,且同一个函数的灵敏度值在迭代过程中也有可能在不断地变化,借助这个关系,结合优化中约束条件的Lagrange乘子信息,可以判断出优化的走向,从而清楚地了解所要控制的关键设计变量或结构性能,进而提高优化效率;(4)通过目标函数和约束函数对设计变量的海森矩阵特征值计算及判断其是否均大于等于0,证明了每次优化的目标函数和约束函数都是凸函数、优化问题是凸规划问题,从而表明本文所获得的结果都是最优解;(5)仅考虑长细比和压杆稳定约束,不但可使得设计后的结构总重值实现了理想的预期,而且能同时保证设计后的结构满足应力强度、长细比、位移以及压杆稳定性能上的结构规范和优化约束要求,此外,其具有设计所需时间较短、所需工程量较少的优势,故这种设计方案更能使该结构的抗风优化设计达到省时省力且既经济又安全的效果;(6)结构固有频率是抗风优化设计中的重要参数,为了考虑其参数不确定性的影响,本文探索性地通过区间因子法(Interval Factor Method,简称为IFM法)对确定性和不确定性下的双层柱面网壳结构动态特性进行推导、比较和分析,一方面,掌握了区间固有频率和区间模态振型关于结构不确定性参数和模态阶数间的关系,另一方面,借助任意阶固有频率(模态振型)区间因子变化率相同的特性,可求解任意阶固有频率(模态振型)的不确定性信息。(本文来源于《广州大学》期刊2017-06-01)

刘晓磊[8](2015)在《预应力局部双层柱面网壳结构受力性能分析》一文中研究指出预应力局部双层柱面网壳是一种新型空间结构体系,是预应力技术与网壳结构的结合。目前关于其研究理论相对较少,本文利用有限元分析方法,系统地研究了在普通柱面网壳中布置预应力拉索后结构受力性能的变化情况。首先,通过静力分析,研究结构布置预应力拉索后,其内力和位移的变化情况,并分析矢跨比、预应力取值对结构受力性能的影响;对结构进行线性和非线性稳定性分析,研究预应力拉索对结构稳定性的影响,并分析参数(矢跨比、预应力取值和拉索截面)变化的影响。分析结果表明:预应力拉索的引入可以减小结构的最大内力和位移,增大结构的刚度,提高其稳定性;矢跨比、预应力取值和拉索截面都是影响结构受力性能的重要因素。其次,研究结构布置预应力拉索后自振特性的变化情况;采用时程分析法分析地震方向对预应力局部双层柱面网壳的影响,并分析结构在多遇地震作用下的动力响应。结果表明:引入拉索以后,结构的自振频率有一定程度的提高,且振型发生变化;预应力局部双层柱面网壳在叁维地震作用下的响应最大,且在拉索锚固处的地震响应会增强。参数分析的结果表明:预应力大小对结构的动力性能影响较小,增大拉索截面可以提高结构的自振频率。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2015-12-01)

赫高俪,杨晓明,李克舟[9](2015)在《预应力双层柱面网壳结构的布索方案研究》一文中研究指出预应力双层柱面网壳结构是将现代预应力技术引入双层柱面网壳当中,使网壳产生与荷载作用方向相反的位移,从而提高结构承载力,改善结构不合理受力的结构体系.目前,对于球面网壳、单层柱面网壳结构的研究已经日趋完善,而双层柱面网壳结构,尤其是预应力双层柱面网壳结构的研究相对较少.因此,选取大跨度的双层柱面网壳结构,利用有限元法,选择对结构受力有利的4种布索方案,结合3种荷载工况,并考虑结构矢跨比、网壳跨度、网壳厚度进行对比分析.(本文来源于《青岛理工大学学报》期刊2015年05期)

喻莹,王继中,朱兴一[10](2015)在《基于有限质点法的双层柱面网壳强风作用下倒塌破坏研究》一文中研究指出采用有限质点法研究空间柱面网壳在强风作用下的倒塌破坏性能.推导了有限质点法基本方程和叁维空间单元的内力计算公式,给出了利用该方法分析结构几何非线性、材料非线性的具体过程,建立了断裂模型和断裂准则.在破坏过程模拟中,考虑风速风压模拟的空间叁维相关性,运用线性滤波器法中的自回归(AR)模型编写程序模拟脉动风速与风压,实现了强风作用下双层柱面网壳的倒塌全过程分析.基于结构倒塌模拟结果,建立衡量结构倒塌破坏的控制指标,对双层柱面网壳的结构参数进行优化,提高了双层柱面网壳的抗倒塌性能.(本文来源于《东南大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期)

双层柱面网壳论文开题报告

(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:

空间双层柱面网壳结构在实际工程中多用做屋顶结构,因此当地震发生时,网壳结构并不直接承受地震动作用,而是与下部支承结构共同承担。以往的研究通常将下部支承结构简化,导致对包含下部支承的整体结构强震响应规律缺乏足够认识。本文基于有限元软件ABAQUS对考虑下部支承的空间双层柱面网壳结构强震响应行为进行了大规模参数化分析,考察了不同的上部网壳结构参数对结构抗震性能的影响特点和规律。与此同时分析结果表明下部支承结构的动力放大效应是导致结构破坏的重要原因;不同的上部柱面网壳参数对结构强震响应具有明显的规律性。将新型叁维隔震支座应用于不同参数结构中,总结了新型叁维隔震支座在不同结构中的隔震特点和规律。结果表明,新型叁维隔震支座在不同的空间柱面网壳结构中均具有普遍的隔震效果。

(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。

双层柱面网壳论文参考文献

[1].孙桐海,邓华,伍晓顺.中大震下大跨度双层柱面网壳的倒塌机理[J].空间结构.2019

[2].李辉,聂桂波,朱兴龙.考虑下部支承的空间双层柱面网壳强震响应规律及隔震研究[J].地震工程与工程振动.2019

[3].程云.双层柱面网壳屋盖的风致随机稳定性分析[D].广州大学.2019

[4].朱兴龙.考虑下部支承的双层柱面网壳叁维隔震研究[D].中国地震局工程力学研究所.2019

[5].孙桐海.中大震下双层柱面网壳的倒塌机理及抗震设计方法研究[D].浙江大学.2018

[6].李井彬.罕遇地震下双层柱面网壳弹塑性地震响应及失效模式分析[D].北京建筑大学.2017

[7].陈波帆.基于最优准则法的双层柱面网壳结构抗风优化研究[D].广州大学.2017

[8].刘晓磊.预应力局部双层柱面网壳结构受力性能分析[D].青岛理工大学.2015

[9].赫高俪,杨晓明,李克舟.预应力双层柱面网壳结构的布索方案研究[J].青岛理工大学学报.2015

[10].喻莹,王继中,朱兴一.基于有限质点法的双层柱面网壳强风作用下倒塌破坏研究[J].东南大学学报(自然科学版).2015

论文知识图

双层柱面网壳模型叁圆弧双层柱面网壳正放四角锥双层柱面网壳3.1应用双层柱面网壳的干煤棚...跨双层柱面网壳对网壳结构采...

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双层柱面网壳论文_孙桐海,邓华,伍晓顺
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