两种网壳极限承载力计算方法的比较

网壳结构的极限承载力取决于网壳结构的稳定性。结构线性计算比较简单，而结构非线性的计算则比较复杂。据此，分析了凯威特球面网壳结构的线性过程，并对两类计算结果分析比较得出两者之间的定量关系式。     

海上旅游平台大跨度网壳结构强度分析

海上旅游平台大跨度网壳结构作为新型结构,目前还没有成熟的设计和强度分析方法。本文以网壳结构立柱间的相对位移为波浪载荷控制参数,基于设计波法和三维水弹性理论计算波浪载荷;以百年一遇的风速作为风载工况,采用k-ε湍流模型模拟风场计算风载荷,利用面元积分法计算网壳结构等效节点载荷,建立大跨度网壳结构外载荷计算方法。在此基础上,以“海洋之心”旅游平台为算例,开展了网壳结构响应分析,获得了风载荷、波浪载荷及风浪联合作用下的网壳结构响应,对比分析了风载荷和波浪载荷对网壳结构响应的影响。     

港口工程煤棚空间网壳结构设计

空间网壳结构为港口工程中大型煤棚常用的结构形式，因其明显的空间特性，常规设计手段无法满足计算分析要求。针对空间网壳结构的受力分析和设计问题，结合日照港石臼港区西区“散改集”工艺及环保提升项目的煤棚工程，采用通用结构有限元分析方法，从分析原则、结构选型、结构建模、作用和作用组合、结果后处理等方面进行分析。结果表明，采用正放四角锥双层圆柱面网壳、螺栓球网架节点、下弦支承的空间结构形式可满足工程使用要求，成果可为类似工程提供参考。     

静水压力作用下的圆锥壳强度分析

圆锥壳结构在耐压容器与潜艇耐压壳体设计中被大量使用.文章建立了一种计算静水压力下圆锥壳强度的计算方法,利用幂级数法计算圆锥壳平衡微分方程的通解,通过构造变形函数利用Galekin法确定特解.算例结果表明文中提供的方法与有限元结果相当吻合,文中方法可以推广到轴对称压力作用下环肋圆柱壳结构强度分析.     

预张力钢结构张拉过程的数值跟踪技术

预应力网壳结构中的预应力对网壳结构起着至关重要的作用,预应力的设计受到很多因素的影响,预应力拉索的截面改变将引起预应力的重新分配,支座处的侧向刚度改变将会引起结构的水平力重新分配,也将对预应力拉索的工作状态产生很大的影响,因此,预应力在施工过程中需要重新设计.本文根据网壳结构变形最小原则以及充分利用下部结构的强度的原则,对预应力值重新设计.     

轴对称壳体结构声散射高效计算方法

本文基于轴对称结构在非轴对称激励情况下的变分理论,在有限元仿真软件中构建了旋转柱壳结构的二维声散射特性分析模型,将三维空间问题转变为二维平面问题,提高了计算效率。首先计算带帽圆柱壳的声散射并与文献中三维模型计算结果进行对比,结果拟合较好,说明本文二维轴对称有限元法的准确性与适用性;随后基于本方法研究水下周期加筋圆柱壳声散射特性(包括单壳体与双壳体两种形式),并通过与三维模型进行计算效率的对比分析,阐明该方法的高效性。     

轻质夹芯复合材料结构强度评估方法研究

由于具有高强度、高模量、重量轻、耐腐蚀的优良特点,复合材料在船舶上的应用逐渐成为研究热点.目前可查阅的关于船体复合材料结构强度校核的文献很罕见以及各种规范对船体复合材料结构强度校核尚未给出明确的说明.与各向同性材料的强度评估方法相比,复合材料强度评估有很大的不同.本文基于试验结果,分别采用壳单元、实体-壳单元和实体单元模型对复合材料结构进行数值分析,确定用于轻质夹芯复合材料结构强度评估的合理有限元模型.基于渐进损伤分析理论,采用Tsai-Wu失效准则和突降退化模型,对轻质夹芯复合材料的极限强度进行评估.结果表明:计及结果精确性与计算成本,可用壳单元模型分析复合材料结构的应力-应变分布;渐进损伤分析方法结合材料退化模型不仅有效地对复合材料结构的极限强度进行预测,同时还能判断材料的失效模式.     

考虑筋/板相互作用的环肋圆柱壳屈曲强度分析

环肋圆柱壳是潜艇耐压壳体的一种主要结构形式.环肋圆柱壳的失稳破坏主要表现在肋骨间的壳板失稳和总体失稳.在计算肋骨间的壳板失稳时,传统方法认为肋骨为壳板提供简支边界,忽略了在边界上肋骨和壳板的相互影响.在实际结构中,由于肋骨提供扭转刚度,壳板在与肋骨相交的边界上将存在弯矩,并非自由支持边界.因而,壳板失稳时,筋/板产生相互影响,提高了壳板的屈曲强度.本文的主要目的是,推导考虑筋/板相互影响的环肋圆柱壳壳板屈曲强度的理论计算方法,分析筋/板的相互关系.通过本文的算例表明,本文推导的计算方法以及所编制的计算程序是可靠的,可以用于工程设计.     

弧形闸门薄板板架计算的新方法*

弧形闸门结构强度高、结构简单、操控方便,在国内外水利工程中得到广泛应用.弧形闸门属于空间板架结构,计算方法采用有限元方法和平面体系结构力学方法.从经典板壳理论着手,分析具有纵横加强的板架强度问题,利用奇异函数精确定位各梁的位置,推导出静力平衡微分方程,提出了弧形闸门的薄板板架计算新方法,并与有限元计算结果和平面计算结果对比,探讨该方法的可行性和计算精度问题.     

桥梁工程中弦支穹顶结构的发展与应用

弦支穹顶结构是基于单层球面网壳和张拉整体结构的一种新型的混合空间结构体系，由于空间梁、杆单元节点自由度数目不同，因此对单层网壳节点采用刚接节点的弦支穹顶结构进行有限元分析时必须采用先处理法处理。它有效地改善了上部网壳结构的稳定性能，提高了结构整体刚度，同时又降低了施工难度，因此应用前景广阔。如果将拉索简化为只能承受拉力的空间杆单元，弦支穹顶可以全部由空间杆单元构成（单层网壳结构节点简化为铰接）或由空间梁单元及杆单元混合构成（单层网壳节点简化为刚接）。本文的工作仅仅是对该结构的一个探索性研究。