单折线体外索对简支钢梁自振频率的影响

结构的自振特性关系到结构的健康安全,预应力系统作用到结构上会影响结构的自振频率.为考察体外预应力索系统对简支钢梁自振频率的影响,基于预应力系统作用机理并采用能量法建立了单折线布索型预应力钢梁的动力方程,求解此方程得到自振频率的计算公式,用此公式对一典型单折线索钢梁的一阶频率进行了计算,并与有限元模拟结果进行对比.结果表明:公式计算结果与有限元模拟结果基本一致,可用于工程设计.在此基础上,还得到了索预拉力、偏心距和截面积对梁自振频率的影响规律,为调节单折线布索型预应力钢梁的自振频率提供了理论依据.     

首部《预应力钢结构技术规程》的几点探讨

我国首部<预应力钢结构技术规程>的发行有助于推动预应力钢结构学科的发展与普及.本文总结了日常使用<规程>的一些体会,提出了几处关键符号的修改建议,计算了预应力拉索总安全系数,推导了拉索预应力摩擦损失计算公式,完善了预应力压杆拉索初张力的限值控制计算,提出了预应力拉索实腹梁的整体稳定计算方法.可供设计研究人员参考.     

索撑节点拉索数值模拟方法对比研究

基于多尺度建模技术,运用ANSYS有限元软件建立预应力撑杆柱模型,将索撑节点处钢丝绳材料属性定义为正交各向异性,对撑杆柱模型进行特征值屈曲分析,并与钢丝绳材料属性为各向同性的撑杆柱模型屈曲分析进行对比.结果表明:正交各向异性索模型模拟结果与实际更加符合,可以为结构设计提供更精确的屈曲荷载值.     

冲击波和破片对超高分子量聚乙烯板联合作用的仿真模拟

为研究超高分子量聚乙烯板在爆炸冲击波和破片侵彻联合载荷作用下的破坏及响应,采用LS-DYNA数值仿真的方法来模拟爆炸产生的冲击波及破片群作用到靶板上的过程,通过改变爆炸距离、载荷形式和靶板厚度等因素,得到在不同条件下靶板变形破坏的结果.其模拟的结果表明:相比于冲击波或破片群的单一载荷作用,联合载荷作用对靶板的破坏能力更强;在联合作用下,随着爆距的增加,靶板的整体弯曲变形和破坏程度减小,靶板的破坏模式由开始的集团冲塞破口转为穿孔破口和撕裂破口共同存在,直至只存在穿孔破口;在联合作用下,随着靶板厚度的增加,破片群穿透靶板的剩余速度逐渐减小,速度衰减率增大,靶板抵御破片侵彻的能力提高,但仅改变靶板厚度对整体变形及破坏模式的影响并不明显.     

考虑腹板屈曲的门式刚架极限承载力参数分析

运用ANSYS对门式刚架在考虑梁柱腹板皆屈曲后的极限承载力进行双重非线性分析,研究了水平荷载、腹板高厚比、翼缘宽厚比、斜梁坡度、高跨比等参数对刚架极限承载力的影响.研究表明:工程范围内,水平荷载对刚架极限承载力的影响较小,可以忽略不计;腹板高厚比在80～200范围内,翼缘宽厚比在7.7～15.4范围内,高跨比(高度变化)在1/18～5/36范围内变化时,对刚架极限承载力的影响较大;高跨比(跨度变化)在1/12～1/7范围内变化时,对刚架极限承载力的影响较小;斜梁坡度在1/24～1/8范围内,刚架极限承载力基本不受影响.     

预应力钢绞线断裂冲击响应谱研究

预应力结构中广泛采用张拉钢绞线施加预应力,预应力钢绞线的突然断裂可能形成很大的卸载冲击力,对剩余结构的位移和内力产生明显影响,目前对此还缺乏深入研究.冲击响应谱法用于分析预应力钢绞线断裂对结构的影响,不仅能够保证工程需要的精度,同时计算量相对时程分析方法要小得多.文中在已知预应力钢绞线断裂失效时间以及对应的索力时程的基础上,通过编程求解预应力钢绞线断裂影响下单自由度结构的动力响应问题,建立预应力钢绞线失效影响的冲击响应谱.首先将常见的矩形激励荷载下的理论冲击谱与程序求解谱作对比,验证了该程序的可行性,然后选取几条最接近试验的卸载曲线,求解不同失效时间和阻尼下的断索冲击响应谱,最后通过数值模拟将反应谱法计算结果与有限元法进行对比.分析结果表明,动力系数会因卸载方式的不同呈现不同的变化趋势,在同一种卸载方式下预应力钢绞线断裂失效时间对冲击响应谱几乎不产生影响,但阻尼对冲击谱的影响比较明显.     

附加阻尼装置的悬挂式巨型钢框架支撑体系模态分析

通过对现有高层建筑结构的体系评价,提出了新的超高层结构体系——附加阻尼装置的悬挂式巨型钢框架支撑体系.建立该体系的三维空间模型,运用有限元方法进行模态分析,并与巨型钢框架悬挂结构和巨型钢桁架悬挂结构的模态进行对比研究.计算研究表明,附加阻尼装置悬挂式巨型钢框架支撑体系具有良好的结构性态,巨型支撑与预应力拉索显著地提高抗侧刚度,同时附加阻尼器使结构密集模态成组及特征相似模态成对现象更为突出.     

京沪高铁跨锡北运河系杆拱桥施工监控

京沪高铁跨锡北运河钢管混凝土系杆拱桥采用先拱后梁顺序施工,系梁采用挂篮现浇施工方法,其施工工艺较为复杂,施工难度大.文中针对该桥上部结构简要介绍了施工监控的前期计算及原理,并从线形监测、控制截面应力监测、温度场监测、拱脚位移监测及吊杆力监测等方面对上部结构的施工监测内容进行了阐述和分析.该桥的施工监控取得了较好的效果,...     

竖向均载下轻钢门式刚架极限承载力有限元分析

基于非线性板壳有限元结构分析方法，运用有限元分析软件ANSYS，对轻钢门式刚架考虑柱腹板屈曲，梁腹板不屈曲的极限承载力进行材料、几何双重非线性分析，研究了柱腹板高厚比、翼缘宽厚比、斜梁坡度、高跨比等几何参数的变化对刚架极限承载力的影响．计算结果表明：增加柱腹板厚度、柱腹板高度、翼缘厚度、斜梁坡度、高跨比可以提高刚架极限承载力；柱腹板高厚比在60～135范围内，翼缘宽厚比在9～15．43范围内变化时对承载力影响较大；而斜梁坡度在1／8～1／24范围内，高跨比在1／12—1／8范围内变化时对刚架极限承载力的影响较小，工程分析时可以忽略它们的影响．     

预应力巨型支撑-钢框架结构的Pushover分析

采用Pushover分析方法,从底部剪力、破坏模式和抗震性能方面,研究在两种典型水平荷载模式下,预应力巨型支撑-钢框架结构的非线性性能.结果表明:结构在均布荷载模式下的极限荷载比倒三角模式下的大;两种水平荷载模式下,结构破坏模式相似,首先是下部楼层梁屈服,当较多水平梁屈服后柱出现屈服,极限状态时拉索才会出现屈服;经过抗风抗震弹性设计的预应力巨型支撑-钢框架结构,弹塑性抗震性能满足规范要求.