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基于拓扑优化的新型桁架式牛腿构建方法及受力性能分析
1
作者 汤朋山 杜文风 +1 位作者 李少龙 高博青 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期118-126,共9页
后置牛腿结构在既有建筑加固改造中应用广泛,为了获得更加轻质高效的新型牛腿结构,本文在现有“Π形”钢牛腿结构基础上利用拓扑优化技术构建一种桁架式牛腿结构,并进行了受力性能分析.首先利用Solidworks建立“Π形”钢牛腿模型,运用si... 后置牛腿结构在既有建筑加固改造中应用广泛,为了获得更加轻质高效的新型牛腿结构,本文在现有“Π形”钢牛腿结构基础上利用拓扑优化技术构建一种桁架式牛腿结构,并进行了受力性能分析.首先利用Solidworks建立“Π形”钢牛腿模型,运用simulation模块对模型进行了拓扑优化,然后基于优化生成的轮廓,在其下部设置人字形支撑,利用Solidworks再次绘图,并对其尺寸进行优化从而构建新型桁架式牛腿模型.最后对新构建的桁架式牛腿结构进行了有限元分析,并和“Π形”钢牛腿结构进行了对比讨论.结果表明,新型桁架式牛腿的材料用量仅为“Π形”钢牛腿的57.3%,并且抗扭转能力更强、应力分布更均匀. 展开更多
关键词 牛腿 拓扑优化 桁架结构 有限元分析
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榫卯式空心球节点受力性能数值模拟分析
2
作者 顾金超 杜文风 +2 位作者 汤朋山 高博青 董石麟 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期199-208,303,共11页
装配式节点的研发是网壳结构装配化发展的关键环节之一。借鉴中国传统木结构榫卯节点的构造方法,提出了一种榫卯式空心球节点。为研究该节点的受力性能,运用三维建模软件SOLIDWORKS和有限元分析软件ANSYS建立了29个不同尺寸和参数的榫... 装配式节点的研发是网壳结构装配化发展的关键环节之一。借鉴中国传统木结构榫卯节点的构造方法,提出了一种榫卯式空心球节点。为研究该节点的受力性能,运用三维建模软件SOLIDWORKS和有限元分析软件ANSYS建立了29个不同尺寸和参数的榫卯式空心球节点模型,分析了空心球壁厚、榫头宽度、齿宽度、齿间距以及齿高度等参数对节点转动性能的影响,探讨了节点受弯极限状态的破坏模式,推导了节点初始转动刚度及弹塑性转动刚度的计算式。分析结果表明:对空心球壁厚、榫头宽度、齿宽度和齿间距分别进行参数优化后,节点初始转动刚度分别增加了34.45%、3.25%、4.69%和4.29%。不同参数节点受弯极限状态呈现杆件屈曲与空心钢球屈曲两种破坏模式;拟合得到的节点转动刚度计算式,其计算结果误差较小,准确度高。 展开更多
关键词 网壳结构 装配式节点 榫卯连接 有限元分析 受力性能
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