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大跨空间结构的发展——回顾与展望 被引量：145
1
作者 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期5-14,共10页
大跨空间结构是目前发展最快的结构类型.大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一.本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国内)空间结构的发展现状和前景.对这一... 大跨空间结构是目前发展最快的结构类型.大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一.本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国内)空间结构的发展现状和前景.对这一领域几个重要理论问题,包括空间结构的形态分析理论、大跨柔性屋盖的动力风效应、网壳结构的稳定性和抗震性能等问题的研究提出了看法. 展开更多
关键词 空间结构 网壳结构 网格结构 大跨度建筑
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球面网壳结构在强震下的失效机理 被引量：120
2
作者 沈世钊 支旭东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期11-20,共10页
研究了球面网壳结构在地震等动力荷载作用下两种可能的失效机理 :由于几何非线性起主要作用导致的动力失稳和由于塑性变形过度发展导致的强度破坏。提出了统一的基于响应分析的关于网壳结构失效机理的理论框架。对单层球面网壳在简谐荷... 研究了球面网壳结构在地震等动力荷载作用下两种可能的失效机理 :由于几何非线性起主要作用导致的动力失稳和由于塑性变形过度发展导致的强度破坏。提出了统一的基于响应分析的关于网壳结构失效机理的理论框架。对单层球面网壳在简谐荷载和地震荷载作用下的失效机理进行了较系统的分析 ,提出了具体的动力失稳和强度破坏判别准则 ,求得了相应的极限荷载。取得的结果具有良好的规律性 。 展开更多
关键词 网壳结构 简谐荷载 地震作用 失效机理 动力稳定 强度破坏
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大跨空间结构理论研究和工程实践 被引量：89
3
作者 沈世钊 《中国工程科学》 2001年第3期34-41,共8页
结构形式的创新和有力的理论研究支持 ,是大跨空间结构健康发展的两个关键因素。文章结合笔者参与的若干大型工程 ,从一个侧面反映我国十余年来在空间结构形式创新方面所进行的努力。简要介绍了笔者在悬索体系解析计算理论、单层网壳结... 结构形式的创新和有力的理论研究支持 ,是大跨空间结构健康发展的两个关键因素。文章结合笔者参与的若干大型工程 ,从一个侧面反映我国十余年来在空间结构形式创新方面所进行的努力。简要介绍了笔者在悬索体系解析计算理论、单层网壳结构稳定性、网壳抗震性能和振动控制。 展开更多
关键词 大跨空间结构 网壳结构 悬索体系 悬索结构 膜结构 结构稳定性 结构抗震 结构风振 解析理论
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单层网壳结构动力稳定性分析方法 被引量：99
4
作者 郭海山 沈世钊 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期1-9,49,共10页
本文系统分析了单层网壳结构动力稳定性的研究方法。论证了对于在复杂荷载作用下非线性、多自由度复杂结构的动力稳定性问题,基于严格数学定义的Lyapunov运动稳定性理论目前尚不能提供有效的判别准则。通过理论分析和计算指出“刚度矩... 本文系统分析了单层网壳结构动力稳定性的研究方法。论证了对于在复杂荷载作用下非线性、多自由度复杂结构的动力稳定性问题,基于严格数学定义的Lyapunov运动稳定性理论目前尚不能提供有效的判别准则。通过理论分析和计算指出“刚度矩阵的正定与负定”不足以判定结构是否动力失稳。提出了动力响应全过程曲线的概念,并以此曲线为基础结合结构的时程响应曲线来判定网壳结构的动力稳定性。通过对不同类型荷载、不同计算条件下的网壳结构的弹性和弹塑性动力稳定性的分析,验证了本文所提判别方法的合理性。 展开更多
关键词 单层网壳结构 动力稳定性 荷载 刚度矩阵 地震作用
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网壳结构的稳定性 被引量：76
5
作者 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期11-19,25,共10页
通过荷载－位移全过程分析对各种形式网壳结构的稳定性能进行了深入研究。对复杂结构的全过程分析方法作了探讨，通过所完成的２８００余例各式网壳的全过程分析揭示了不同类型网壳结构稳定性能的基本特性，并提出了单层球面网壳、柱面... 通过荷载－位移全过程分析对各种形式网壳结构的稳定性能进行了深入研究。对复杂结构的全过程分析方法作了探讨，通过所完成的２８００余例各式网壳的全过程分析揭示了不同类型网壳结构稳定性能的基本特性，并提出了单层球面网壳、柱面网壳和椭圆抛物面网壳稳定性承载力的实用计算公式。 展开更多
关键词 网壳结构 稳定性 全过程分析 非线性 有限元分析
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单层球面网壳结构动力稳定分析 被引量：50
6
作者 王策 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期17-24,共8页
本文阐述结构动力稳定性的基本概念，动力稳定研究方法。通过非线性有限元分析空间架单元节点大位移、大转角产生的几何非线性，采用Ｍｉｓｅｓ屈服准则和Ｐｒａｎｄｔｌ－Ｒｅｕｓｓ流动法则模拟材料弹塑性本构关系。讨论网壳结构动力... 本文阐述结构动力稳定性的基本概念，动力稳定研究方法。通过非线性有限元分析空间架单元节点大位移、大转角产生的几何非线性，采用Ｍｉｓｅｓ屈服准则和Ｐｒａｎｄｔｌ－Ｒｅｕｓｓ流动法则模拟材料弹塑性本构关系。讨论网壳结构动力失稳机理。通过大型工程实例分析，验证本文的理论和所编制程序的正确性。 展开更多
关键词 单层球面网壳 动力稳定 非线性有限元 网壳结构
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网壳结构的粘滞阻尼减振分析与试验研究 被引量：42
7
作者 范峰 沈世钊 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2000年第1期105-111,共7页
本文将粘滞阻尼器引入网壳结构，针对网壳结构粘滞阻尼器减振系统，编制了有限元分析程序，并对网壳结构进行了大量的振动控制分析和计算．作者设计制做了适合网壳结构的粘滞阻尼器，进行了性能试验；在此基础上设计制作了一个球型网壳... 本文将粘滞阻尼器引入网壳结构，针对网壳结构粘滞阻尼器减振系统，编制了有限元分析程序，并对网壳结构进行了大量的振动控制分析和计算．作者设计制做了适合网壳结构的粘滞阻尼器，进行了性能试验；在此基础上设计制作了一个球型网壳结构模型，并进行了粘滞阻尼器减振的地震模拟振动台试验。 展开更多
关键词 网壳结构 粘滞阻尼器 振动台试验 减振
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薄膜结构的非线性风振响应分析 被引量：49
8
作者 向阳 沈世钊 李君 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期38-46,79,共10页
根据薄膜结构的受力特点，发展建立了一种适合大型薄膜结构非线性风振响应计算分析的方法，并编制了相应的程序。该方法不仅考虑了结构本身的非线性特性，而且考虑了风与结构的耦合作用及风荷载竖向分量的影响，解决了薄膜结构计算中的... 根据薄膜结构的受力特点，发展建立了一种适合大型薄膜结构非线性风振响应计算分析的方法，并编制了相应的程序。该方法不仅考虑了结构本身的非线性特性，而且考虑了风与结构的耦合作用及风荷载竖向分量的影响，解决了薄膜结构计算中的一个关键问题、难点问题，为结构设计奠定了基础。 展开更多
关键词 薄膜结构 非线性风振 耦合作用 风振响应
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大跨度张拉结构风致动力响应研究进展 被引量：46
9
作者 沈世钊 武岳 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期533-538,共6页
大跨度张拉结构的风致动力响应具有几何非线性明显和风与结构的耦合作用不可忽略等特点 ,对这一问题的研究具有较大的理论难度 ,一直是风工程领域关注的焦点 .据此结合作者及其梯队近年来所做的工作 ,介绍了国内外在悬索和薄膜结构风振... 大跨度张拉结构的风致动力响应具有几何非线性明显和风与结构的耦合作用不可忽略等特点 ,对这一问题的研究具有较大的理论难度 ,一直是风工程领域关注的焦点 .据此结合作者及其梯队近年来所做的工作 ,介绍了国内外在悬索和薄膜结构风振分析领域所进行的理论研究、实验分析和数值模拟方面的研究进展 。 展开更多
关键词 大跨度张拉结构 风振分析 流固耦合 索结构 膜结构
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单层球面网壳的弹塑性稳定性 被引量：61
10
作者 曹正罡 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期6-10,共5页
为了解和掌握单层球面网壳在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对典型单层球面网壳结构稳定性能进行对比分析,初步了解了球面网壳弹性与弹塑性稳定性能的主要差异。在此基础上进行了1000余例K8... 为了解和掌握单层球面网壳在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对典型单层球面网壳结构稳定性能进行对比分析,初步了解了球面网壳弹性与弹塑性稳定性能的主要差异。在此基础上进行了1000余例K8型单层球面网壳弹性、弹塑性全过程分析,同时考虑竖向均布荷载的不对称分布、初始几何缺陷等因素对球面网壳稳定性能的影响,掌握了以上因素变化对球面网壳弹塑性稳定性能的影响规律,并将其定量化。最后,通过对弹性、弹塑性稳定极限承载力的统计分析,提出适用于K8、K6型球面网壳的塑性折减系数,用以表示材料非线性对极限承载力的影响。这些成果的获得为进一步开展网壳结构的弹塑性稳定性能研究以及工程实践提供了理论依据和技术参考。 展开更多
关键词 单层球面网壳 稳定 极限承载力 非线性 静力荷载 弹塑性
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膜结构──发展迅速的新型空间结构 被引量：40
11
作者 沈世钊 《哈尔滨建筑大学学报》 1999年第2期11-15,共5页
针对发展前景广阔的一种新型空间结构──膜结构，就其结构形式、所用材料、国内外发展状况、设计理论中一些关键问题等几个方面进行扼要评述。
关键词 膜结构 大跨结构 空间结构
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强震作用下球面网壳动力强度破坏研究 被引量：38
12
作者 范峰 钱宏亮 +2 位作者 邢佶慧 支旭东 沈世钊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期722-725,共4页
为全面认识壳结构塑性发展全过程,以单层K8型球面网壳结构为例,采用ANSYS程序专有的Pipe20单元,对网壳结构的塑性内力重分布、网壳杆件进入塑性比率、杆件截面进入塑性程度、构件塑性变形、结构塑性位移、结构关键节点位移等随地震加速... 为全面认识壳结构塑性发展全过程,以单层K8型球面网壳结构为例,采用ANSYS程序专有的Pipe20单元,对网壳结构的塑性内力重分布、网壳杆件进入塑性比率、杆件截面进入塑性程度、构件塑性变形、结构塑性位移、结构关键节点位移等随地震加速度幅值的全过程响应进行了全面分析.获得了对球面网壳结构有关塑性发展和动力强度破坏行为的认识,较完整地建立了网壳结构高烈度强震分析的实用方法. 展开更多
关键词 网壳结构 强震 动力强度破坏 塑性 延性
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地震作用下单层球面网壳结构的动力稳定性 被引量：35
13
作者 郭海山 钱宏亮 沈世钊 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第1期31-37,共7页
本文以具有实际工程意义的40m跨度K8型单层球面网壳结构为研究对象,研究了其在地震作用下的动力失稳特点,提出了动力稳定性判别方法。系统分析了各种因素对网壳结构动力稳定性临界荷载的影响,其中包括:水平地震作用、竖向地震作用和三... 本文以具有实际工程意义的40m跨度K8型单层球面网壳结构为研究对象,研究了其在地震作用下的动力失稳特点,提出了动力稳定性判别方法。系统分析了各种因素对网壳结构动力稳定性临界荷载的影响,其中包括:水平地震作用、竖向地震作用和三向地震作用的影响;考虑材料弹塑性的影响;不同地震输入的影响;初始几何缺陷的影响;不同矢跨比和不同杆件截面的影响。 展开更多
关键词 单层球面网壳结构 动力稳定性 地震作用 地震作用 矢跨比 弹塑性
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大跨屋盖结构风压脉动的非高斯特性 被引量：52
14
作者 孙瑛 武岳 +1 位作者 林志兴 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期1-5,12,共6页
借助刚性模型风洞动态同步测压试验,对大跨度平屋盖表面脉动风压的非高斯统计特性进行了系统研究。首先,根据测点风压时程及其概率密度分布,对具有非高斯分布特性的屋盖风压局部区域做出判断;然后,通过风压的时空间相关性,结合中心极限... 借助刚性模型风洞动态同步测压试验,对大跨度平屋盖表面脉动风压的非高斯统计特性进行了系统研究。首先,根据测点风压时程及其概率密度分布,对具有非高斯分布特性的屋盖风压局部区域做出判断;然后,通过风压的时空间相关性,结合中心极限定理讨论局部呈现非高斯特性的原因;最后,基于测点风压的第三、四阶矩统计量对风压的非高斯特性进行描述,给出划分高斯非高斯区域的标准,并在此基础上对平屋盖进行了分区,通过区域划分揭示了不同区域的脉动风压形成机理,也体现出一些大跨屋盖结构不同于低矮房屋的流场特性。通过上述工作,增进了对大跨度屋盖表面风压分布特性的认识,为进一步探讨屋盖结构的抗风设计方法奠定了理论基础。 展开更多
关键词 大跨屋盖结构 动态同步测压试验 脉动风压 非高斯特性
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网壳结构的几何非线性分析 被引量：31
15
作者 陈昕 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1990年第3期47-57,共11页
本文对结构非线性分析方法做了简要探讨。通过对各种方法的综合比较,编制了以弧长法为主的非线性求解的有限元计算程序,并用该程序对一些近来发表的实验结果及算例做了考证。在缺陷结构的稳定性分析中,用随机数模拟结构安装偏差,使计算... 本文对结构非线性分析方法做了简要探讨。通过对各种方法的综合比较,编制了以弧长法为主的非线性求解的有限元计算程序,并用该程序对一些近来发表的实验结果及算例做了考证。在缺陷结构的稳定性分析中,用随机数模拟结构安装偏差,使计算分析更接近于工程实际。 展开更多
关键词 网壳 结构 非线性分析
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网壳结构的粘弹阻尼器减振分析 被引量：27
16
作者 范峰 沈世钊 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第3期156-159,共4页
本文将粘弹阻尼器引入网壳结构,针对网壳结构粘弹阻尼器减振系统,编制了有限元分析程序,利用该程序对单层球面网壳和单层柱面网壳进行了大量的减振分析。计算结果表明,粘弹阻尼器减振系统对大跨网壳结构的减振效果是十分明显的,是一种... 本文将粘弹阻尼器引入网壳结构,针对网壳结构粘弹阻尼器减振系统,编制了有限元分析程序,利用该程序对单层球面网壳和单层柱面网壳进行了大量的减振分析。计算结果表明,粘弹阻尼器减振系统对大跨网壳结构的减振效果是十分明显的,是一种适合大跨网壳结构的减振系统。 展开更多
关键词 网壳结构 粘弹阻尼器 减振分析 有限元分析 减振效果 计算模型
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上海环球金融中心施工竖向变形分析 被引量：47
17
作者 范峰 王化杰 +4 位作者 支旭东 黄刚 祝恩淳 王宏 沈世钊 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期118-124,共7页
上海环球金融中心是世界上最高的建筑之一,施工过程中结构竖向变形累积问题尤为突出,有必要对其进行研究。建立了适于结构施工模拟的精细化有限元模型,综合时变结构离散分析法与龄期调整有效模量法,实现了超高层结构施工全过程分析;将... 上海环球金融中心是世界上最高的建筑之一,施工过程中结构竖向变形累积问题尤为突出,有必要对其进行研究。建立了适于结构施工模拟的精细化有限元模型,综合时变结构离散分析法与龄期调整有效模量法,实现了超高层结构施工全过程分析;将整个结构按照施工过程划分成一系列材料参数、几何参数、荷载边界条件不同的平衡体系;通过对各平衡体系的有限元求解,实现了考虑徐变效应的施工全过程模拟,获得结构各施工阶段的竖向变形、层间压缩量以及框筒内外相对竖向变形,分析了施工过程中上海环球金融中心竖向变形。将模拟结果与一次性加载和不考虑徐变的施工模拟结果对比表明:上海环球金融中心变形计算应考虑施工过程和徐变效应的影响;计算结果与实测结果吻合较好,证明了建议方法的可行性。 展开更多
关键词 混合结构体系 施工过程 龄期调整有效模量法 时变结构 徐变
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薄膜结构初始形态确定的几种分析方法研究 被引量：22
18
作者 卫东 沈世钊 《哈尔滨建筑大学学报》 2000年第4期16-20,共5页
详细介绍了用于薄膜结构初始形态确定的力密度法和非线性有限元法等几种分析方法，并分别编制了相应的计算程序。本文运用各种分析方法对具体薄膜结构的算例进行了初始形态确定计算，对各种方法进行了分析比较。在此基础上提出了结合力... 详细介绍了用于薄膜结构初始形态确定的力密度法和非线性有限元法等几种分析方法，并分别编制了相应的计算程序。本文运用各种分析方法对具体薄膜结构的算例进行了初始形态确定计算，对各种方法进行了分析比较。在此基础上提出了结合力密度法和基于非线性有限元的节点平衡法以确定薄膜结构初始形态的一种较为有效的方法——综合节点平衡法。 展开更多
关键词 薄膜结构 初始形态确定 力密度法 有限元法
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单层球壳模拟地震振动台试验及结构减振试验研究 被引量：24
19
作者 范峰 沈世钊 《哈尔滨建筑大学学报》 EI 2000年第3期18-22,共5页
首次进行了较大尺寸及较多杆件和节点的单层球壳模拟地震振动台试验和单层球壳粘滞阻尼器结构减振试验，考察输入不同地震波时，结构的动力响应和该减振系统的减振效果，并与数值结果进行比较，以验证建立的理论分析方法及编制的有限元... 首次进行了较大尺寸及较多杆件和节点的单层球壳模拟地震振动台试验和单层球壳粘滞阻尼器结构减振试验，考察输入不同地震波时，结构的动力响应和该减振系统的减振效果，并与数值结果进行比较，以验证建立的理论分析方法及编制的有限元分析程序的正确性。试验还直接验证了粘滞阻尼器结构减振系统在网壳结构中应用的可行性。 展开更多
关键词 网壳结构 振动台试验 粘滞阻尼器 结构减振
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大跨度点支式幕墙支承结构风振性能分析 被引量：33
20
作者 武岳 郭海山 +1 位作者 陈新礼 沈世钊 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期49-55,共7页
广州新白云机场航站楼主楼点支式玻璃幕墙结构,长108m、高33m,采用钢桁架与预应力索桁架交叉的混合支承体系。本文针对该幕墙支承体系的三种结构方案,应用非线性有限元软件,对其风激动力性能进行分析,给出了方案合理性的评价。主要工作... 广州新白云机场航站楼主楼点支式玻璃幕墙结构,长108m、高33m,采用钢桁架与预应力索桁架交叉的混合支承体系。本文针对该幕墙支承体系的三种结构方案,应用非线性有限元软件,对其风激动力性能进行分析,给出了方案合理性的评价。主要工作有:应用子空间迭代法分别对单榀索桁架和整体结构进行自振特性分析,得到相应的频率和振型;应用非线性随机模拟风振分析方法分别对三种结构方案进行整体分析,得到结构在脉动风作用下的响应时程;对风振分析结果进行统计分析,得到可供设计参考的风振系数。计算结果表明:三种结构方案的风振动力性能差别较大;其中,方案一最差,在脉动风作用下发生了弯扭跳跃式失稳;方案三最好,表现出良好的动力稳定性和整体工作性能。 展开更多
关键词 大跨度 点支式幕墙 支承结构 风振性能 索桁架 风振系数
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