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大跨度单层空间网格结构连续性倒塌动力效应分析及简化模拟方法研究 被引量：9
1
作者 田黎敏 魏建鹏 郝际平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期115-124,共10页
为评估大跨度单层空间网格结构的连续性倒塌动力效应,并确定此类结构静力分析时所采用的荷载动力放大系数,构建了单层空间网格结构抗连续性倒塌的单自由度子结构模型,推导出考虑初始状态下子结构在线弹性、弹塑性阶段的动力放大原理,通... 为评估大跨度单层空间网格结构的连续性倒塌动力效应,并确定此类结构静力分析时所采用的荷载动力放大系数,构建了单层空间网格结构抗连续性倒塌的单自由度子结构模型,推导出考虑初始状态下子结构在线弹性、弹塑性阶段的动力放大原理,通过数值算例分析验证了其正确性。提出适用于单层空间网格结构的连续性倒塌动力效应简化模拟方法,通过算例验证后给出单层网壳结构荷载动力放大系数的建议取值范围。研究表明:不考虑初始状态时,弹性阶段下的位移动力放大系数、荷载动力放大系数趋势保持一致;弹塑性阶段下,随着塑性的发展,荷载动力放大系数逐渐减小,位移动力放大系数逐渐增大。考虑初始状态后,虽然两个动力放大系数的变化趋势未发生改变,但值均显著减小,与理论分析结论一致,因此必须考虑初始状态的影响。此外,对于单层网壳结构,当DCR<0.7时,建议荷载动力放大系数取1.7~1.9;当DCR>0.9时,建议取1.4~1.6。 展开更多
关键词 单层空间网格结构 连续性倒塌 动力效应 需求能力比 简化模拟方法
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单层空间网格结构抗连续倒塌的多尺度有限元模型分析 被引量：7
2
作者 魏建鹏 田黎敏 郝际平 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期127-135,共9页
采用多尺度有限元模型对单层空间网格结构进行抗连续倒塌分析,综合了不同类型单元在有限元分析中的优点,有利于提高计算精度,合理确定不同类型单元之间的连接是确保其计算精度的关键.以两个单层空间网格结构的典型子结构拟静力试验结果... 采用多尺度有限元模型对单层空间网格结构进行抗连续倒塌分析,综合了不同类型单元在有限元分析中的优点,有利于提高计算精度,合理确定不同类型单元之间的连接是确保其计算精度的关键.以两个单层空间网格结构的典型子结构拟静力试验结果作为校验,探讨了多尺度有限元模型在空间网格结构抗连续倒塌分析中的应用,提出了基于位移一致原则的不同尺度单元之间连接关系建立方法.以此为基础,完成了Kiewitt与Geodesic单层球面网壳的抗连续倒塌分析.研究结果表明:采用所提出的位移一致原则,连接界面与微观响应区域保持适当距离,可以得到结构计算的最优近似解;多尺度有限元模型在节约计算资源的基础上能够得到正确、合理的计算结果,采用刚性节点假定能够进一步减少模型的单元数量;多尺度有限元模型分析能够更为细致地显示局部应力分布,寻求网格结构失效的起始位置.此外,由多尺度有限元模型所建立的空心球节点,能较好地模拟结构的实际受力工况. 展开更多
关键词 单层空间网格结构 连续倒塌 有限元分析 多尺度
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大跨度单层空间网格结构抗连续性倒塌分析 被引量：6
3
作者 田黎敏 郝际平 魏建鹏 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期68-76,共9页
大跨度单层空间网格结构冗余度小,对缺陷比较敏感,施工效应的影响大,某些关键杆件的失效极易引起结构连续性倒塌。基于能量平衡原理,考虑构件失效前结构的已有变形,建立了空间网格结构及构件的能量平衡方程,推导出结构抗力与构件抗力的... 大跨度单层空间网格结构冗余度小,对缺陷比较敏感,施工效应的影响大,某些关键杆件的失效极易引起结构连续性倒塌。基于能量平衡原理,考虑构件失效前结构的已有变形,建立了空间网格结构及构件的能量平衡方程,推导出结构抗力与构件抗力的关系式。根据单层空间网格结构的失效模式,构建结构抗连续性倒塌的子结构模型,分析大跨度单层空间网格结构的抗连续性倒塌机制,即梁机制、拉结机制、梁-拉结相关机制以及压杆机制,提出了相应机制下抗力需求的理论计算方法和抗力-位移曲线,并通过数值算例分析验证了所提方法的正确性。此外,对备用荷载路径法进行了修正,提出用于抗连续性倒塌分析的考虑施工效应的等效荷载卸载法,将该方法通过算例进行验证后应用于世界大学生运动会主体育场结构的抗倒塌分析中,结果表明该方法更加接近实际,结果更为可靠。单层空间网格结构的抗倒塌机制在杆件失效后的内力重分布过程中发挥重要作用,世界大学生运动会主体育场结构具有较好的抗连续性倒塌性能。 展开更多
关键词 单层空间网格结构 连续性倒塌 抗倒塌机制 抗力需求
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网格形式对大跨度体育馆整体稳定性影响分析 被引量：2
4
作者 向本军 李方慧 +3 位作者 张智博 张杰 王程 张裕己 《黑龙江大学工程学报》 2021年第4期1-6,共6页
大跨度体育场馆造型结构形式复杂多样,由于跨度大,结构的几何非线性程度高,结构设计由稳定性控制。以某复杂大跨度体育场馆为分析对象,对该结构的大跨度单层空间网格结构进行选型,分别建立了凯威特型、施威德勒型、联方型3种不同空间网... 大跨度体育场馆造型结构形式复杂多样,由于跨度大,结构的几何非线性程度高,结构设计由稳定性控制。以某复杂大跨度体育场馆为分析对象,对该结构的大跨度单层空间网格结构进行选型,分别建立了凯威特型、施威德勒型、联方型3种不同空间网格形式下的大跨度体育场馆模型,利用3D3S14.0软件对不同网格形式下的体育场馆进行整体稳定性分析。在控制用钢量及控制K值不变条件下,分别对比不同形式空间网格结构的整体稳定性。研究表明,联方型空间网格的K值为17.5,整体稳定性最好。 展开更多
关键词 单层空间网格结构 整体稳定性 大跨度体育场馆 网格形式
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西宁海湖体育中心体育场结构设计 被引量：4
5
作者 冯咏钢 黄伟 +1 位作者 龚文伟 李家亮 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2017年第19期67-72,共6页
西宁海湖体育中心由体育场、体育馆和游泳馆组成。其中体育场钢屋盖采用了悬臂三角管桁+单层折面空间网格杂交结构体系,下部看台采用了现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。介绍了钢屋盖的结构选型及布置、构件截面、关键节点的处理措... 西宁海湖体育中心由体育场、体育馆和游泳馆组成。其中体育场钢屋盖采用了悬臂三角管桁+单层折面空间网格杂交结构体系,下部看台采用了现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。介绍了钢屋盖的结构选型及布置、构件截面、关键节点的处理措施等结构设计基本情况。介绍了静力计算和稳定性分析内容,对比分析了钢屋盖单体模型与总体模型的差异,给出了解决超长混凝土结构裂缝和温度应力的技术措施。 展开更多
关键词 海湖体育中心 悬臂三角管桁 单层折面空间网格结构 超长
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西宁海湖体育中心体育馆结构设计 被引量：2
6
作者 冯咏钢 李家亮 +1 位作者 龚文伟 黄伟 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2017年第21期7-11,共5页
西宁海湖体育中心体育馆钢屋盖采用肋环形空间桁架+单层折面空间网格结构体系,下部结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构。主要介绍了钢屋盖的结构选型及结构布置。采用多模型的计算分析方法,对结构进行设计分析并验证了钢屋盖的稳定性。多... 西宁海湖体育中心体育馆钢屋盖采用肋环形空间桁架+单层折面空间网格结构体系,下部结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构。主要介绍了钢屋盖的结构选型及结构布置。采用多模型的计算分析方法,对结构进行设计分析并验证了钢屋盖的稳定性。多达25支管的铸钢节点的应用,为类似工程提供了工程实际案例。 展开更多
关键词 海湖体育中心 钢屋盖 肋环形空间桁架 单层折面空间网格结构 铸钢节点
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