超大跨度巨型网格结构 被引量：19

1

作者 贺拥军 周绪红 +2 位作者 刘永健 董石麟 李佳 《建筑科学与工程学报》 CAS 2005年第3期25-29,共5页

叙述了研究与开发超大跨度结构的必然性与必要性,介绍了适应这一需要而提出的巨型网格结构体系的结构构成形式与特点;回顾了巨型网格结构的研究状况,包括部分类型结构的适宜跨度、静力与稳定性、动力与地震响应特性及结构简化分析方法等... 叙述了研究与开发超大跨度结构的必然性与必要性,介绍了适应这一需要而提出的巨型网格结构体系的结构构成形式与特点;回顾了巨型网格结构的研究状况,包括部分类型结构的适宜跨度、静力与稳定性、动力与地震响应特性及结构简化分析方法等;总结了该体系结构设计的合理参数选择、进行抗震验算所需考虑的地震波作用方向及组合维数、用振型分解反应谱法进行抗震验算所需的振型阶数等。最后指出了巨型网格结构体系研究的关键问题和今后的研究方向。 展开更多

关键词 超大跨度 巨型网格结构 结构体系 研究现状 展望 稳定性

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交叉立体桁架系巨型网格结构的简化计算法 被引量：12

2

作者 贺拥军 周绪红 董石麟 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期14-17,共4页

针对系巨型网格结构杆件和节点多、计算工作量大的特点,进行了简化计算方面的研究,提出了将立体桁架等效为连续实体梁、按空间法进行有限元计算的等效空间刚架法.分析了立体桁架的等效截面、等效抗弯刚度,并详细推导了其等效抗扭刚度,... 针对系巨型网格结构杆件和节点多、计算工作量大的特点,进行了简化计算方面的研究,提出了将立体桁架等效为连续实体梁、按空间法进行有限元计算的等效空间刚架法.分析了立体桁架的等效截面、等效抗弯刚度,并详细推导了其等效抗扭刚度,分析了主体结构不同边界条件的等效处理方法.对比计算分析表明,该方法计算精度高,主要受力杆件的误差保持在5%以内,计算工作量较完全有限元法大幅度降低,是分析巨型网格结构的一种比较优越的方法. 展开更多

关键词 巨型网格结构 交叉立体桁架系 计算方法 等效刚度

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球面巨型网格结构的构成、支承方式与力学模型 被引量：8

3

作者 贺拥军 李佳 周绪红 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期11-14,共4页

提出了一种新的结构形式——球面巨型网壳结构。文中重点研究了肋环型和凯威特型球面巨型网格主体结构的具体构成形式、几何拓扑关系,总结了相应的形体控制参数;对子结构的形式及其与主体结构的连接进行了分析;描述了自动成形过程。使用... 提出了一种新的结构形式——球面巨型网壳结构。文中重点研究了肋环型和凯威特型球面巨型网格主体结构的具体构成形式、几何拓扑关系,总结了相应的形体控制参数;对子结构的形式及其与主体结构的连接进行了分析;描述了自动成形过程。使用Auto- CAD环境下的Visual C++二次开发工具编制了相应的自动成形程序;并对其主体结构支承方式与力学分析模型进行了探讨．本文工作为对该结构体系开展全面系统的力学性能研究提供了良好的前处理基础． 展开更多

关键词 球面巨型网格结构 结构构成 自动生成 支承方式 力学模型

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拉索预应力球面巨型网格结构静力性能优化分析 被引量：5

4

作者 贺拥军 周佳伟 周绪红 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期7-12,共6页

针对拉索预应力球面巨型网格结构的静力优化问题,提出对拉索预应力、立体桁架梁高度、杆件截面的三级优化法,对各变量分别采用不同的目标和方法进行逐级优化.对杆件截面优化以结构自重为目标函数并采用满应力法;立体桁架梁高度通过结构... 针对拉索预应力球面巨型网格结构的静力优化问题,提出对拉索预应力、立体桁架梁高度、杆件截面的三级优化法,对各变量分别采用不同的目标和方法进行逐级优化.对杆件截面优化以结构自重为目标函数并采用满应力法;立体桁架梁高度通过结构内力峰值和挠度比两项指标予以确定;优化拉索预应力时,采用结构杆件内力的平方和最小为目标函数建立数学模型,并运用影响矩阵线性优化法和复形法求解.文中对一个180 m跨度的结构,提出了5种不同的布索方案,并基于以上理论,进行了优化分析.结果表明,实际工程采用沿周边布索方案为佳.同时优化分析结果也证明了本文采用的优化分析方法和编制的程序是高效可行的. 展开更多

关键词 预应力 球面巨型网格结构 三级优化 静力性能 布索方式

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张弦巨型网格结构布索方案研究 被引量：4

5

作者 贺拥军 孙轩 周绪红 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期8-13,共6页

针对由张弦梁概念和巨型网格结构组合而成的一种新型超大跨空间结构,提出了5种可能的索杆布置方案.研究了矢跨比对不同布索方案结构变形的影响,并对同一矢跨比下各布索方案结构的最大挠度、杆件内力峰值、支座水平反力、挠度和内力分布... 针对由张弦梁概念和巨型网格结构组合而成的一种新型超大跨空间结构,提出了5种可能的索杆布置方案.研究了矢跨比对不同布索方案结构变形的影响,并对同一矢跨比下各布索方案结构的最大挠度、杆件内力峰值、支座水平反力、挠度和内力分布情况、稳定承载力及失稳模态等方面进行了综合分析,且与同样形式未布索结构作比较.结果表明,预应力体系的引入可以显著改善巨型网格结构的整体变形、杆件内力峰值和整体稳定承载力.在各方案中,拉索交叉的索杆对称布置于立体桁架拱跨中大部分范围(非满布)的布索方式能最有效地改善结构静力与稳定性能,为最佳方案. 展开更多

关键词 张弦巨型网格结构 布索方案 静力性能 结构稳定性

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拉索预应力巨型网格结构布索形式研究 被引量：4

6

作者 贺拥军 王继新 周绪红 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1-6,共6页

针对由预应力和巨型网壳结构组合而成的一种超大跨度拉索预应力空间结构体系,总结了该结构体系已提出的两种预应力布置形式的索杆布置原则、受力机理、具体形式与几何拓扑关系;并在此基础上提出两种改进型拉索预应力布索形式.通过与已... 针对由预应力和巨型网壳结构组合而成的一种超大跨度拉索预应力空间结构体系,总结了该结构体系已提出的两种预应力布置形式的索杆布置原则、受力机理、具体形式与几何拓扑关系;并在此基础上提出两种改进型拉索预应力布索形式.通过与已提出的两种布索形式及未布索桁架拱进行对比分析,初步研究了改进型布索形式下立体桁架拱的静力及稳定性能.对比指标包括结构最大位移、支座水平反力、杆件内力峰值、结构稳定极限承载力及失稳模态等5个方面.分析结果表明,两种改进型布索形式的引入均可有效地提高桁架拱的结构刚度,改善结构的静力性能,并能较大地提高其稳定承载力,同时还能改善已有布索形式的缺陷,是较合理的索杆布置;其中第2种改进型布索形式的综合性能更好,是一种更有效的布索形式. 展开更多

关键词 拉索预应力巨型网格结构 布索形式 静力性能 稳定承载力 屈曲模态

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行波激励下圆柱面巨型网格结构的地震响应分析 被引量：3

7

作者 贺拥军 李练兵 周绪红 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期90-97,共8页

考虑到大跨空间结构中的空间相关性影响,采用动力时程分析方法研究了一维及多维罕遇地震作用下行波激励对圆柱面巨型网格结构的地震响应影响。首先通过输入水平横波和纵波,考察行波激励时结构弹塑性位移和应力大小、应力范围、以及屈服... 考虑到大跨空间结构中的空间相关性影响,采用动力时程分析方法研究了一维及多维罕遇地震作用下行波激励对圆柱面巨型网格结构的地震响应影响。首先通过输入水平横波和纵波,考察行波激励时结构弹塑性位移和应力大小、应力范围、以及屈服杆件随时间的分布和发展,然后研究了不同维数地震作用下和不同跨度下结构的行波效应,结果表明,行波激励对结构响应的影响与一致激励下有较大差异,且不同地震作用下和不同跨度下的差异有所不同,说明对大跨度空间结构需要考虑不同地震作用下的行波激励影响。 展开更多

关键词 巨型网格结构 动力时程 行波激励 一致激励 地震响应

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张弦巨型网格结构动力特性研究 被引量：3

8

作者 贺拥军 孙轩 周绪红 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期737-743,750,共8页

针对由张弦梁概念和巨型网格结构组合而成的一种新型超大跨空间结构,通过模态分析研究结构的动力特性,首先将主体结构单独承载和子结构协同承载两种情况下张弦巨型网格结构的前12阶自振周期及相应振型进行比较,然后对结构首阶各向振型... 针对由张弦梁概念和巨型网格结构组合而成的一种新型超大跨空间结构,通过模态分析研究结构的动力特性,首先将主体结构单独承载和子结构协同承载两种情况下张弦巨型网格结构的前12阶自振周期及相应振型进行比较,然后对结构首阶各向振型的出现次序及相应自振周期进行了主体结构矢跨比、桁架梁高度、撑杆长度、预应力大小等一系列参数分析并与未布索结构作对比,详细研究了结构各方向刚度随不同参数改变时的变化情况。结果表明,主体结构单独承载时结构的纵向刚度最弱,子结构的引入能够极大地增强结构水平纵向刚度;预应力体系的引入可以显著提高结构的拱向及竖向刚度。为保证预应力提高结构竖向刚度的效果,主体结构应取较大矢跨比,且桁架梁高度的取值不宜太大。 展开更多

关键词 张弦巨型网格结构 模态分析 动力特性 参数分析

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圆柱面组合杆系巨型网格结构的优化与适宜跨度分析 被引量：5

9

作者 贺拥军 董石麟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期108-110,共3页

对圆柱面杆系巨型网格结构 ,文中就其子结构的布置、组合杆的计算、结构整体优化计算方法等进行了分析 ;通过是否考虑两者协同承载、有无主体结构上弦杆的对比分析 ,综合考虑构造因素 ,就子结构的布置提出了两种比较优越的巨型网格结构... 对圆柱面杆系巨型网格结构 ,文中就其子结构的布置、组合杆的计算、结构整体优化计算方法等进行了分析 ;通过是否考虑两者协同承载、有无主体结构上弦杆的对比分析 ,综合考虑构造因素 ,就子结构的布置提出了两种比较优越的巨型网格结构形式 ,并对巨型结构形式与普通双层网壳就用钢量方面进行了对比分析 ,提出了各结构形式的适宜跨度范围。 展开更多

关键词 巨型网格结构 优化分析 适宜跨度

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拉索预应力巨型网格结构体系 被引量：2

10

作者 贺拥军 周绪红 王继新 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第5期76-82,共7页

阐述了拉索预应力巨型网格结构体系发展与研究的必然性和必要性;介绍了针对这一体系提出的各种结构形式中拉索预应力的布置原则、受力机理及具体形式;回顾了拉索预应力巨型网格结构体系的研究现状,包括静力及稳定性能、预应力索张力计... 阐述了拉索预应力巨型网格结构体系发展与研究的必然性和必要性;介绍了针对这一体系提出的各种结构形式中拉索预应力的布置原则、受力机理及具体形式;回顾了拉索预应力巨型网格结构体系的研究现状,包括静力及稳定性能、预应力索张力计算及其优化、张拉全过程分析、结构动力特性等。总结了该结构体系中各参数的合理取值,得到了较优的预应力大小及预应力分布比例,提出了针对静力性能的三级优化方法及预应力索张拉施工过程中索力的计算方法,得到了布索后结构的动力特性变化规律。最后对拉索预应力巨型网格结构体系研究的关键问题及发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 超大跨度 拉索预应力巨型网格结构 结构体系 刚柔组合空间结构 研究现状 展望

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圆柱面巨型网格结构的粘滞阻尼器减震研究 被引量：3

11

作者 贺拥军 郭文豪 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期230-236,共7页

以圆柱面交叉立体桁架系巨型网格结构为研究对象,在多遇地震下,选取结构的节点位移、加速度峰值为控制指标,运用ANSYS软件采用时程分析法从粘滞阻尼器的布置方案、阻尼系数等方面研究减震效果。比较分析后确定较优的布置方案及阻尼系数... 以圆柱面交叉立体桁架系巨型网格结构为研究对象,在多遇地震下,选取结构的节点位移、加速度峰值为控制指标,运用ANSYS软件采用时程分析法从粘滞阻尼器的布置方案、阻尼系数等方面研究减震效果。比较分析后确定较优的布置方案及阻尼系数,进一步分析罕遇地震时的减震效果。结果表明,多遇地震时,采用大网格均匀布置的方式较部分大网格集中布置有更好的减震效果。随着阻尼系数的增大,位移减震率呈增长速率逐渐减小的递增趋势。当阻尼系数相对较小时,加速度减震率增长速率很快,但随阻尼系数增大会有降低的趋势。罕遇地震时,减震控制下的结构响应明显减小,屈服杆件大幅减少,粘滞阻尼器表现出较好的耗能特性。该研究结果对粘滞阻尼器应用于巨型网格结构中的减震设计有指导意义。 展开更多

关键词 巨型网格结构 粘滞阻尼器 减震控制 时程分析

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多点激励下圆柱面巨型网格结构地震响应分析 被引量：1

12

作者 贺拥军 李练兵 周绪红 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2011年第3期275-280,共6页

空间相关性对大跨度空间结构的影响不容忽视。本文采用动力时程分析方法对圆柱面巨型网格结构进行了多点激励下的地震响应分析,并与一致激励下的结构地震响应进行对比,探讨了主体结构单独承载和子结构参与协同承载这2种情况下,不同行波... 空间相关性对大跨度空间结构的影响不容忽视。本文采用动力时程分析方法对圆柱面巨型网格结构进行了多点激励下的地震响应分析,并与一致激励下的结构地震响应进行对比,探讨了主体结构单独承载和子结构参与协同承载这2种情况下,不同行波激励对结构关键节点和杆件响应的影响及其变化特点;通过比较分析结构在多点激励和一致激励下的响应差异,得出圆柱面巨型网格结构在地震输入时需考虑多点激励的结论,可供该类结构的抗震设计参考。 展开更多

关键词 圆柱面巨型网格结构 动力时程 多点激励 一致激励 地震响应

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基于子结构的巨型网格结构分析 被引量：1

13

作者 吴春野 殷志祥 侯烨鸣 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第A01期91-92,共2页

基于子结构为平板网架的圆柱面交叉立体桁架系巨型网格结构,该结构是由主体结构和子结构协同承载荷构成,主结构是倒三角型立体桁架相互交叉构成,子结构是正放平板四角锥网架构成。利用ANSYS中的APDL语言建立该结构计算模型,并对该结构... 基于子结构为平板网架的圆柱面交叉立体桁架系巨型网格结构,该结构是由主体结构和子结构协同承载荷构成,主结构是倒三角型立体桁架相互交叉构成,子结构是正放平板四角锥网架构成。利用ANSYS中的APDL语言建立该结构计算模型,并对该结构静力特性进行了研究,包括结构在极限载荷作用下的内力峰值和最大挠度,以及主体结构的失跨比、杆件的截面尺寸、主体结构的高度等一系列参数分析,从而为该结构形式的设计和参数选择提供参考。 展开更多

关键词 网架结构 巨型网格结构 静力特性 参数分析

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拉索预应力巨型网格结构参激振动及动力稳定性研究

14

作者 贺拥军 贾志诚 周绪红 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期146-153,共8页

针对拉索预应力巨型网格结构的参激振动及动力稳定性问题进行了研究。首先建立索-拱简化模型,分析了桁架拱拉索参激振动的诱发机制与特征,并利用ANSYS软件进一步探究了参激振动的影响因素,然后对简谐荷载作用下拉索预应力桁架拱及整体... 针对拉索预应力巨型网格结构的参激振动及动力稳定性问题进行了研究。首先建立索-拱简化模型,分析了桁架拱拉索参激振动的诱发机制与特征,并利用ANSYS软件进一步探究了参激振动的影响因素,然后对简谐荷载作用下拉索预应力桁架拱及整体结构的动力稳定性进行了分析。研究表明:当结构振动频率为索基频的2倍左右时,拉索会发生参激振动,振动响应特征与激励幅值、阻尼、拉索初张力、支承方式等相关;拉索预应力桁架拱在水平简谐荷载作用下一般会发生动力失稳破坏,在竖向简谐荷载作用下发生动力强度破坏,拉索预应力巨型网格整体结构在简谐荷载作用下通常发生动力失稳破坏。 展开更多

关键词 拉索预应力巨型网格结构 参激振动 动力失稳破坏 动力强度破坏

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基于子结构刚度的圆柱面巨型网格结构稳定性研究

15

作者 李峰 华梦城 高尚 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第5期668-674,681,共8页

圆柱面巨型网格结构的子结构刚度是影响其整体结构的稳定性的一个重要因素.本文运用有限元软件ANSYS分析基于子结构刚度变化的圆柱面巨型网格结构的稳定性.承载方式考虑了主体结构单独承载与主-子结构协同承载,选择子结构形式分别为叉... 圆柱面巨型网格结构的子结构刚度是影响其整体结构的稳定性的一个重要因素.本文运用有限元软件ANSYS分析基于子结构刚度变化的圆柱面巨型网格结构的稳定性.承载方式考虑了主体结构单独承载与主-子结构协同承载,选择子结构形式分别为叉筒网壳和双层平板网架,利用特征值屈曲分析以及全过程非线性屈曲分析方法研究整体结构稳定性.主要讨论了子结构形式、矢跨比、高度、截面积、边界约束等参数对整体结构稳定承载力的影响,总结子结构刚度对结构稳定性的影响规律.通过分析可知,两种子结构的特征值屈曲荷载均随子结构截面积的增大而增大;非线性屈曲分析时,叉筒网壳结构极限荷载,随着子结构矢跨比的增大而减小;双层网架结构极限荷载,四点支承与周边支承时均随子结构截面积的增大而增大,而网架子结构高度变化对其影响不大. 展开更多

关键词 圆柱面巨型网格结构 子结构刚度 稳定性

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强震作用下巨型网格结构的抗倒塌性能研究

16

作者 李峰 王泽菡 宁尧尧 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第1期32-38,共7页

选取圆柱面巨型网格结构为研究对象,在强震作用下,以结构的最大节点位移和杆件失效的数量以及分布作为判别标准,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件采用增量动力分析法对结构进行倒塌过程分析,研究结构的倒塌失效机理.在一系列地震波的调... 选取圆柱面巨型网格结构为研究对象,在强震作用下,以结构的最大节点位移和杆件失效的数量以及分布作为判别标准,利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件采用增量动力分析法对结构进行倒塌过程分析,研究结构的倒塌失效机理.在一系列地震波的调幅作用下通过对结构的响应分析可知,结构的倒塌是属于由几何非线性起主导作用的动力失稳倒塌.由倒塌过程中杆件失效的顺序可知,首先失效的杆件发生在支座处的上弦杆与下弦杆,然后向周边扩散至纵向桁架与拱向桁架相交网格的杆件.基于空间结构节点刚度的两种假设,即刚接和铰接,给出了节点刚度对圆柱面巨型网格结构抗倒塌性能的定量分析.结果表明,节点刚度对结构抗倒塌能力的影响较小,按照铰接节点设计圆柱面巨型网格结构是偏保守且合理的. 展开更多

关键词 圆柱面巨型网格结构 增量动力分析法 倒塌性能 节点刚度

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钢管混凝土巨型斜交网格筒体结构非线性分析 被引量：29

17

作者 韩小雷 唐剑秋 +2 位作者 黄艺燕 季静 陈学伟 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2009年第4期77-84,共8页

钢管混凝土巨型斜交网格体系作为筒中筒结构的外筒,使筒体结构具有很大的抗侧刚度,其抗震性能的研究是迫切的需要.本文根据基于性能的抗震设计方法,采用PERFORM-3D软件的纤维模型对超高层钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构进行了强震作... 钢管混凝土巨型斜交网格体系作为筒中筒结构的外筒,使筒体结构具有很大的抗侧刚度,其抗震性能的研究是迫切的需要.本文根据基于性能的抗震设计方法,采用PERFORM-3D软件的纤维模型对超高层钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构进行了强震作用下的非线性分析,比较了结构在7、8、9度地震作用下的反应。结果表明该结构体系适用于较高抗震设防地区,为该结构体系的应用提供了依据。 展开更多

关键词 钢管混凝土 巨型斜交网格结构 PERFORM-3D 纤维模型 非线性分析

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巨型网格开合屋盖静力与稳定性能研究 被引量：3

18

作者 贺拥军 全勇 +1 位作者 周绪红 李佳 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期24-28,共5页

依据开合方式的选择原则并结合巨型网格结构的特点,提出了水平开合方式的巨型网格开合屋盖,并对结构组成、布置及开合机构系统设置等进行详细研究;分别采用整体协同和单独分析法对开合屋盖轨道的变形规律进行分析,结果表明不同分析方法... 依据开合方式的选择原则并结合巨型网格结构的特点,提出了水平开合方式的巨型网格开合屋盖,并对结构组成、布置及开合机构系统设置等进行详细研究;分别采用整体协同和单独分析法对开合屋盖轨道的变形规律进行分析,结果表明不同分析方法的轨道变形规律基本一致.另外对开合屋盖进行了详细的特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,发现该结构的临界荷载是设计荷载的15倍以上,表明巨型网格开合屋盖的具有很好的稳定性能力. 展开更多

关键词 分析方法 巨型网格结构 开合屋盖 稳定性

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