锈蚀空间网架结构力学性能分析和失效概率评估

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作者 李治 喻贺云 +4 位作者 褚怡璇 陈明哲 于晓辉 何羽 钱凯 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期1-10,共10页

复杂环境荷载作用下,空间网架结构的性能退化严重,导致其安全服役寿命期内的风险急剧增加。该研究旨在探讨不同设计参数下空间网架结构力学响应规律,开展基于可靠度的结构概率安全评估。利用ABAQUS软件建立了两向正交正放平板空间网架... 复杂环境荷载作用下,空间网架结构的性能退化严重,导致其安全服役寿命期内的风险急剧增加。该研究旨在探讨不同设计参数下空间网架结构力学响应规律,开展基于可靠度的结构概率安全评估。利用ABAQUS软件建立了两向正交正放平板空间网架结构模型,研究了不同高跨比、柱距及锈蚀率下空间网架结构应力和位移变化规律。通过模拟发现:随着高跨比的增加,最大拉应力和位移逐渐减小(减速渐缓),最大压应力先减后微增;空间网架结构高度从3.5 m升至6.3 m,最大位移减少53.66%;柱距增大导致杆件最大应力和位移增加(增速渐缓);在3.5 m空间网架结构高度下,柱距从4.5 m增至13.5 m,最大位移增加22.63%;锈蚀率上升导致最大应力和位移缓慢增长,锈蚀对空间网架结构应力的影响是一个渐进的累积过程,不会导致空间网架结构性能突然的急剧下降。在此基础上,采用拉丁超立方抽样法,以JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》容许挠度为判据,开展了多维不确定参数影响下的空间网架结构失效概率评估,结果表明:在H1L2工况下(空间网架结构高度3.5 m、柱距9.0 m),无锈蚀失效概率为0.27%,当锈蚀率为40.00%时失效概率增至22.76%。 展开更多

关键词 空间网架结构 锈蚀 有限元分析 拉丁超立方抽样 失效概率

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基于神经网络的大型空间网架结构的有限元模型修正 被引量：3

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作者 瞿伟廉 谭冬梅 +1 位作者 汪菁 滕军 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第4期83-89,共7页

本文提出了依据神经网络方法完成大型空间网架结构节点固结系数的识别,实现空间网架结构有限元模型修正的方法。文中,通过有效独立法优化配置有限数量传感器的安放位置。在此基础上,利用从优化位置处的结构时程响应中获取的结构自振频... 本文提出了依据神经网络方法完成大型空间网架结构节点固结系数的识别,实现空间网架结构有限元模型修正的方法。文中,通过有效独立法优化配置有限数量传感器的安放位置。在此基础上,利用从优化位置处的结构时程响应中获取的结构自振频率和局部位移模态信息,本文建立了基于径向基神经网络的空间网架结构有限元模型修正的计算方法。数值仿真的计算结果表明,该方法能有效地用于空间网架结构的有限元模型修正。 展开更多

关键词 神经网络 空间网架结构 有限元模型修正 传感器 有效独立法 优化配置

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空间网架结构边界约束对网架温度应力的影响 被引量：3

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作者 殷志祥 张辉 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2002年第6期723-725,共3页

结合边界约束条件对网架温度应力的影响来探讨网架结构边界条件的选型。分析了网架结构在弹性约束、固定和强迫位移条件下的总刚度矩阵处理方法;介绍了网架结构在均匀温度场变化下,由于杆件不能自由的热胀冷缩而产生了温度应力,同时阐... 结合边界约束条件对网架温度应力的影响来探讨网架结构边界条件的选型。分析了网架结构在弹性约束、固定和强迫位移条件下的总刚度矩阵处理方法;介绍了网架结构在均匀温度场变化下,由于杆件不能自由的热胀冷缩而产生了温度应力,同时阐述了它的分析方法。并且根据有限元理论和Visual Basic 6.0编程语言编制了温度应力分析程序,针对具体的工程实例来探讨温度应力在边界的切线与法线方向约束条件分别选取固定、弹性、放松三种情况进行五种组合的条件下杆件温度应力的变化规律,从而确定了网架的边界形式, 展开更多

关键词 空间网架结构 边界约束 温度应力 边界条件 建筑结构 超静定结构

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空间网架结构计算机辅助设计系统STACAD的研制与开发 被引量：2

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作者 范峰 王娜 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期108-111,共4页

研制成功的ＳＴＡＣＡＤ系统（ＳｐａｃｅＴｒｕｓｓＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎｓｙｓｔｅｍ）是一套简单、通用、功能齐全、汉化的空间网架结构ＣＡＤ系统。首先简单介绍系统功能特点及系统结构，... 研制成功的ＳＴＡＣＡＤ系统（ＳｐａｃｅＴｒｕｓｓＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎｓｙｓｔｅｍ）是一套简单、通用、功能齐全、汉化的空间网架结构ＣＡＤ系统。首先简单介绍系统功能特点及系统结构，然后具体分析系统中的系统莱单、前处理、结构计算、结果处理等模块以及系统提供＊的各辅助模块的实用功能。开发的这些功能模块具有鲜明特点。该系统已被成功应用在多项工程设＊计中。 展开更多

关键词 空间网架结构 STACAD CAD

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空间网架结构随机地震动激励下的响应分析

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作者 张青雷 张小兵 郭井宽 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第6期580-583,588,共5页

以上海大众仪征五厂的车身车间网架结构为研究对象,采用随机振动法,分别对结构进行独立的3向正交随机地震动激励作用下的动力响应分析.结果表明:该结构具有振型密集、频率变化均匀的特点,在地震动激励作用下可能首先发生扭曲破坏;在水... 以上海大众仪征五厂的车身车间网架结构为研究对象,采用随机振动法,分别对结构进行独立的3向正交随机地震动激励作用下的动力响应分析.结果表明:该结构具有振型密集、频率变化均匀的特点,在地震动激励作用下可能首先发生扭曲破坏;在水平方向的随机地震动激励作用下,虽然结构整体安全,但是其下弦中的几根杆件发生破坏以及上弦中1号截面杆件的拉压应力值较大.在x和y方向的随机地震动激励作用下,上弦和下弦中1号截面杆件产生的拉压应力值的差值较大,其它截面的杆件应力值的差值较小. 展开更多

关键词 空间网架结构 随机振动 地震激励

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空间网架结构的恢复力模型

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作者 孙玉萍 《甘肃工业大学学报》 1998年第4期84-88,共5页

研究了空间网架结构在地震力作用下弹塑性工作状态及其特点．采用时程分析法，选用Ｅｌｃｅｎｔｒｏ地震波，并采用作者等人提出的恢复力模型多折线模型，导出了单元刚度随时间变化后的弹塑性刚度值．

关键词 网架结构 恢复力模型 多折线模型 空间网架结构

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大空间钢网架结构的性能化抗火分析 被引量：4

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作者 李耀庄 朱国朋 邝宇幸 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第4期492-496,501,共6页

大空间钢网架结构常作为人员密集场所建筑的屋盖,火灾下一旦发生坍塌,将可能造成重大人员伤亡和财产损失,因此对其抗火性能有必要深入研究。本文运用FDS(Fire Dynamics Simulator)火灾模拟软件对某工业厂房进行火灾模拟,得到火灾发生发... 大空间钢网架结构常作为人员密集场所建筑的屋盖,火灾下一旦发生坍塌,将可能造成重大人员伤亡和财产损失,因此对其抗火性能有必要深入研究。本文运用FDS(Fire Dynamics Simulator)火灾模拟软件对某工业厂房进行火灾模拟,得到火灾发生发展的时间—温度曲线。在此基础上,运用ANSYS有限元软件对火灾下网架结构的不同位置进行了热—力耦合的位移和内力分析。结果表明,采用计算机模拟得到的升温曲线,要比一概采用ISO834标准求得的升温曲线更符合实际情况;火灾发生在中间位置更为不利,必须采取防火保护措施;火灾下结构会发生内力重分配,但距离火源越远处的杆件内力和位移变化越小。本文结论可供该类型结构的抗火设计和灭火救援参考。 展开更多

关键词 大空间钢网架结构 火灾模拟 热力耦合 结构抗火

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铅芯橡胶支座参数变化对大跨空间网架水平隔震效果的影响 被引量：5

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作者 孙君 李爱群 丁幼亮 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第2期208-212,共5页

提出在上部空间网架结构和下部支撑结构之间应用铅芯橡胶支座设置水平隔震层,可以有效地减小空间网架结构的水平地震响应。采用非线性时程分析方法计算了某大跨空间网架结构采用铅芯橡胶支座水平隔震前后的地震响应,研究了铅芯橡胶支座... 提出在上部空间网架结构和下部支撑结构之间应用铅芯橡胶支座设置水平隔震层,可以有效地减小空间网架结构的水平地震响应。采用非线性时程分析方法计算了某大跨空间网架结构采用铅芯橡胶支座水平隔震前后的地震响应,研究了铅芯橡胶支座对网架结构水平隔震效果的主要影响参数,并详细分析了铅芯橡胶支座屈服力、屈服前刚度和屈服前后刚度比等三种设计参数的变化对水平隔震效果的影响规律,在此基础上给出了网架结构的水平隔震设计建议。 展开更多

关键词 大跨空间网架结构 铅芯橡胶支座 隔震效果

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基于ANSYS二次开发的板片空间结构的参数化建模 被引量：2

9

作者 靳天姣 郭小明 +1 位作者 张廼龙 崔璟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期183-187,共5页

板片空间结构是由轻质、高强的复合板材和薄壁金属骨架或完全由板通过特定方式组合而成的一种新型空间结构体系。为研究适用于设计的理论,需要进行大规模参数化分析,因此需要适用于此分析的可行的建模方法.分析板片空间结构构件的几何... 板片空间结构是由轻质、高强的复合板材和薄壁金属骨架或完全由板通过特定方式组合而成的一种新型空间结构体系。为研究适用于设计的理论,需要进行大规模参数化分析,因此需要适用于此分析的可行的建模方法.分析板片空间结构构件的几何拓展规律,将球面坐标系和直角坐标系结合,运用APDL语言,编制相应的建模和分析模块程序,实现了板片空间结构的参数化建模,为对板片空间结构的大规模参数化分析提供工具.并分析了板片空间结构与网壳结构的异同,将两者的建模程序相组合,实现同一程序下的两种结构的自动建模.同时运用本文所提出的建模思路可以实现大部分空间网架结构的参数化建模。 展开更多

关键词 板片空间结构 参数化建模 空间网架结构 APDL

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基于位移-速度输入法结构多点激励FPS支座隔震效果研究 被引量：2

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作者 王浩霆 葛楠 +1 位作者 韩流涛 于建东 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期165-174,共10页

受行波效应、相干效应、场地效应的影响,大跨度结构的多点激励地震反应分析非常复杂,且考虑多点激励下对大跨空间网格结构隔震性能的影响是结构工程抗震方向中有重大意义的研究课题。以单层圆柱面大跨度空间网架结构为研究对象,基于直... 受行波效应、相干效应、场地效应的影响,大跨度结构的多点激励地震反应分析非常复杂,且考虑多点激励下对大跨空间网格结构隔震性能的影响是结构工程抗震方向中有重大意义的研究课题。以单层圆柱面大跨度空间网架结构为研究对象,基于直接位移法,应用SAP2000有限元软件建立了多点激励动力反应时程分析模型,进行结构在地震动一致激励和多点激励作用下的动力反应分析计算。结果表明:水平地震动多点激励效应对大跨度空间结构的影响十分显著,需采取使用多点激励输入方式。不设置隔震支座时,多点激励下,支撑柱弯矩与剪力随波速的减小而明显增加,柱顶位移变小,中柱轴力略微上升。基础隔震时,各支撑柱柱顶内力与位移的分配较无隔震时存在差异。边柱的弯矩、剪力及轴力均小于中柱的相应值,但柱顶位移增加明显。柱弯矩减震效率保持在45%~75%,柱剪力减震效率保持在60%~85%;柱顶隔震时,能得到比基础隔震更高的隔震效率,且柱弯矩隔震效率高达90%左右,柱剪力隔震效率保持在85%~90%。柱顶位移显著减小,柱轴力比基础隔震时略有增加。 展开更多

关键词 空间网架结构 多点激励 时程分析 FPS摩擦摆支座 大质量法

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大跨度机库结构多点输入地震反应分析 被引量：25

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作者 沈顺高 张微敬 +2 位作者 朱丹 钱稼茹 裴永忠 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期17-21,共5页

采用时程分析法,对位于首都机场的北京A380机库和西安飞机总装厂房两个大跨度维修机库结构进行考虑行波效应的多点输入地震反应分析,并与一致输入的结果进行对比,考察多点输入以及不同视波速和不同地震波对两个机库屋盖杆件内力的影响... 采用时程分析法,对位于首都机场的北京A380机库和西安飞机总装厂房两个大跨度维修机库结构进行考虑行波效应的多点输入地震反应分析,并与一致输入的结果进行对比,考察多点输入以及不同视波速和不同地震波对两个机库屋盖杆件内力的影响。分析结果表明:多点输入对屋盖杆件内力的影响与结构本身的形式关系较大;行波效应大的杆件主要分布在网架中弦的长边跨中附近;不同地震波作用下,行波效应影响系数较大的杆件位置有所不同,但杆件数量分布规律基本相同。分析结果对于大跨度机库结构抗震设计考虑行波效应有指导意义。 展开更多

关键词 大跨度机库 空间网架结构 地震反应分析 多点输入 行波效应影响系数

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具有中间弹性支承的网架桥(英文) 被引量：4

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作者 高日 徐国彬 刘智敏 《北方交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期17-22,共6页

在结构工程中，空间网架已广泛地用于大跨屋盖结构．本文在阐述空间网架结构的优点及现有桥梁结构平面受力机理的基础上，分析了网架用于桥梁工程的可能性及合理结构形式（如具有中间弹性支承的网架系杆拱桥和网架斜拉桥）．计算和分析... 在结构工程中，空间网架已广泛地用于大跨屋盖结构．本文在阐述空间网架结构的优点及现有桥梁结构平面受力机理的基础上，分析了网架用于桥梁工程的可能性及合理结构形式（如具有中间弹性支承的网架系杆拱桥和网架斜拉桥）．计算和分析表明，网架用作桥梁结构具有整体性好、刚度大、受力均匀、抗震性好和用钢量少的特点． 展开更多

关键词 空间网架结构 桥梁结构 网架桥

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昆明地区大跨屋顶结构研究

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作者 韦俊峰 樊江 施谊 《科学技术与工程》 2011年第11期2523-2528,共6页

通过对昆明地区某一大跨屋顶实例的研究,设计了空间网架屋顶和张拉索膜屋顶两种结构形式,并根据其各自的特点,在造型、采光节能、经济性等方面进行对比分析,得出后者优于前者的结论。

关键词 空间网架结构 张拉索膜结构 对比分析

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有机海泡石在油基钻井液中的应用效果与展望

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作者 寇亚浩 倪晓骁 +5 位作者 黎剑 王建华 张家旗 冯杰 郭嘉恒 常启帆 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2206-2210,共5页

针对目前常规油基钻井液及其配套处理剂在高温环境下容易失效的问题。对一种具有耐高温机械稳定性的纤维状黏土矿物——“海泡石”进行了分析研究,并讨论了其晶体构造、理化性质和有机改性的方法。结果发现,有机改性后的海泡石可以在油... 针对目前常规油基钻井液及其配套处理剂在高温环境下容易失效的问题。对一种具有耐高温机械稳定性的纤维状黏土矿物——“海泡石”进行了分析研究,并讨论了其晶体构造、理化性质和有机改性的方法。结果发现,有机改性后的海泡石可以在油基钻井液中形成具有较强结构力的“乱草堆状”空间网架结构,使钻井液出现明显的触变性,且该流变特性仅取决于纤维结构的机械参数,而不取决于颗粒的静电引力,抗温可达240℃以上;分散在钻井液中的海泡石纤维随钻井液一同向地层渗透的过程中,还可以在井壁处形成一层薄而致密的纤维层,阻挡钻井液向地层的滤失;除此之外,海泡石因其自身所含结构水较多的原因,在饱和盐水和淡水中的配浆效果几乎一样,具有较强的抗盐水污染能力。海泡石的有机改性工艺研究及其在油基钻井液中的应用正逐步成为未来抗超高温钻井液研究的一个重要方向。 展开更多

关键词 油基钻井液 高温高压 有机海泡石 空间网架结构 流型调节 降滤失

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钢管加劲焊接空心球节点的受压承载力分析 被引量：8

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作者 韩庆华 杨志 +1 位作者 胡延鸣 刘锡良 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期303-306,共4页

采用钢管加劲焊接空心球节点可以使拉索方便地穿过下弦节点,但加劲钢管的存在会影响节点不同方向的受压承载力,现行网架规程尚没有这类节点的受压承载力计算公式.为此,采用三节点及四节点壳单元并考虑钢材的多线性等向强化准则,对节点... 采用钢管加劲焊接空心球节点可以使拉索方便地穿过下弦节点,但加劲钢管的存在会影响节点不同方向的受压承载力,现行网架规程尚没有这类节点的受压承载力计算公式.为此,采用三节点及四节点壳单元并考虑钢材的多线性等向强化准则,对节点进行了大变形弹塑性有限元分析,跟踪了节点在轴向压力作用下的荷载位移曲线.通过4组节点的受压破坏试验,发现节点均为弹塑性压曲破坏;将试验值与数值解进行了比较,两者吻合得很好.在此基础上,提出了钢管加劲焊接空心球节点两个方向的受压承载力计算公式. 展开更多

关键词 焊接空心球节点 钢管加劲 受压承载力 弹塑性有限元 计算公式 空间网架结构 大跨度建筑结构

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