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组合荷载下索拉骨架膜结构参数优化设计 被引量:1
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作者 李延民 李政权 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第9期82-90,共9页
为使索拉骨架膜结构满足力学性能、所用耗材最少,建立一种新型索拉式骨架膜结构模型。运用ANSYS分析不同荷载组合工况下膜结构杆件轴力和变形,对比得到对膜结构最不利的荷载工况。运用正交试验法对最不利荷载工况下有限元结果进行分析,... 为使索拉骨架膜结构满足力学性能、所用耗材最少,建立一种新型索拉式骨架膜结构模型。运用ANSYS分析不同荷载组合工况下膜结构杆件轴力和变形,对比得到对膜结构最不利的荷载工况。运用正交试验法对最不利荷载工况下有限元结果进行分析,得到杆件截面尺寸及杆件空间几何布置对压杆稳定性和杆件变形的影响程度。以弦杆挠度、支撑杆和斜腹杆长细比、压杆稳定临界压力为约束条件,以膜结构质量最小为优化目标,采用响应面法,对骨架膜结构进行优化设计,得到最优设计方案:弦杆与腹杆夹角(A)为42°、跨高比(B)为12、斜腹杆外径(C)为28 mm、斜腹杆径厚比(D)为10、支撑杆外径(E)为51 mm、支撑杆径厚比(F)为15、弦杆宽度(G)为32 mm、弦杆高度(H)为95 mm,优化方案比初始设计方案质量减小6.82%,弦杆挠度减少21.22%。该方法为相似结构设计提供了有效的工程手段,其优化的弦杆与腹杆夹角、跨高比等关键结构参数与众不同,较全面地解决了此种膜结构设计的关键技术问题。 展开更多
关键词 索拉骨架膜结构 力学分析 正交试验 响应面法 结构优化
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基于流固耦合的骨架膜结构优化 被引量:2
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作者 李延民 黄瑞 +1 位作者 赵树森 王景玉 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期113-120,共8页
为了实现骨架膜结构的优化设计,基于ANSYS平台考虑了膜结构在风荷载作用下的结构变形对建筑表面风压分布的影响,采用双向流固弱耦合的方法对某低矮类膜建筑在不同风向角下的定常风场特性与其围护骨架膜结构的风致结构受力进行了研究,并... 为了实现骨架膜结构的优化设计,基于ANSYS平台考虑了膜结构在风荷载作用下的结构变形对建筑表面风压分布的影响,采用双向流固弱耦合的方法对某低矮类膜建筑在不同风向角下的定常风场特性与其围护骨架膜结构的风致结构受力进行了研究,并以此为依据采用响应面法对骨架膜结构中各杆件的截面尺寸进行了优化.结果表明:仿真所得建筑表面风压分布与同类模型风压实测数据、风洞试验数据以及国家相应规范吻合较好;不同风向角下骨架膜结构的受力状态不同,其中90°风向为该结构的最不利工况;采用响应面法得到了该骨架膜结构中各杆件的截面尺寸对结构受力的影响关系,并将该结构整体质量降低了14.73%. 展开更多
关键词 骨架膜结构 湍流模型 流固耦合 结构优化 风场分析 风压分布 有限元 响应面法
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封闭式储煤场骨架膜结构方案设计 被引量:5
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作者 李达汉 李嘉威 《煤炭工程》 北大核心 2016年第1期46-48,共3页
结合骨架膜结构在大淑村矿封闭式储煤场中的应用,介绍了骨架膜结构方案设计方法,从经济性、实用性、美观性等方面分析了骨架膜结构在封闭式储煤场中应用的诸多优势,介绍了设计荷载取值和杆件计算方法,并指出了膜材要求和膜材与骨架之间... 结合骨架膜结构在大淑村矿封闭式储煤场中的应用,介绍了骨架膜结构方案设计方法,从经济性、实用性、美观性等方面分析了骨架膜结构在封闭式储煤场中应用的诸多优势,介绍了设计荷载取值和杆件计算方法,并指出了膜材要求和膜材与骨架之间连接节点的做法。 展开更多
关键词 骨架膜结构 PVC膜材 封闭式储煤场
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钢骨架索膜结构储煤棚工程设计研究 被引量:2
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作者 曹辉 许涛 +2 位作者 申金刚 王浩 穆明 《煤炭工程》 北大核心 2022年第12期24-27,共4页
结合钢骨架索膜结构工程实例,介绍了膜材选用的常用方法,对比分析了考虑与不考虑膜面和支承结构协同作用两种情况下的膜结构设计对主体骨架(管桁架)的影响,重点对比分析了骨架的变形、杆件的应力;同时分析了膜的主应力分布和变形,结果表... 结合钢骨架索膜结构工程实例,介绍了膜材选用的常用方法,对比分析了考虑与不考虑膜面和支承结构协同作用两种情况下的膜结构设计对主体骨架(管桁架)的影响,重点对比分析了骨架的变形、杆件的应力;同时分析了膜的主应力分布和变形,结果表明,将膜面和支承结构整体进行非线性分析,能更加准确地反映膜对支承结构内力及变形的影响,同时也能反映支承结构对膜材内力的影响,能够更加真实地体现膜材和支承结构间的相互作用。 展开更多
关键词 膜结构 骨架支承式膜结构 膜面-支承结构协同作用 非线性分析
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塑料温室薄膜承载性的非线性有限元分析 被引量:5
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作者 俞永华 王剑平 应义斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期181-185,共5页
该文通过温室薄膜单轴拉伸试验,确定材料的计算参数和本构模型;应用非线性有限元与引入人工刚度的方法,建立温室薄膜荷载效应分析的计算模型;并结合相关规范,探讨温室薄膜承载计算的安全系数的取值问题。在此基础上,对温室薄膜在风载与... 该文通过温室薄膜单轴拉伸试验,确定材料的计算参数和本构模型;应用非线性有限元与引入人工刚度的方法,建立温室薄膜荷载效应分析的计算模型;并结合相关规范,探讨温室薄膜承载计算的安全系数的取值问题。在此基础上,对温室薄膜在风载与雪载工况下作实例计算,确定承载薄膜的第一主应力与变形值,同时也分析不同薄膜预张力对承载性的影响,以及薄膜第一主应力的具体分布。该研究为温室设计合理选用农膜,提供参考计算模型与分析方法。 展开更多
关键词 塑料温室 塑料薄膜 非线性有限元分析 骨架膜结构
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不同约束条件下煤棚拱架支承形式设计与研究 被引量:1
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作者 孟文清 申兆纬 张亚鹏 《煤炭工程》 北大核心 2020年第1期39-43,共5页
以孙庄洗选厂煤棚骨架支承式膜结构为研究对象,建立了不同的钢结构模型以探究不同支承条件以及考虑基础刚度与否对结构响应的影响,分析比较了各模型自振周期、振型、支座反力、杆件内力、结构位移等的差异性。结果表明:当选择三肢落地... 以孙庄洗选厂煤棚骨架支承式膜结构为研究对象,建立了不同的钢结构模型以探究不同支承条件以及考虑基础刚度与否对结构响应的影响,分析比较了各模型自振周期、振型、支座反力、杆件内力、结构位移等的差异性。结果表明:当选择三肢落地支承形式时,基础刚度对结构受力性能影响较大;当选择两肢落地支承形式时,边界条件改变和基础刚度对结构受力性能影响不明显,边界条件建议选用铰接。 展开更多
关键词 骨架支承式膜结构 基础刚度 支承形式 边界约束
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