新型弦支空间结构施工过程受力分析 被引量：2

1

作者 周春娟 魏超琪 +2 位作者 柳明亮 李纪明 惠存 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第4期578-585,603,共9页

西北大学长安校区体育馆为新型弦支空间结构,其屋盖结构部分上部由辐射状倒三角管桁架结构组成,下部由环向索及径向索组成,上部结构与下部结构之间通过竖向撑杆连接,是一种复杂的空间预应力结构体系.采用有限元软件对该结构进行了施工... 西北大学长安校区体育馆为新型弦支空间结构,其屋盖结构部分上部由辐射状倒三角管桁架结构组成,下部由环向索及径向索组成,上部结构与下部结构之间通过竖向撑杆连接,是一种复杂的空间预应力结构体系.采用有限元软件对该结构进行了施工过程仿真分析,研究了不同施工阶段结构的应力和变形;并对拉索分级张拉产生的结构应力与变形进行了分析,研究了不同卸载方案对结构性能的影响,提出了合理的结构卸载方案.结果表明:结构安装所采用的旋转累积滑移施工成型方案是合理的,施工过程中结构应力和变形较小;结构整体刚度随施工过程不断增大,应力呈现不均匀分布.施工过程仿真分析可以为结构现场安装提供指导与预警,为同类工程建造提供技术参考. 展开更多

关键词 新型弦支空间结构 辐射状倒三角桁架 施工过程 结构卸载 累积滑移

在线阅读 下载PDF 职称材料

体内张拉成形空间网格结构成形性能研究 被引量：3

2

作者 王成 张毅刚 谭争光 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期185-190,共6页

作者对下弦管内索施加预应力张拉结构成形进行了有限元模拟计算,且综合考虑了几何非线性和材料非线性,分析了结构的成形性能.研究表明,上弦是结构成形过程中的主要受力构件,产生较大弯曲变形。主要承受弯矩和少量轴力;刚臂应力应变很小... 作者对下弦管内索施加预应力张拉结构成形进行了有限元模拟计算,且综合考虑了几何非线性和材料非线性,分析了结构的成形性能.研究表明,上弦是结构成形过程中的主要受力构件,产生较大弯曲变形。主要承受弯矩和少量轴力;刚臂应力应变很小,但刚体转动很大,对结构有一定的约束作用;其他杆件应力很小. 展开更多

关键词 空间网格结构 张拉成形 体内预应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑螺栓球节点半刚性的网格结构有限元模型修正研究 被引量：10

3

作者 刘才玮 张毅刚 吴金志 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期35-39,43,共6页

为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修... 为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修正新方法。以单层柱面网壳振动台试验模型为例,在螺栓球节点精细化模型基础上,基于实测模态数据对其进行有限元模型修正。结果表明,修正后有限元模型能较好反映该网壳结构的真实动力特性,采用分步修正算法能精简神经网络结构,可有效用于螺栓球节点网格结构有限元模型修正,具有一定实用价值。 展开更多

关键词 螺栓球节点 空间网格结构 半刚性 模态试验 神经网络 模型修正

在线阅读 下载PDF 职称材料

土-结构相互作用下网架结构动力性能研究 被引量：7

4

作者 刘毅 薛素铎 李雄彦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期22-28,61,共8页

采用整体有限元法分析土-结构动力相互作用（SSDI）下网架的动力性能。以大型有限元软件ABAQUS为平台,结合FORTRAN程序实现粘弹性动力人工边界精确施加、土体自重应力平衡及粘弹性边界条件下地震动输入,并通过算例验证有限元计算过程的... 采用整体有限元法分析土-结构动力相互作用（SSDI）下网架的动力性能。以大型有限元软件ABAQUS为平台,结合FORTRAN程序实现粘弹性动力人工边界精确施加、土体自重应力平衡及粘弹性边界条件下地震动输入,并通过算例验证有限元计算过程的有效性与合理性;建立地基土-支承体系-网架屋盖相互作用的三维整体模型,分析SSDI对网架结构动力性能影响。研究表明,SSDI使网架结构自振周期较刚性地基下延长且地基土越软周期越长,网架结构自振频率随地基土变软更密集;SSDI使基础底面峰值加速度较自由场地表峰值加速度增大5%~30%,且地基土越软增大幅度越大;SSDI效应可增大网架结构节点加速度及节点水平相对位移,且使网架结构节点水平相对位移随地基土的变软逐渐增大。 展开更多

关键词 网架结构 土-结构动力相互作用 粘弹性边界 地震动输入 地震响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

适用空间网格结构模态识别的改进功率谱峰值法 被引量：7

5

作者 张毅刚 刘才玮 +1 位作者 吴金志 彭天明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期10-15,39,共7页

根据空间网格结构模态密集特点,对传统功率谱峰值法进行改进。提出在获得所有测点平均正则化功率谱基础上,结合结构的理论振型特点计算辅助正则化功率谱,取两者并集为模态识别结果的方法,讨论有关判断准则。改进的功率谱峰值法可更好地... 根据空间网格结构模态密集特点,对传统功率谱峰值法进行改进。提出在获得所有测点平均正则化功率谱基础上,结合结构的理论振型特点计算辅助正则化功率谱,取两者并集为模态识别结果的方法,讨论有关判断准则。改进的功率谱峰值法可更好地避免模态遗漏及进行重叠频率的筛选,网架模型算例表明效果良好。并将编制的分析软件应用于深圳大运会主场馆振动监测系统中。 展开更多

关键词 模态参数识别 功率谱峰值法 判别准则 深圳大运会体育场

在线阅读 下载PDF 职称材料

土-结构动力相互作用下网架结构简化分析方法研究 被引量：3

6

作者 刘毅 薛素铎 +1 位作者 李雄彦 王国鑫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期75-82,共8页

根据不同学者有关地基动力阻抗的计算公式,结合整体有限元法,从工程应用出发对S-R(Swing-Rocking)模型进行修正,提出适用于分析土-结构动力相互作用下大跨空间结构的简化计算方法。基于修正的S-R模型建立土-网架结构动力相互作用的计算... 根据不同学者有关地基动力阻抗的计算公式,结合整体有限元法,从工程应用出发对S-R(Swing-Rocking)模型进行修正,提出适用于分析土-结构动力相互作用下大跨空间结构的简化计算方法。基于修正的S-R模型建立土-网架结构动力相互作用的计算模型,与已验证的三维整体有限元(3-D)模型进行对比分析。研究表明,根据修正S-R模型计算所得土-网架结构相互作用体系的自振特性和地震响应与已验证的3-D模型结果呈现出完全一致的规律性且吻合较好,从而验证了修正S-R模型的合理性;在不同地震波作用下,采用Gazetas提出的地基动力阻抗公式建立的土-网架结构相互作用体系中网架节点最大位移和峰值加速度与已验证的3-D模型结果最大误差不超过8.0%,结构杆件内力最大误差不超过10%,表明Gazetas提出的地基动力阻抗公式更适用于分析土-大跨空间结构动力相互作用问题,且具有较好的精度。 展开更多

关键词 网架结构 土-结构动力相互作用 修正S-R模型 自振特性 地震响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

体内张拉成形空间网格结构的形态分析——几何位移迭代法 被引量：8

7

作者 王成 张毅刚 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期316-322,共7页

针对体内张拉成形空间网格结构实际发展需要,从工程应用的角度定义了该类结构的3种受力状态:零状态、初始态和荷载态.在此基础上提出了一种形态分析方法——几何位移迭代法,并以一个80m跨的体内张拉成形空间网格结构为例,对其找形过程... 针对体内张拉成形空间网格结构实际发展需要,从工程应用的角度定义了该类结构的3种受力状态:零状态、初始态和荷载态.在此基础上提出了一种形态分析方法——几何位移迭代法,并以一个80m跨的体内张拉成形空间网格结构为例,对其找形过程特点做了细致分析.结果表明,几何位移迭代法找形精度高、速度快,非常适合于体内张拉成形空间网格结构形态研究,而且可以保持结构的完整性. 展开更多

关键词 网格结构 预应力 迭代法 形态分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于BP神经网络的网格结构损伤识别与试验研究 被引量：7

8

作者 吴金志 张毅刚 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2005年第4期71-76,共6页

针对网格结构中杆件数量众多,但节点数总是远远小于杆件数的特点,损伤识别中采用了基于BP神经网络技术和面向节点的损伤初步定位方法的网格结构损伤识别的三步法。对双层柱面网壳结构模型在不同杆件去掉时的四种损伤情况下的振动特性进... 针对网格结构中杆件数量众多,但节点数总是远远小于杆件数的特点,损伤识别中采用了基于BP神经网络技术和面向节点的损伤初步定位方法的网格结构损伤识别的三步法。对双层柱面网壳结构模型在不同杆件去掉时的四种损伤情况下的振动特性进行了实测,并以实测低阶模态的频率变化率和少数测点的振型分量作为神经网络输入参数,对模型的各种损伤情况进行了识别。结果表明,所用的方法可以精简神经网络的结构,并提高其模式识别的能力。该方法可用于对大型复杂结构的损伤识别。 展开更多

关键词 柱面网壳 损伤识别 节点 BP神经网络 试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

体内张拉成形空间网格结构受荷过程参数分析 被引量：2

9

作者 王成 张毅刚 +1 位作者 谭争光 王磊 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1179-1184,共6页

针对体内张拉成形空间网格结构实际工程应用的需要,介绍了体内张拉成形空间网格结构的组成.结合其现场施工方法,以一个100 m跨度的体内张拉成形空间网格结构为实例,在成形分析研究的基础上,通过理论模拟和图表分析,研究了上弦梁截面宽... 针对体内张拉成形空间网格结构实际工程应用的需要,介绍了体内张拉成形空间网格结构的组成.结合其现场施工方法,以一个100 m跨度的体内张拉成形空间网格结构为实例,在成形分析研究的基础上,通过理论模拟和图表分析,研究了上弦梁截面宽度、截面高度和上弦环梁截面类型及尺寸等参数对结构工作阶段性能的影响,并得出各参数对结构影响的特点.结果表明:上弦梁截面宽度、截面高度是影响结构使用的主要参数。 展开更多

关键词 空间网格结构 张拉成形 体内预应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

体内张拉成形空间网格结构径向迭代找形算法 被引量：5

10

作者 王成 张毅刚 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期45-50,共6页

针对体内张拉成形空间网格结构工程应用需要,在几何位移迭代法的基础上提出了一种仅对跨度方向,即径向坐标迭代计算的简易结构找形方法—径向迭代找形算法,并通过一个80 m跨的体内张拉成形空间网格结构实例,对其找形过程特点做了细致的... 针对体内张拉成形空间网格结构工程应用需要,在几何位移迭代法的基础上提出了一种仅对跨度方向,即径向坐标迭代计算的简易结构找形方法—径向迭代找形算法,并通过一个80 m跨的体内张拉成形空间网格结构实例,对其找形过程特点做了细致的对比分析,结果表明该法找形速度快、迭代计算简单,经过6次迭代,坐标误差的最大绝对值仅为ΔR=7.03E-04 m、Δθ=6.7E-10o、ΔZ=0.104 m,通常情况下完全可以满足实际施工要求,而且可以确保结构成形分析和受荷分析的连续性和完整性,非常适合于体内张拉成形空间网格结构形态研究。 展开更多

关键词 网格结构 径向迭代 找形分析 体内预应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑材料损伤累积的空间网格结构弹塑性分析建模方法 被引量：1

11

作者 张毅刚 周海涛 杨大彬 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第2期38-44,共7页

传统的轴向受力构件二次屈曲效应模拟方法计算结果在构件前次屈曲后残余变形及材料硬化效应不明显时与试验值差异较大,无法精确模拟,对此文中提出了考虑损伤累积效应的混合硬化材料模型结合纤维梁单元的轴向受力构件建模方法。通过试验... 传统的轴向受力构件二次屈曲效应模拟方法计算结果在构件前次屈曲后残余变形及材料硬化效应不明显时与试验值差异较大,无法精确模拟,对此文中提出了考虑损伤累积效应的混合硬化材料模型结合纤维梁单元的轴向受力构件建模方法。通过试验数据与数值模拟结果的对比,表明该方法可以更精确地模拟构件在轴向往复荷载作用下二次屈曲及屈曲后的力学行为,是空间网格结构弹塑性分析时构件建模的适用方法,并通过最后的柱面网壳算例分析表明该方法的对网格结构弹塑性时程计算有较大意义。 展开更多

关键词 二次屈曲 损伤累积效应 纤维单元 网格结构 建模方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

体内张拉成形空间网格结构上弦环梁对结构内力影响分析 被引量：1

12

作者 王成 张毅刚 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1192-1197,共6页

体内张拉成形空间网格结构是由上弦、下弦、腹杆和侧向连接构件组成,上弦环梁作为体内张拉成形空间网格结构中心的一个重要承荷部分,各个张拉单元与整体张拉成形方案不同,在结构成形结束时,其内力由于批次的不同而必然会产生一定的超前... 体内张拉成形空间网格结构是由上弦、下弦、腹杆和侧向连接构件组成,上弦环梁作为体内张拉成形空间网格结构中心的一个重要承荷部分,各个张拉单元与整体张拉成形方案不同,在结构成形结束时,其内力由于批次的不同而必然会产生一定的超前或滞后,采用适当加强的上弦环梁纽带作用,会在一定程度上减弱这种结构内力的不均匀性,本文从结构的实际应用出发,对上弦环梁对结构内力的影响作了较为详尽的分析. 展开更多

关键词 空间网格结构 上弦环梁 分批分次张拉成形 内力

在线阅读 下载PDF 职称材料

经历弱震损伤的混凝土框架结构抗火性能试验研究

13

作者 刘才玮 张玉稳 王俊富 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第6期64-69,78,共7页

设计了2榀配筋相同的足尺寸单层单跨混凝土框架KJ1、KJ2,对KJ1先进行模拟经历弱震损伤的低周反复荷载试验,接着进行了固定轴压比下的火灾反应试验,包括升温和降温过程;对KJ2直接进行固定轴压比下的火灾反应试验。研究了混凝土框架在火... 设计了2榀配筋相同的足尺寸单层单跨混凝土框架KJ1、KJ2,对KJ1先进行模拟经历弱震损伤的低周反复荷载试验,接着进行了固定轴压比下的火灾反应试验,包括升温和降温过程;对KJ2直接进行固定轴压比下的火灾反应试验。研究了混凝土框架在火灾中的温度及变形反应,对KJ1、KJ2在试验后的表观现象、温度曲线、承载力变化等方面进行了对比分析,同时根据简化的温度场初步计算了框架柱的高温极限承载力。通过试验和理论分析比较表明,计算结果与最终试验现象从定性上分析是相符的。 展开更多

关键词 足尺寸混凝土框架 弱震损伤 火灾试验 温度场 承载力计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

劲性支撑穹顶结构找形分析 被引量：8

14

作者 高占远 薛素铎 +1 位作者 李雄彦 何永发 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期87-94,共8页

针对索垂度在施工成形过程中不可忽略的问题,采用悬链线单元模拟索,依据胡克定律、小应变假设和变形协调方程等条件,推导了索原长的计算公式,给出了一种已知任意一个正值求解索原长度的二分法。在正交索网结构中,采用该二分法求得的索... 针对索垂度在施工成形过程中不可忽略的问题,采用悬链线单元模拟索,依据胡克定律、小应变假设和变形协调方程等条件,推导了索原长的计算公式,给出了一种已知任意一个正值求解索原长度的二分法。在正交索网结构中,采用该二分法求得的索原长与已知条件给出的索原长进行对比,其误差均不超过0.16%,且不同初始值计算得到的索原长差别不大。针对劲性支撑穹顶结构的找形分析问题,给出了一种FEDR法,即有限元动力松弛法,以期提高动力松弛法的计算精度和可靠性。给出了找形分析的求解策略,并通过FORTRAN语言和ANSYS的APDL语言编制找形分析程序。对正交索网和跨度为71.2 m设两道环杆的肋环型劲性支撑穹顶结构进行找形分析,ANSYS有限元分析与FORTRAN语言找形程序求得的杆件内力进行对比,其误差均不超过0.42%。 展开更多

关键词 劲性支撑穹顶结构 找形 FEDR(有限元动力松弛)法 悬链线单元 索 二分法

在线阅读 下载PDF 职称材料

摩擦摆隔震单层柱面网壳地震响应试验研究 被引量：15

15

作者 李雄彦 单明岳 +1 位作者 薛素铎 黄福云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期68-75,98,共9页

为研究摩擦摆支座应用于大跨网壳结构的隔震效果以及地震动空间效应对隔震网壳的影响,设计并完成了多点输入的摩擦摆基础隔震单层柱面网壳缩尺模型振动台试验。选用小幅值正弦波和不同频谱特性的3组实际地震波记录,包括不同烈度、不同... 为研究摩擦摆支座应用于大跨网壳结构的隔震效果以及地震动空间效应对隔震网壳的影响,设计并完成了多点输入的摩擦摆基础隔震单层柱面网壳缩尺模型振动台试验。选用小幅值正弦波和不同频谱特性的3组实际地震波记录,包括不同烈度、不同维度以及不同视波速激励。对模型隔震前后的动力特性和结构位移、加速度及杆件应变等响应进行对比分析。试验还进行了小型摩擦摆支座力学性能的拟静力测试。研究表明:摩擦摆支座有效地延长了隔震体系的自振周期,网壳屋盖趋于整体平动,所受水平地震作用烈度相当于降低1~2度,隔震效果明显。在行波激励下,结构响应沿地震波传播方向逐渐相对增大,结构有轻微的转动。 展开更多

关键词 柱面网壳 摩擦摆 隔震 多点激励 振动台试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

索穹顶结构施工过程时变力学分析 被引量：9

16

作者 张建华 张毅刚 +1 位作者 高波涛 尤德清 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期48-52,共5页

为了解决索穹顶结构施工过程分析的难题,应用非线性时变有限元方法对索穹顶结构施工过程进行了分析,全过程跟踪分析索穹顶结构在各施工阶段的力学性状,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设... 为了解决索穹顶结构施工过程分析的难题,应用非线性时变有限元方法对索穹顶结构施工过程进行了分析,全过程跟踪分析索穹顶结构在各施工阶段的力学性状,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设计偏于不安全的结论,为该类结构的设计和施工提出指导性建议. 展开更多

关键词 索穹顶结构 施工过程 时变力学 几何非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

结构工程中接触问题的数值计算方法 被引量：9

17

作者 韩青 张毅刚 赵凯红 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期321-326,共6页

接触问题涉及到应力集中、边界非线性、材料或几何非线性等问题．随着计算机的发展,有限元与边界元理论和数值计算方法都取得了很大进展．本文对建筑工程中接触问题的数值计算方法进行了综述,分析了各种方法的优缺点及适用范围,并对建... 接触问题涉及到应力集中、边界非线性、材料或几何非线性等问题．随着计算机的发展,有限元与边界元理论和数值计算方法都取得了很大进展．本文对建筑工程中接触问题的数值计算方法进行了综述,分析了各种方法的优缺点及适用范围,并对建筑工程中接触问题进一步的研究方向提出建议． 展开更多

关键词 迭代法 边界元法 有限元法 接触问题 接触约束法 数学规划法

在线阅读 下载PDF 职称材料

替换阻尼杆件的双层柱面网壳被动控制振动台试验研究 被引量：6

18

作者 梁海彤 吴金志 张毅刚 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第4期178-182,共5页

本文在拟动力装置上对自行设计的孔隙式粘滞阻尼杆件进行了性能测试,并用其替换双层柱面网壳的部分下弦杆进行了被动减震控制的振动台试验,输入了多种能级的不同地震动,针对替换不同位置和数量的阻尼杆件进行了多种工况下的试验研究。... 本文在拟动力装置上对自行设计的孔隙式粘滞阻尼杆件进行了性能测试,并用其替换双层柱面网壳的部分下弦杆进行了被动减震控制的振动台试验,输入了多种能级的不同地震动,针对替换不同位置和数量的阻尼杆件进行了多种工况下的试验研究。试验结果表明减震效果明显,与理论分析结果吻合较好。 展开更多

关键词 柱面网壳 粘滞阻尼杆件 被动控制 振动台 减震系数 性能测试 地震

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向节点的网格结构损伤定位方法 被引量：6

19

作者 张毅刚 吴金志 梁鑫 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期171-175,共5页

为了提高诊断效率与诊断结果的可靠性,根据网格结构的杆件单元数总是大于节点数的特点以及网格结构连续化分析的思想,提出了基于BP神经网络的面向节点的结构损伤定位方法,即以结构中与损伤杆件相关联的节点来指示其损伤位置,并作为神经... 为了提高诊断效率与诊断结果的可靠性,根据网格结构的杆件单元数总是大于节点数的特点以及网格结构连续化分析的思想,提出了基于BP神经网络的面向节点的结构损伤定位方法,即以结构中与损伤杆件相关联的节点来指示其损伤位置,并作为神经网络的输出参数.结合结构损伤的三步诊断策略,通过对一个平面桁架的损伤诊断,验证了方法的有效性. 展开更多

关键词 网格结构 损伤定位 面向节点 BP神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

单层球面网壳动力失效全过程试验研究 被引量：4

20

作者 巴盼锋 张毅刚 +2 位作者 吴金志 张致豪 郑修娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期31-37,共7页

为了更加深入研究单层球面网壳的动力失效。结合一个K6型单层球面网壳振动台试验,设计出一套描述单层球面网壳强振倒塌全过程的测试方法,包括:冲击法测试结构自振特性、低频调幅加载评估损伤程度和基频简谐加载监测结构失效过程。结合... 为了更加深入研究单层球面网壳的动力失效。结合一个K6型单层球面网壳振动台试验,设计出一套描述单层球面网壳强振倒塌全过程的测试方法,包括:冲击法测试结构自振特性、低频调幅加载评估损伤程度和基频简谐加载监测结构失效过程。结合数据测量结果,描绘出结构倒塌过程的变形时程,分析结构的基频、阻尼及振型,记录杆件进入塑性的顺序,探索结构损伤演化的规律及倒塌破坏的机理。最后考虑材料的损伤,进行有限元模拟,验证了模拟方法的正确性。 展开更多

关键词 振动台试验 变形时程 自振特性 损伤评估 失效全过程

在线阅读 下载PDF 职称材料