检索结果-内蒙古大学图书馆

工业建筑 2010年第8期40卷 35-41页

作者：王小盾刘占省陈坤天津大学建筑工程学院天津300072

弦支结构体系越来越多地应用于重要的公共建筑中,但目前国内外对弦支结构的施工技术方面的系统研究较少。对平面型弦支结构、可分解的空间型弦支结构和不可分解的空间型弦支结构的施工技术分别进行分析和总结,从索的张拉方式、钢结构的... 详细信息

弦支结构体系越来越多地应用于重要的公共建筑中,但目前国内外对弦支结构的施工技术方面的系统研究较少。对平面型弦支结构、可分解的空间型弦支结构和不可分解的空间型弦支结构的施工技术分别进行分析和总结,从索的张拉方式、钢结构的安装等施工技术方面进行较为深入的探讨,并指出不同类别结构的施工技术需注意和待研究的问题。

关键词：弦支结构施工技术张拉方法吊装方法

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基于线性鲁棒性优化的弦支结构设计及分析

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计算力学学报 2014年第2期31卷 149-154页

作者：叶俊高博青董石麟浙江大学建筑工程学院杭州310058

结构的鲁棒性是指结构抵抗不相称破坏的能力。目前,研究集中于框架类结构鲁棒性的评价,缺少弦支结构鲁棒性评价及设计方法。首先基于H∞理论,采用结构系统传递函数的H∞范数作为结构鲁棒性的定量评价指标。然后,采用SIMP模型描述建立了... 详细信息

结构的鲁棒性是指结构抵抗不相称破坏的能力。目前,研究集中于框架类结构鲁棒性的评价,缺少弦支结构鲁棒性评价及设计方法。首先基于H∞理论,采用结构系统传递函数的H∞范数作为结构鲁棒性的定量评价指标。然后,采用SIMP模型描述建立了人工材料模型,以结构线性鲁棒性为优化目标,将结构鲁棒性设计转化成连续体拓扑优化,并通过粒子群算法求解。以弦支双曲球壳模型为例,通过鲁棒设计得到了鲁棒构形。最后通过作用超越静荷载,制造干扰场景,分析不同结构设计方案的非线性鲁棒性。结果表明,H∞结构鲁棒性评价指标可以反映干扰与后果是否相称,通过连续体拓扑优化进行鲁棒设计,能够有效地提高结构鲁棒性,可以为弦支结构初始概念设计提供参考。

关键词：弦支结构鲁棒性鲁棒H∞控制拓扑优化

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弦支结构粘弹性阻尼器优化布置与振动控制研究

弦支结构粘弹性阻尼器优化布置与振动控制研究

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作者：曹馨元天津大学

学位级别：硕士

弦支结构作为大跨度空间结构的一种,具有质量轻,承载力高,自平衡性能好等优点,被广泛应用于各类大型公共建筑中。但与网架网壳等大跨度空间结构相比,大跨度弦支结构刚度较小,因此在地震作用下,易产生更大的结构响应。为避免因结构破坏... 详细信息

弦支结构作为大跨度空间结构的一种,具有质量轻,承载力高,自平衡性能好等优点,被广泛应用于各类大型公共建筑中。但与网架网壳等大跨度空间结构相比,大跨度弦支结构刚度较小,因此在地震作用下,易产生更大的结构响应。为避免因结构破坏、倒塌造成重大经济损失,对弦支结构进行振动控制研究具有十分重要的意义。采用粘弹性阻尼器替换结构杆件的振动控制形式在网架、网壳中已有成熟应用,振动控制方法多借助参数化数值手段进行优化研究。本文将粘弹性阻尼器替换结构杆件的振动控制方法在弦支结构中进行推广,采用粘弹性阻尼器替换弦支结构撑杆,基于结构力学特性进行结构分析,借助算例验算及仿真验证,揭示粘弹性阻尼器参数设计原理并提出位置选取原则。本文主要研究内容如下:(1)提出了一种平面弦支结构动力学分析方法。基于平面弦支结构几何特征与受力特性,对结构静力位移及内力进行公式推导,并推广至采用粘弹性阻尼器替换撑杆的减振结构动力分析中,揭示粘弹性阻尼器刚度系数K、阻尼系数C与平面弦支结构自身特征的运动学与动力学关系。(2)揭示了平面弦支结构中粘弹性阻尼器参数设计原理。基于平面弦支结构动力学分析方法推导,对粘弹性阻尼器刚度系数K、阻尼系数C与平面弦支结构撑杆位置位移特征关系进行最优设计求解,得到应用性较强且普遍适用的最优参数求解公式,并结合有限元仿真验证了公式适用性。(3)提出了平面弦支结构中粘弹性阻尼器布置位置选取原则。拆分局部结构进行力学分析,提出粘弹性阻尼器宜集中布置于结构跨中,而间隔布置对于振动控制易产生不利效果这一替换原则,有限元仿真证明优化布置后加速度振动控制效果可提升至44.43%。(4)推导了空间弦支结构中粘弹性阻尼器参数设计原理及位置选取原则。提出了平面弦支结构最优刚度系数可叠加原则,结合平面弦支结构中粘弹性阻尼器参数设计原理及位置选取原则,将平面弦支结构结论在空间弦支结构中进行推广,并结合有限元仿真验证了结论适用性。

关键词：弦支结构振动控制粘弹性阻尼器参数设计位置选取

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弦支结构鲁棒性的理论分析及试验研究

弦支结构鲁棒性的理论分析及试验研究

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作者：叶俊浙江大学

学位级别：硕士

由于意外事件、结构本身及外荷载的不确定性等引起的干扰,可能会导致结构局部损伤或由此引起整体或连续倒塌。自从1968年伦敦Ronan Point公寓因第18楼瓦斯爆炸或引起阳台连续坍塌以及“9·11”事件以来,这种“结果与起因不相称的破... 详细信息

由于意外事件、结构本身及外荷载的不确定性等引起的干扰,可能会导致结构局部损伤或由此引起整体或连续倒塌。自从1968年伦敦Ronan Point公寓因第18楼瓦斯爆炸或引起阳台连续坍塌以及“9·11”事件以来,这种“结果与起因不相称的破坏”开始引起各国学者的广泛关注,即结构鲁棒性。目前,关于结构鲁棒性的定性及定量研究已不少见,但仍然缺乏普遍可以接受的鲁棒性定量评价标准及设计方法。此外结构鲁棒性的研究对象多集中于桁架、框架、桥梁及网格结构结构等,关于弦支结构鲁棒性的研究较为少见。本文根据外界干扰的性质,分别从初始损伤和不确定性干扰两方面对结构鲁棒性展开研究,并提出基于鲁棒性和连续体拓扑优化的弦支结构鲁棒性设计流程。首先,针对结构鲁棒性评价的确定性指标具有直观简单、易于理解的特点,以杆件截面损伤指数模拟材料的退化效应；推导总结了描述结构性能的指标,定义了一组结构鲁棒性量化指标,并将其运用于桁架结构和弦支结构的鲁棒性评价,分析了各种指标的适用性。结果表明,基于位移二范数和基于应变能的结构鲁棒性指标随杆件损伤指数变化明显,对不同部位结构损伤较为敏感,最适用于结构鲁棒性的评价。其次,从结构及外荷载不确定性的角度出发,基于info-gap理论建立了描述荷载和结构不确定性的数学模型,结合性能需求建立了评价结构在常规荷载和结构属性波动下的鲁棒性指标；针对鲁棒函数求解的嵌套优化问题,采用粒子群算法进行优化,绘制不确定区间模型下的性能曲线,评价了桁架结构和某葵花型弦支结构的鲁棒性。结果表明,基于info-gap决策理论的结构鲁棒指标,能够较好地反映弦支结构不确定性与不相称的破坏的关系,具有直观简单的特点。再次,基于H∞理论,采用结构系统传递函数的H∞范数,作为弦支结构鲁棒性的定量评价指标,以单元密度为设计变量,采用SIMP模型描述材料的刚度,结构鲁棒性为优化目标,将结构鲁棒性设计转化成连续体拓扑优化,并通过粒子群算法求解。以弦支双曲球壳模型为例,通过鲁棒设计得到了鲁棒构型。最后分别通过静力和冲击试验,制造干扰场景,分析不同结构设计方案的鲁棒性。结果表明,H∞结构鲁棒性评价指标可以反映干扰与后果是否相称,通过连续体拓扑优化进行鲁棒设计,能够有效地提高结构鲁棒性,可以为结构初始概念设计提供参考。

关键词：弦支结构鲁棒性 info-gap理论确定性指标 H_∞范数拓扑优化

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福州海峡奥体中心体育馆空间弦支结构预应力施工技术

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建筑科学 2016年第3期32卷 110-115页

作者：张强朱莹陈茜曾银枝董越中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司北京100013

福州海峡奥林匹克体育中心体育馆屋盖采用四边形环索空间弦支双向网格结构,具有跨度大、结构复杂、拉索张拉力大、张拉控制精度要求高等特点。根据结构特点及有限元分析结果,采用从外到内,分级同步张拉的施工方案。结合现场条件采用有... 详细信息

福州海峡奥林匹克体育中心体育馆屋盖采用四边形环索空间弦支双向网格结构,具有跨度大、结构复杂、拉索张拉力大、张拉控制精度要求高等特点。根据结构特点及有限元分析结果,采用从外到内,分级同步张拉的施工方案。结合现场条件采用有效的安装方式,针对结构节点构造设计出合理的张拉工装,解决了高空安装与张拉的施工难点,实现了结构荷载的有效传递。通过仿真结果分析、拼装精度控制、索长误差调整等实现了结构形态的精确控制。

关键词：体育馆弦支结构张弦梁同步张拉施工技术

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多重弦支结构安装及张拉工艺

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施工技术 2017年第11期46卷 144-146页

作者：张艳芳王海龙闫智山西建筑职业技术学院工程管理系山西太原030600 天津东南钢结构有限公司天津300308

新型弦支结构索主、次索间隔布置,主索两端固定在钢柱上,而次索则是通过两段连系索与两侧的张弦桁架相连接,这种连接方式为国内首创。计算分析表明,这种连接方法增强了结构的空间整体性,但是主、次索张拉方法及张拉顺序对最终应力的影... 详细信息

新型弦支结构索主、次索间隔布置,主索两端固定在钢柱上,而次索则是通过两段连系索与两侧的张弦桁架相连接,这种连接方式为国内首创。计算分析表明,这种连接方法增强了结构的空间整体性,但是主、次索张拉方法及张拉顺序对最终应力的影响比一般张弦桁架结构更为明显。为了达到设计要求,张拉前需对张拉过程中索的应力及变形进行详细分析,张拉过程中主、次索应力及变形需严格控制,对索的张拉提出了更高的施工要求。针对此种结构的安装与张拉工艺予以研究探讨,并以太原体育中心钢屋盖结构施工为例进行深入分析。

关键词：钢结构弦支结构主次索张拉顺序安装有限元分析

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CFRP索在弦支结构中的应用研究

CFRP索在弦支结构中的应用研究

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作者：季园园天津大学

学位级别：硕士

弦支结构是近年来发展起来的一类新型预应力结构形式，目前已经广泛应用于会展中心、大型体育馆、机场航站楼、火车站以及工业厂房等建筑中。随着对弦支结构研究的深入，很多问题暴露了出来，目前工程中使用的钢索耐腐蚀性差、比强度低... 详细信息

弦支结构是近年来发展起来的一类新型预应力结构形式，目前已经广泛应用于会展中心、大型体育馆、机场航站楼、火车站以及工业厂房等建筑中。随着对弦支结构研究的深入，很多问题暴露了出来，目前工程中使用的钢索耐腐蚀性差、比强度低、温度作用明显，导致很多结构使用过程中由于钢索锈蚀发生结构倒塌或者结构换索。要从根本上解决这些问题，最好的办法就是采用抗腐蚀性能好、高性能低密度的碳纤维复合增强材料，简称CFRP。本文在既有理论和研究成果的基础上提出了CFRP索-弦支结构体系，从索的垂度、索的有效弹性模量、索的传载效率和承载效率方面，用理论推导的方法计算了CFRP单索的性能。以某工程实例为研究对象，建立两种有限元模型——钢索-弦支结构和CFRP索-弦支结构，并对两者分别进行了静力分析、稳定分析、温度作用分析和风振响应分析。得到的主要结论有：（1）在轴力、倾斜角度和长度一致的情况下，CFRP的垂度仅为钢索的1/5；在不同长度和应力水平下CFRP索的弹性模量损失比钢索小很多；由于索的自重垂度会使索的传载效率和承载效率降低，通过计算可得CFRP索作为预应力构件在弦支结构中使用时，可认为CFRP索不会因自身重力产生的垂度而发生较大变形，其初始轴线基本保持不变，索的传载效率和承载效率和初始设计值一样，不随时间变化而降低。（2）静力分析时，相同的荷载工况下，CFRP索-弦支结构的上部结构内力比钢索-弦支结构大3～4MPa左右，但是CFRP索-弦支结构的索的应力比钢索-弦支结构中索的内力小25MPa左右。（3）CFRP索在纤维纵向具有负热膨胀特性，温度变化20℃时，钢拉索内力损失了13%，CFRP索内力损失10%，这表明在温度变化时CFRP索-弦支结构的拉索的预应力损失比钢索-弦支结构的小。（4）稳定分析时，钢索-弦支结构的荷载因子为5.0733，CFRP索-弦支结构的荷载因子为5.286，CFRP索-弦支结构的稳定性比钢索-弦支结构略有提高。（5）两种结构整体的风振响应能力基本相同，CFRP索-弦支结构的位移响应比钢索-弦支结构大一些。

关键词：弦支结构 CFRP索静力分析温度作用稳定分析风振响应

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弦支结构撑杆布置及弦支网架结构力学性能研究

弦支结构撑杆布置及弦支网架结构力学性能研究

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第十五届空间结构学术会议

作者：李晓斐陈志华闫翔宇黄含宇天津大学建筑工程学院天津市房屋建筑钢结构技术工程中心天津大学建筑设计研究院

弦支结构因受力合理且能大幅度提高结构刚度与承载力而成为大跨空间结构的主要形式之一。本文以撑杆为核心研究了弦支结构的分类,按照撑杆数量及布置方式将其系统地划分为单撑杆结构、双撑杆结构、三撑杆结构、四撑杆结构和复杂撑杆结... 详细信息

弦支结构因受力合理且能大幅度提高结构刚度与承载力而成为大跨空间结构的主要形式之一。本文以撑杆为核心研究了弦支结构的分类,按照撑杆数量及布置方式将其系统地划分为单撑杆结构、双撑杆结构、三撑杆结构、四撑杆结构和复杂撑杆结构。为研究弦支网架的静力性能和动力性能,本文以天津滨海新区东沽小学体育馆作为工程背景,采用弦支网架与普通网架两种方案对其进行试设计,得出二者在杆件应力、支座反力、结构位移和材料用量等静力特性方面的差异,并用sap2000有限元软件对弦支网架方案进行模态分析和时程分析,确定其振动特性。根据分析结果得出弦支网架结构在各项静力性能方面均优于普通网架结构并且振动特性良好。

关键词：弦支结构撑杆布置弦支网架模态分析时程分析

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高空大跨度索桁式弦支结构的施工与监测

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建筑施工 2014年第11期36卷 1242-1244,1247页

作者：金振刘海安吴小伟闫海飞广厦建设集团有限责任公司杭州310013 浙江省建工集团有限责任公司杭州310012 浙江精工钢结构股份有限公司绍兴312000

乐清体育馆钢结构屋盖采用索桁式弦支结构,由单层曲面网格结构和空间索桁结构杂交而成,内圈是弦支结构,外围是索桁结构。通过科学施工与健康监测,确保了结构施工的科学性与有效性,为类似工程提供了可资借鉴的经验。

关键词：体育馆建筑索桁结构弦支结构张拉同步监测

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福州海峡奥体中心体育馆空间弦支结构预应力施工技术

福州海峡奥体中心体育馆空间弦支结构预应力施工技术

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第十七届全国混凝土及预应力混凝土学术会议暨第十三届预应力学术交流会

作者：张强朱莹陈茜曾银枝董越中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司

福州海峡奥林匹克体育中心体育馆屋盖采用四边形环索空间弦支双向网格结构,具有跨度大、结构复杂、拉索张拉力大、张拉控制精度要求高等特点。根据结构特点及有限元分析结果采用从外到内,分级同步张拉的施工方案。结合现场条件采用有效... 详细信息

福州海峡奥林匹克体育中心体育馆屋盖采用四边形环索空间弦支双向网格结构,具有跨度大、结构复杂、拉索张拉力大、张拉控制精度要求高等特点。根据结构特点及有限元分析结果采用从外到内,分级同步张拉的施工方案。结合现场条件采用有效的安装方式,针对结构节点构造设计出合理的张拉工装,解决了高空安装与张拉的施工难点,实现了结构荷载的有效传递;通过仿真结果分析、拼装精度控制、索长误差调整等实现了结构形态的精确控制。

关键词：体育馆弦支结构张弦梁同步张拉施工技术

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