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为解决大跨屋盖结构等效静力风荷载计算中存在的多个响应目标等效问题,对多目标等效静力风荷载分析方法进行了研究。根据结构风振响应特性,基于LRC法基本原理推导了构造大跨屋盖结构多目标等效静力风荷载的基本分量,包括背景分量、共振分量及其二者的耦合项分量,该基本分量能够实现与风振响应各分量的完全对应。在此基础上,建立了多目标等效静力风荷载的求解方程,同时为限制奇异荷载的出现,引入了边界条件方程,据此求解得...
针对屋盖结构风压场的非高斯特性,本文提出一种多变量平稳非高斯风压场模拟的新方法。文中首次采用四参数指数函数表达风压过程和高斯过程之间的转换关系,推导出关于指数函数所含参数的非线性方程组,利用双变量联合高斯分布的特性获得相关函数的转换关系。通过上述方法,将非高斯风压场表达为虚拟高斯过程的函数,从而采用谐波合成法生成风压时间序列。工程实例表明,本文算法计算效率和模拟精度高,适合实际工程应用。
对典型大跨屋盖结构风振响应开展参数灵敏度研究,目的是定量评估各种不确定因素对结构风振响应不确定性的贡献率,获得不确定性在风荷载与风振响应间的传递规律。首先结合Sobol'方差分解法和拉丁超立方抽样技术建立适用于大跨屋盖结构的全局灵敏度分析方法,通过多次采样风洞试验获得大量脉动风荷载时程,作为灵敏度分析的输入变量。合理建立结构参数概率统计模型,分别应用局部和全局灵敏度分析方法对典型大跨屋盖结构极值风...
基于一种由静力位移测量值识别车辐式结构索力的方法，该文评估了位移测量误差对于索力识别结果的影响，用数值计算及理论推导得到了二者的关系。索力识别误差是位移测量误差的单调函数。在位移值远大于测量误差时，该函数接近线性，否则有明显的非线性。在误差幅值相同的情况下，选择不同的加载及测量方案，索力识别的精度是不同的：单位荷载产生的节点位移越大，索力识别结果的误差就越小。对多种加载-测量方案进行了比选，归纳了...
针对大跨屋盖结构等效静力风荷载计算需要兼顾多个响应控制目标问题，基于能量等效，提出了大跨屋盖结构风致共振响应多目标等效静力风荷载分析方法。根据结构风致共振响应特点，从保证结构整体安全的角度，确定以结构风振过程中各节点吸收和转化的风动能达到极值时刻为等效目标，据此最不利情况，推导了共振响应多目标等效静力风荷载表达式。最后，将该方法应用于北京奥运网球中心屋盖结构共振响应等效静力风荷载计算，结果表明：该...
该文从车辐式张拉屋盖结构的组成特点出发，提出了一种基于静力位移测量值的索力识别方法。首先通过测量屋盖结构的几何位形，建立有限元模型。然后给真实结构施加特定荷载并测量加载点位移。给有限元模型施加同样的荷载并计算其位移。通过比较计算和实测的位移值，修正并迭代有限元模型中拉索的预应力；当计算位移与实测位移一致时就获得了拉索的真实内力。该方法只需要测量加载的自由度所对应的位移，能够在通用有限元软件ANSY...
根据结构应变能等效，推导了大跨屋盖结构背景响应等效静力风荷载表达式，解决了大跨屋盖结构等效静力风荷载计算中需要兼顾多个等效目标的问题，并赋予了其明确的物理意义，即将其与脉动风荷载下结构的应变能联系起来。最后将该方法应用于国家体育场屋盖结构背景响应等效静力风荷载的计算以验证其有效性。
宝安体育场车辐式屋盖结构整体模型施工张拉试验
车辐式结构 预应力 静力试验 张拉方案
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2011/8/25
宝安体育场车辐式张拉屋盖结构呈椭圆形马鞍面，索力分布不均匀。为制定一种索力控制精度高、对张拉设备要求低的张拉施工方法，进行了宝安体育场屋盖结构模型整体张拉试验及模拟分析，验证了 “定尺定长设计与张拉技术”能够准确获得设计初始态预应力。该方法对索材定长下料，在施工现场不调节索长，具有张拉过程简单，便于控制索力的优点。试验模拟了张拉径向索、顶升飞柱、张拉环索、隔榀张拉径向索4种张拉方案，结果表明：张拉...
采用定尺定长设计与张拉技术进行施工时，确定拉索以及其他刚性构件的施工误差限值对工程建设和验收非常重要，但目前缺乏相应的统一标准。为此进行了宝安体育场屋盖结构施工误差敏感性试验，模拟了车辐式结构径向索、环索、飞柱的长度以及环梁位形的施工误差。研究结果表明：径向索、飞柱长度以及环梁径向位形误差对本榀索桁架预应力的影响约为相邻索桁架的2~3倍，对距离3榀以上的索桁架影响较小，将这3类构件定义为局部敏感性...
深圳大运中心体育场钢屋盖结构设计若干关键技术研究
单层折面空间网格结构 超大铸钢节点 碗盖球的球铰支座 有限元分析 力学性能
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2011/8/24
深圳大运中心体育场钢屋盖采用单层折面空间网格结构。80多吨的超大铸钢节点密切结合铸造工艺特点，通过有限元计算分析和节点构造等的优化提高节点质量。对碗盖球的铸钢球铰支座进行包括接触的弹性和弹塑性有限元分析，提出了简化接触边界条件的弹性阶段实用计算方法，采取了支座充分转动和防脱臼措施。对钢板热成型圆管进行了材质比较、成型后产品检验。分析表明：超大铸钢节点安全可靠；球铰支座极限荷载达到设计荷载的3.1倍...
大跨屋盖结构风振响应主要参振模态确定方法研究
大跨屋盖 风振响应 参振模态 模态选取
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2014/5/29
合理选取主要参振模态是保证大跨屋盖结构风振响应计算精度的关键问题。本文以模态空间分布与风荷载空间分布相关性强弱作为选取主要参振模态的依据,考虑到屋盖结构表面风荷载分布的不确定性,提出了通过低阶主要贡献模态间接寻找风荷载强相关高阶模态的思想,首先实现对高阶参振模态数量的缩减。在此基础上,结合低阶参振模态,通过对模态响应方差矩阵的简化处理,构造了其等效矩阵,根据等效矩阵中对角线元素定义了模态参与系数,...
结合作者完成的开合屋盖工程设计经验，对开合屋盖结构设计的关键技术进行了较为全面的论述。屋盖的开合方式应根据建筑方案、使用功能、自然条件、运营管理等因素综合确定，应明确规定活动屋盖开合的基本状态；从结构安全与经济性的角度来看，将抵抗荷载与作用最有利的活动屋盖位置作为基本状态较为合理；活动屋盖应采用整体刚度较小、对边界条件不敏感的柔性结构，对安装误差与结构变形具有较大的适应能力；固定屋盖，尤其是轨道桁...
博文化中心钢屋盖结构设计
间桁架结构 风荷载 上下结构相互作用 施工顺序分析
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2011/8/23
上海世博文化中心整体建筑呈飞碟形，其屋盖为大跨度空间钢桁架结构，屋盖立柱支承于下部结构斜框架的顶部。由于建筑功能的特殊要求，屋盖悬挂大量附加荷载，矢跨比较小，屋盖结构设计综合考虑建筑造型、内部使用空间、下部结构受力以及施工安装等多方面的要求。对不同的屋盖结构体系进行比选，综合建筑要求、结构受力和施工难度等因素确定采用空间桁架结构体系，设置支承结构环梁和屋盖环向桁架可有效缓解屋盖的竖向变形；比较风洞...
大跨屋盖结构多目标等效静风荷载分析方法
大跨屋盖结构 多目标等效方程组 约束方程组 多目标等效静风荷载
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2011/8/25
针对大跨屋盖结构多振型参与风振的特点，提出一种多目标等效静风荷载确定方法。其基本思想是，分别建立多目标等效方程组和约束方程组，前者可获得与各等效目标吻合程度最好的解，后者是根据风荷载作用方向为垂直于建筑物表面的钝体空气动力学原理得到的风荷载各方向分量的关系，限制某些奇异荷载作用模式的出现，从而解决了大跨屋盖结构等效静风荷载研究中突出存在的多目标等效问题。结合两个典型大跨屋盖结构的风洞试验，对不同类...
南京航空航天大学土木工程结构抗风设计课件第七章 大跨屋盖结构抗风设计
南京航空航天大学 土木工程结构抗风设计 课件 第七章 大跨屋盖结构抗风设计
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2009/7/27
南京航空航天大学土木工程结构抗风设计课件第七章 大跨屋盖结构抗风设计。