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1.
针对拱形温室结构在轴向风荷载作用下的受力变形及屋面荷载作用下平面外稳定问题,根据考虑曲梁的大位移特征及二阶弯矩效应,建立圆曲梁的弯矩平衡方程,结合其他平衡方程、几何方程、物理方程,获得非线性圆曲梁挠度和扭转角的控制方程,得到含系数的圆曲梁几何非线性位移、变形和内力模型,给出圆曲梁几何非线性位移及内力的计算方案。鉴于圆曲梁的受力变形与圆拱平面外失稳特征变形的相似性,在此研究的基础上,分析圆拱平面外失稳问题,给出圆拱平面外分岔失稳临界荷载的计算方法。分析结果表明:本研究得到的圆曲梁几何非线性静力分析模型,可用于拱形温室屋面结构的非线性受力分析及平面外分岔及极值点失稳计算。 相似文献
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以某城市钢桁架拱桥为研究对象,采用板单元、梁单元、桁架单元等模拟整体有限元模型,分析钢桁架拱桥局部杆件弹塑性稳定性的特征值;通过改变风撑、斜撑、拱肋、吊杆数量及拱肋的刚度和矢跨比等参数,分析成桥状态下局部稳定性对钢桁架拱桥整体稳定性的影响.结果表明:①经计算结构的失稳临界值,杆件局部失稳是钢桁架拱桥失稳的主要影响因素,局部杆件受力能较好地反映结构稳定性承载力.②增加风撑结构的数量可以显著提高结构的稳定性;但当风撑数量足够时,继续增加风撑结构的数量,结构的稳定性并不能得到很大的提高;斜撑的设置对整体稳定性有很大的影响,特别是"K"和"X"斜撑对结构稳定性的影响非常显著.③风撑和拱肋刚度变化对结构的稳定性影响较为显著,吊杆刚度变化对结构的稳定性影响不大.④当矢跨比为1.0/4.0～1.0/5.0时,失稳位置出现在风撑位置;矢跨比为1.0/5.5～1.0/6.0时,失稳位置出现在拱肋弦杆位置;矢跨比主要通过影响局部位置杆件的受力状态影响结构整体的稳定性. 相似文献
3.
《油气储运》2017,(2)
为了获得安全、经济、可靠的桁架模型,避免重复设计,提高设计质量和效率,以青海油田分公司跨越桁架标准化设计项目为背景,研究小型跨越桁架结构的受力状态,主要针对构件选型、截面选型、节点相贯线、结构内力、变形、刚度等方面进行对比分析,并采用MIDAS/CIVIL大型有限元软件建立有限元模型,研究影响桁架结构内力的因素。研究表明:综合考虑桁架结构的应力、挠度、刚度变化趋势,可以得到"理想桁架";对于以恒载为主控荷载的桁架结构,当不断加大桁架的宽度和高度时,结构自重不断增加,导致结构杆件应力、变形均增大,对结构受力不利,也不经济,因此,建议桁架设计时选择合理的外形尺寸,兼顾桁架结构的受力及经济性。 相似文献
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单层柱面网壳结构风振系数及其参数分析 总被引：1，自引：0，他引：1
风荷载作用是网壳结构设计中的主要荷载之一。本文利用线性自回归过滤器法模拟了具有时空相关性的随机风速时程曲线,利用有限元方法对3向网格单层柱面网壳进行了三维风振响应时程分析,系统考虑了矢跨比、长宽比、平均风速等参数对结构风振特性的影响,得出该类结构在上述参数下位移风振系数和内力风振系数的变化规律,并回归出计算公式,为单层柱面网壳的实用抗风设计提供一定参考。 相似文献
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王国鼎 《湖南农业大学学报(自然科学版)》1981,8(1)
一般多孔拱桥,应按连拱内力影响线布置荷载,计算拱中最大活载内力.本文提出任意多孔连拱内力影响线的计算公式和最大活载内力的计算方法. 相似文献
6.
该文在考虑雪载的情况下,依据结构力学的基本原理,提出了一种不经过有限元的复杂计算、概念明了、方法简易的确定温室拱轴线的新方法。利用该方法对温室的拱轴线进行研究,发现雪载对拱半径产生的影响很小,拱半径随温室单跨增大而增大,拱半径与矢跨比的关系比较复杂。文章最后提供的拱半径参数值可供设计时参考。 相似文献
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《农业工程技术:农产品加工》2018,(34)
温室大棚结构在现代农业中应用非常广泛,但其在生产应用过程中经常会受到环境灾害的作用,如风雪和结构锈蚀等,这些多因素的共同作用会加剧温室大棚的倒塌。大量学者研究了温室结构在风荷载或者雪荷载单一作用下的安全性,然而温室结构会因受到氯离子侵蚀作用后,造成结构锈蚀,导致结构承载力逐渐下降。截至目前,鲜有针对温室结构在风荷载和雪荷载及锈蚀三因素耦合作用下的安全性的研究。以门式钢架和拱圆顶型结构的温室为例,利用非线性分析,研究立柱在不同锈蚀情况下的承载力变化;同时分析结构在锈蚀和雪荷载共同作用下的极限承载力;最后计算结构在风、雪及锈蚀三种灾害共同作用下的响应。研究结果表明,锈蚀对柱承载力有很大影响,当锈蚀程度为20%时,和完好柱相比,承载力下降约40%。锈蚀和雪荷载耦合对结构承载力影响较大,承载力下降和锈蚀程度基本成线性关系。多灾害共同作用对结构响应有比较大的影响,在三种荷载耦合作用下,相对于完好结构,锈蚀率为20%的结构顶部位移增加约30.48%。 相似文献
8.
实践证明,水平风荷载绝对控制拱式管桥的强度。所以,对水平风荷载引起的管桥内力进行正确分析是对结构设计可靠性的重要保证。而现有计算拱管风载内力的公式仅限于等截面范围。本文拟就提篮式圆弧无铰拱的结构模式导出计算变截面桁拱管桥风载内力的公式。 相似文献
9.
连续墙梁的应力分布规律 总被引：2，自引：0，他引：2
本文通过有限元分析 ,研究了多跨连续墙梁在竖向均布荷载作用下墙梁各点的应力分布规律 ,总结出多跨连续墙梁拉杆拱的受力模型 ,为连续墙梁内力计算和承载力计算打下良好的基础 ,而进一步制定规范建立可靠的理论依据。 相似文献
10.
现行钢结构规范中没有给出HM，HW型钢梁在上翼缘承受均布荷载、下翼缘承受跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.根据能量理论得到的结果，考虑屈曲前变形对弯扭屈曲影响，得出上述荷载作用下双轴对称HM，HW型钢梁的临界承载能力计算公式，总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.采用有限元方法对该理论公式进行验证，在荷载比例小于3时，有限元解与理论解相差基本在5%以内.提出了这类荷载作用下钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式.该公式最大误差不超过8%，平均误差在3%左右. 相似文献
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考虑脉动风速的平面刚架日光温室结构动力响应规律 总被引：3，自引：1，他引：2
日光温室骨架结构属轻型结构,跨度较大,对风荷载较为敏感。为解决风荷载作用下日光温室的动力响应问题,确定骨架结构危险截面的位置,基于Timoshenko梁理论,提出平面刚架模型的日光温室在风荷载作用下的动力响应分析的被研究块体方法。首先根据Timoshenko梁微元体思想,设计被研究块体的构成方式;基于Timoshenko梁理论,推导出平面刚架模型的日光温室钢骨架结构的控制方程,给出了算法的实现过程。然后采用两端自由的变截面梁的弯曲波传播算例,验证方法的有效性。在数值模拟风速、实测风速作用下分别对平面刚架模型的日光温室骨架结构动力响应进行时程分析,得到钢骨架的节点位移和截面应力空间最大值的位置。结果表明:位移的2次峰值分别在迎风面高度1和3m附近,钢骨架中最危险的截面为温室左端附近,应力最大值为321MPa,弯曲应力是引起应力迅速增加的主要原因。脉动风荷载作用的节点位移和截面应力明显大于平均风荷载作用的相应值。日光温室钢骨架结构的动力响应分析需要考虑脉动风荷载的作用,且不能忽略弯曲应力对截面内力的影响。 相似文献
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研究腹杆节间间距对平行弦木桁架承载性能的影响，控制融余强度，形成平行弦木桁架强度及质量控制的理论支撑。采用Smsolve结构力学求解器对桁架进行内力分析，并对构件进行承载能力与稳定性验算，得到桁架腹杆节间间距临界值。采用静力加载方式，对平行弦木桁架挠度、轴向应变以及破坏形式进行测试，对2种工况模拟变形趋势与试验结果进行对比分析。结果表明，腹杆节间间距0 mm与65 mm的桁架，极限荷载平均值分别是设计荷载的5.26倍和3.49倍，均满足设计要求，且节间间距0 mm桁架的承载力高于节间间距65 mm桁架，2种桁架变异系数均较小，表现出较小的离散性。当达到极限荷载时，2种工况的跨中挠度值相差不大；节间间距0 mm桁架，跨中与两加载点处挠度值相差不大，变形较小；节间间距65 mm桁架，跨中与两加载点处挠度值相差1.5倍，此工况试件极限荷载均超过3倍设计荷载，满足规范设计要求。比较2种工况下桁架变形形式，可以看出节间间距0 mm桁架整体变形较小，有较高的承载能力。试验证明桁架破坏形式主要为节点齿板拔出，而导致桁架失效，破坏位置主要出现在两侧端部、跨中、加载点下端节点位置，与模型分析相一致。分析认为平行弦木桁架有较好的强度储备，在满足构件承载能力、稳定性的情况下，腹杆节间间距可在65 mm范围内进行调节，桁架失效主要发生在齿板连接节点处。 相似文献
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蜻蜓翅膀拱形结构静力学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]探索起拱在蜻蜓翅膀空间结构中的重要作用。[方法]应用有限元分析软件ANSYS对各模型在不同载荷作用下的变形情况进行静力学分析,研究蜻蜓翅膀的拱形结构对刚度的影响。[结果]在相同载荷条件下,2种网格模型的结构刚度都随起拱高度的增加而增大。当载荷及拱高相同时,有膜网格的变形小于无膜网格,刚度明显增强;无论有膜网格还是无膜网格,在相同载荷条件下,六边形网格的变形总大于组合网格模型。[结论]该研究可为温室结构仿生设计和应用提供新思路。 相似文献
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桁架作为油气管道跨越某些障碍物时的支撑体之一,若发生破坏会威胁油气管道的安全运行,对已发生破坏的桁架设施进行安全评价十分必要。普光气田P201~P301桩某冲沟跨越因实际施工时变更设计方案、场地沉降的原因,桁架西端工字梁腹杆发生变形、管箍发生损坏。以该跨越桁架为研究对象,建立跨越结构在沉降状态下的有限元模型,运用AUTOPIPE软件对桁架变形与受力情况进行分析。结果表明:桁架的3根长弦杆是安全的;最西端横梁的轴向内力、垂直方向剪力、水平方向弯矩均远远大于东端横梁的受力与弯矩,其所受的最大相当应力超过许用应力,处于不安全状态;除最西端横梁外其他横梁均是安全的。针对西侧横梁的不安全性,建议去除桁架西侧盖梁顶与工字钢中间的支撑构件,以减少受力,并需定期对该桁架设施进行检测。 相似文献
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拱形屋面温室纵向抗风分析中的曲梁刚度矩阵模型 总被引：2，自引：2，他引：0
研究拱形温室纵向抗风分析中的屋面拱结构。考虑弯扭耦合的影响,在对其几何方程、平衡方程、物理方程分析的基础上,建立了曲梁扭转角和弯曲挠度的控制方程;求得了用基函数向量以及积分常数向量表达的曲梁扭转角和弯曲挠度的解析解;根据位移边界条件,得到了位移系数;根据曲梁内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程;经矩阵变换得到了曲梁弯扭分析的刚度矩阵模型以及等效节点力向量。本模型基于梁的刚度平衡方程,采用了精确的解析解,以矩阵形式表达了梁节点位移与节点力之间的关系,利用该模型,可对拱形温室的纵向抗风性能进行分析。 相似文献
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针对拱形温室结构动力分析中的杆件弯曲振动问题，采用直接刚度法，对拱形温室自振特性进行研究。在分析拱的弯曲变形、剪切变形、轴向压缩变形、二阶效应以及基于分布质量的平动惯性力和转动惯性力的基础上，建立了圆拱的位移控制方程，求解得到了非线性平转动Timoshenko圆拱动力模型。由定解条件，得到了特征方程，通过求解特征方程，给出了拱形温室自振周期的计算方法。利用本研究模型及其退化模型，计算了拱棚和典型拱形温室结构在不同模型下的自振周期，分析了不同模型的计算结果，分析表明，本研究建立的几何非线性可压缩平转动Euler梁模型可用于拱形温室结构自振周期计算。 相似文献
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以经过结构优化的连栋塑料温室构件为例,建立了不同栋数的结构模型。在相同设计载荷及组合下,借助结构有限元分析软件进行理论分析,认为塑料温室结构的稳定性和相应的安全性随着连栋数的增加而有所提高,因此,相应的结构杆件截面优化值,对于任意栋数的塑料温室结构具有通用性。 相似文献
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宋占军 《中国农业大学学报》1997,(6)
建立1个主架和4个次架相间排列的三连拱温室受风、雪荷载时的计算模型，阐述了它的计算方法；同时对规范中没有说明的附加风压力、附加风吸力、风载高度变化因数和多连拱型屋面的风载体型因数作了分析。根据计算结果提出了改进温室结构设计的建议。 相似文献