国家科技攻关计划(2004BA904B02)
- 作品数：22 被引量：164H指数：10
- 相关作者：董石麟赵阳邢丽钱稼茹罗尧治更多>>
- 相关机构：浙江大学清华大学中国建筑科学研究院更多>>
- 发文基金：国家科技攻关计划北京市科技计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 矩形钢管焊接空心球节点承载能力的简化理论解与实用计算方法研究被引量：21
- 2006年
- 国家游泳中心“水立方”的新型多面体空间刚架结构采用配合矩形钢管、且承受轴力与弯矩共同作用的焊接空心球节点,目前规范对该类节点的设计方法尚属空白。在有限元分析和试验研究的基础上,进一步研究轴力、弯矩及两者共同作用下矩形钢管焊接空心球节点的承载能力及设计方法。首先推导基于冲切面剪应力破坏模型的节点承载力简化理论解,从而得到节点承载力计算公式的基本形式。在此基础上,利用有限元分析和试验结果,建立了轴力、单向弯矩以及两者共同作用下节点承载力的实用计算公式。对双向任意弯矩作用的情况,提出了基于线性插值的简化计算方法。成果可供实际工程设计采用,也可供相关规程修订时参考。
- 董石麟邢丽赵阳顾磊傅学怡
- 关键词：焊接空心球节点矩形钢管承载能力
- 单项受力状态下矩形钢管相贯节点的承载力研究被引量：10
- 2005年
- 国家游泳中心采取了特殊的结构型式,使其矩形钢管相贯节点,除双平面的几何特性外,同时承受轴力和不可忽视的双向弯矩。本文的目的是研究不同型式的矩形钢管相贯节点在单项受力状态下———腹杆分别承受轴力、平面内弯矩、平面外弯矩时的承载力计算公式;节点型式主要包括T、TT、K、KT等4种单平面和多平面节点类型。以直角T型节点的单项承载力研究为基础,通过大量的有限元计算,并对计算结果进行回归分析得出节点承载力计算公式。本文还对各类节点的失效形态进行了分析。
- 赵鹏飞钱基宏赵基达马宏睿成志辉傅学怡顾磊
- 关键词：矩形钢管相贯节点有限元分析
- 复合受力状态下矩形钢管相贯节点的承载力研究被引量：8
- 2005年
- 国家游泳中心的矩形钢管相贯节点,除双平面的几何特性外,同时承受轴力以及不可忽视的双向弯矩。本文的目的就是解决此类节点在这种特殊受力状态下的强度校核问题。研究工作以矩形钢管相贯节点在单项受力状态下的计算公式为基础,利用大量的有限元计算结果,回归得出T、TT、K、KT等4种类型节点在复合受力状态下———节点同时承受轴力、平面内弯矩、平面外弯矩中的两项或三项时的承载力计算公式。根据计算结果,本文还讨论分析了各类型节点的失效形态。研究表明,节点校核公式和破坏形态与节点的受力状态及节点的几何因素有关,如轴力的大小、弦杆截面高度及壁厚等。
- 赵鹏飞钱基宏赵基达马宏睿成志辉傅学怡顾磊
- 关键词：矩形钢管相贯节点复合受力有限元分析
- 复合受力状态下矩形钢管相贯节点的试验研究被引量：12
- 2005年
- 本试验研究工作的主要目的是掌握特定节点型式在特定外力条件下的工作性态,并与有限元计算结果进行对比,检验其正确性,为理论公式提供试验佐证。共选择了4个不同型式的节点,分别为K、KT、T、TT型。本文较详细地介绍了在复合受力状态下———同时承受腹杆轴力及弯矩时,4个矩形钢管相贯节点模型试验的过程,包括针对特殊受力形式的试验装置及加载装置的设计、测点布置、加载方案等。对于模型的应力发展过程及试验结果,也逐一进行了分析。试验结果表明,有限元计算的可靠性是有保证的;节点的型式不同,其形态破坏也不同;与节点连接的腹杆愈多且不处于同一平面上,则节点受力愈不利;应特别注意受拉焊缝的质量控制。
- 赵鹏飞赵志雄钱基宏赵基达马宏睿成志辉傅学怡顾磊
- 关键词：矩形钢管相贯节点模型试验复合受力有限元分析
- 双锥型压弯(扭)圆钢管的试验研究被引量：4
- 2005年
- 双锥型变截面类构件在压弯(扭)复合荷载作用下,受力情况复杂,目前规范尚未给出一套完整的强度、稳定计算公式。本文通过双锥型圆钢管的压弯(扭)载荷试验,对该类型构件在复合荷载作用下的承载能力、破坏模态、位移-荷载曲线及应变-荷载曲线进行了分析比较。试验分析表明:试件的破坏模态表现为结构的局部屈曲,提供一个较小的坡度,便能使塑性区发生内移,以获得更大的延性;双锥型构件比等截面构件具备更好的受力性能,其承载能力的提高与锥体坡度直接相关,对于塑性铰位于交界面处的构件,其承载能力的提高可达40%左右。
- 罗尧治季伟捷沈雁彬傅学怡顾磊
- 关键词：变截面
- 双锥型圆钢管的强度设计计算方法被引量：1
- 2005年
- 双锥型圆钢管是由两端锥形变截面体和中间等截面体组合而成的受力构件,在弯矩、轴力和扭距的组合荷载作用下的破坏性状有三种,分别为破坏截面处于锥体和中间等截面体的交界处、锥体段内和杆端处。本文分析了在各种几何和荷载参数等因素的变化下构件的破坏性状并推导了破坏截面位置计算公式,还利用Mises屈服条件给出了压弯扭作用下截面强度设计公式,发现通过调整各种参数(如锥面坡度i等)可以控制破坏截面的位置,改变构件的破坏性状,提高承载力。同时双锥型变截面圆钢管构件的截面强度计算设计可以分两步进行,首先确定最不利破坏截面的位置,然后应用截面强度设计公式进行截面强度验算。最后通过有限元分析和试验对理论推导进行了验证,弥补了现行规范的不足。
- 罗尧治朱世哲许贤张冰季伟捷傅学怡顾磊
- 双锥型圆钢管的单元刚度矩阵及修正系数被引量：1
- 2005年
- 本文采用传递矩阵法推导了双锥型圆钢管单元的空间弹性刚度矩阵。首先简略阐述了传递矩阵法的基本原理,推导了等截面圆钢管和锥型圆钢管的传递矩阵;然后利用传递矩阵关系原理推导出双锥型圆钢管单元的空间弹性刚度矩阵,并运用实例进行公式验证与误差分析,结果表明本文所推导的刚度矩阵具有足够精度,可用于工程分析,也可用于有限元程序的编制;最后在单元刚度矩阵的基础上提出了双锥型圆钢管的刚度修正系数,当进行稳定计算时,可将双锥型圆钢管等效成等截面圆钢管分析。文末给出常用双锥型圆钢管的刚度修正系数表,以供广大设计人员参考。
- 罗尧治赵志雄武芳
- 关键词：传递矩阵刚度矩阵
- 国家游泳中心子结构模型损伤识别试验研究被引量：2
- 2007年
- 为对复杂空间结构进行损伤识别,在损伤定位向量法的基础上,提出了基于测点区域的损伤识别方法,并引入归一化损伤定位指标判定损伤区域.对国家游泳中心“水立方”子结构模型的两种损伤状态进行了识别试验.采用力锤激励,实测了子结构模型损伤前后的加速度响应,利用特征系统实现算法对加速度响应进行模态参数识别,采用基于测点区域的识别方法对子结构模型损伤区域进行判定.结果表明,所用方法能够有效定位损伤区域.
- 钱稼茹纪晓东张微敬徐龙河傅学怡顾磊
- 关键词：损伤识别
- 国家游泳中心围护结构节能分析被引量：3
- 2007年
- 国家游泳中心(水立方)采用双层ETFE气枕围护结构,在薄膜上镀有银点,通过调整薄膜的层数和镀点密度,优化不同围护结构部分的传热系数和遮阳系数,同时通过对围护结构空腔部分采取机械通风来降低夏季室内冷负荷。通过模拟软件对围护结构被动式太阳能利用、自然采光、空腔通风、自然通风等进行了节能分析计算,并将实际建筑与根据相关标准建立的参照建筑进行了全年能耗模拟比较,结果表明这种围护结构节能效果显著。
- 毛红卫曾剑龙平川王洪世仇中柱刘正
- 关键词：围护结构ETFE气枕被动式太阳能节能
- 国家游泳中心子结构模型抗震能力分析被引量：1
- 2007年
- 国家游泳中心子结构模型分析结果与试验对比表明,焊接空心球(半球)节点对子结构模型整体刚度有较大贡献,用带刚域的集中塑性铰杆单元建立的分析模型能较好地模拟子结构模型的弹塑性性能.采用该分析模型,分别用能力谱法和弹塑性时程分析法对子结构模型进行罕遇地震反应分析.结果表明,两种方法的计算结果很接近;罕遇地震作用下子结构模型仅少量杆件屈服,整体上处于弹性,具有很强的抗震能力.
- 胡晓斌钱稼茹傅学怡顾磊
- 关键词：能力谱法抗震能力
