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大跨度空间结构抗风分析的数值风洞方法

工程力学 2007年第7期24卷 77-85,93页

作者：马骏周岱李华锋朱忠义董石麟上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030 北京市建筑设计院北京100005

数值风洞方法可为复杂形体结构的风压分布确定和结构风振系数选取等提供非试验性的依据。基于计算流体动力学理论,以空间结构为对象,研究数值风洞技术。数值模拟了不同空间结构形体表面及其周围的风场,计算了结构风载体型系数,并与风洞... 详细信息

数值风洞方法可为复杂形体结构的风压分布确定和结构风振系数选取等提供非试验性的依据。基于计算流体动力学理论,以空间结构为对象,研究数值风洞技术。数值模拟了不同空间结构形体表面及其周围的风场,计算了结构风载体型系数,并与风洞模型实验成果比较,验证数值风洞计算结果的正确性。研究了因其他结构物存在引起的结构风场和结构体型系数变化,探讨了用数值风洞模拟技术鉴别风洞模型试验可能存在的误差及其原因。基于结构表面等压线划分结构受风区域,并以面积加权平均计算得到区域体型系数。还分析了结构多风向角下的结构风载体型系数。

关键词：结构工程数值风洞空间结构风场体型系数

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广州新客站屋顶钢结构整体稳定性分析

建筑结构 2009年第12期39卷 33-35页

作者：秦凯徐福江柯长华盛平朱忠义北京市建筑设计研究院北京100045

广州新客站屋盖为大跨度空间钢结构,主要由预应力索拱和预应力索壳组成,整体稳定是结构设计的控制因素之一。在多种不利荷载组合作用下,分别研究了主站房和无站台柱雨棚屋顶钢结构的线性稳定性能,并进行了考虑几何非线性、材料非线性和... 详细信息

广州新客站屋盖为大跨度空间钢结构,主要由预应力索拱和预应力索壳组成,整体稳定是结构设计的控制因素之一。在多种不利荷载组合作用下,分别研究了主站房和无站台柱雨棚屋顶钢结构的线性稳定性能,并进行了考虑几何非线性、材料非线性和初始缺陷的非线性稳定分析。结果表明,屋盖结构具有良好的整体稳定性能。

关键词：广州新客站屋顶钢结构非线性整体稳定

五边形三四撑杆全铰接弦支网壳静力稳定性分析

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建筑钢结构进展 2024年

作者：李丹吕辉董石麟朱忠义南昌航空大学土木建筑学院江西省装配式建筑与智能建造重点实验室浙江大学空间结构研究中心浙江大学浙江省空间结构重点实验室北京市建筑设计研究院有限公司

五边形三四撑杆全铰接弦支网壳区别于多撑杆索穹顶结构，是将索穹顶结构上层脊索转换为脊杆，形成一种由预应力索、杆组合而成的全铰接曲面双层网格结构体系，便于铺设刚性屋面，减少造价。与传统网壳结构相比，该结构具有良好稳定性和... 详细信息

五边形三四撑杆全铰接弦支网壳区别于多撑杆索穹顶结构，是将索穹顶结构上层脊索转换为脊杆，形成一种由预应力索、杆组合而成的全铰接曲面双层网格结构体系，便于铺设刚性屋面，减少造价。与传统网壳结构相比，该结构具有良好稳定性和施工便宜性的特点。该结构下弦节点设置三根或四根撑杆，有效提高了整体结构的侧向刚度和稳定性，同时采取铰接节点形式连接，简化节点构造，便于张拉施工。针对五边形三四撑杆全铰接弦支网壳结构，建立ANSYS有限元模型，分析在不同组合工况下该结构索杆内力变化与位移规律。同时，基于不同荷载设计组合工况进行线性和非线性稳定性分析。分析结果表明，该结构内力分布较为合理，各索杆在正常使用情况下不易发生破坏，可实现装配式空间结构的大跨度发展；该网壳结构稳定性能良好，由上部内圈脊杆承受主要压力作用；在非线性稳定性分析时，在不同设计荷载组合工况下，结构的稳定承载力发生变化；同时结构对缺陷较为敏感，基于组合工况1，该结构初始几何缺陷合理取值应在[L/300,L/600]范围。

关键词：五边形三四撑杆全铰接弦支网壳结构形态分析预应力分析静力性能稳定性分析

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中美抗震规范的差异对比研究

建筑结构 2011年第9期41卷 123-126页

作者：李赫罗超英刘军朱忠义苗启松北京市建筑设计研究院北京100045

介绍了美国主要的几种结构抗震设计规范,并对其主要两本规范IBC 2006和UBC 1997与中国抗震规范GB50011—2010在制定目标和技术细节上做了对比分析,最后通过工程实例比较了相同条件下,三者地震力差异。

关键词：抗震设计地震设计重现期地震力影响系数结构重要性系数结构延性系数

首都国际机场T3航站楼地面交通中心结构设计

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建筑结构 2008年第1期38卷 25-29页

作者：束伟农周思红朱忠义高建民北京市建筑设计研究院 100045

首都机场T3航站楼交通中心(GTC)平面为椭圆形,长宽近似为550m×350m,属于超大面积的建筑。根据工程的特点和遇到的问题,系统地介绍了工程的结构设计情况。重点介绍了超长结构的设计原则、计算方法、构造措施等方面的内容,并结合屋顶拱... 详细信息

首都机场T3航站楼交通中心(GTC)平面为椭圆形,长宽近似为550m×350m,属于超大面积的建筑。根据工程的特点和遇到的问题,系统地介绍了工程的结构设计情况。重点介绍了超长结构的设计原则、计算方法、构造措施等方面的内容,并结合屋顶拱形钢结构的特点,介绍了屋顶钢结构的设计。

关键词：首都机场 T3航站楼超长结构温度应力拱形钢结构

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北京芦城自行车馆结构设计

建筑结构 2008年第1期38卷 58-62页

作者：范强朱忠义王毅秦凯常坚伟李云北京市建筑设计研究院 100045 北京交通大学 100044

北京芦城自行车馆平面近似椭圆形,屋盖形状为双曲面。屋盖及屋盖支承为整体钢结构,看台、附属用房采用混凝土结构。对混凝土抗裂采用新型纤维混凝土,取得了很好的抗裂效果。对空腹刚架的平面内稳定做了较为细致的分析,给出了空腹刚架弦... 详细信息

北京芦城自行车馆平面近似椭圆形,屋盖形状为双曲面。屋盖及屋盖支承为整体钢结构,看台、附属用房采用混凝土结构。对混凝土抗裂采用新型纤维混凝土,取得了很好的抗裂效果。对空腹刚架的平面内稳定做了较为细致的分析,给出了空腹刚架弦杆及节间计算长度的计算方法,比较了不同的钢结构下部支撑刚度对钢结构构件内力和位移的影响,得出环向桁架的刚度是影响环向支承结构刚度的决定因素,空间支承钢柱的刚度对环向支承结构的刚度影响非常小,基本可以忽略。考虑了上部膜结构参与工作对计算结果的影响,进行了结构验算,保证了结构安全可靠。

关键词：空腹网壳膜结构环形支承结构稳定温度内力

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国家速滑馆弯折高钒密封索疲劳性能试验研究

建筑结构学报 2023年第4期44卷 107-117页

作者：王哲石永久陈彬磊程远朱忠义李久林北京市建筑设计研究院有限公司北京100045 清华大学土木工程系北京100084 北京城建集团有限责任公司北京100088 北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京102206

国产高钒密封索因其供货期短、性价比高的优势在国家速滑馆工程中获得应用。为了解该材料的疲劳耐久性能,以国家速滑馆工程为背景,结合密封索实际工作状态,对弯折状态工作密封索开展试验研究。基于100年重现期风荷载下索网结构应力和变... 详细信息

国产高钒密封索因其供货期短、性价比高的优势在国家速滑馆工程中获得应用。为了解该材料的疲劳耐久性能,以国家速滑馆工程为背景,结合密封索实际工作状态,对弯折状态工作密封索开展试验研究。基于100年重现期风荷载下索网结构应力和变形情况,制定疲劳试验的拉力范围和弯折角度要求,测量了不同疲劳周次下密封索弹性模量变化情况。试验结果表明:国家速滑馆正常使用条件下弯折拉索疲劳周次达到200万次,可以满足本工程100年使用年限需求;当密封索弯折角度超过正常弯折角度并达到4°时,疲劳周次可以达到200万次,但会出现跳丝情况;超载并达到拉索抗拉力设计值时,密封索最外层钢丝出现断丝和跳丝损伤情况,但损伤位置距离锚具和索夹较远,循环加载可达到40万次以上;观察钢丝断口SEM微观形貌发现,疲劳裂纹由外层钢丝内侧转角部位最先出现,与有限元分析最大主拉应力位置相同;密封索初始弹性模量为170~180 GPa,随着疲劳周次增加,密封索等效弹性模量呈上升趋势,当存在少量断丝时该趋势不变。

关键词：索网结构高钒密封索疲劳试验有限元分析疲劳耐久性

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首都国际机场T3号航站楼结构设计

建筑结构 2008年第1期38卷 16-24页

作者：王春华王国庆朱忠义柯长华周钢陈清北京市建筑设计研究院 100045

北京首都国际机场T3航站楼是北京2008年奥运会的重点工程,南北总长约3 000m,东西宽750m,包括T3A,T3B航站楼和T3C国际候机厅,总建筑面积约100万m2。航站楼主体为钢筋混凝土框架结构,屋顶为曲面钢网架结构,支承屋顶悬臂结构的是锥形和梭... 详细信息

北京首都国际机场T3航站楼是北京2008年奥运会的重点工程,南北总长约3 000m,东西宽750m,包括T3A,T3B航站楼和T3C国际候机厅,总建筑面积约100万m2。航站楼主体为钢筋混凝土框架结构,屋顶为曲面钢网架结构,支承屋顶悬臂结构的是锥形和梭形钢管柱。主要介绍在超大规模结构设计中遇到的关键技术问题,包括超长结构的混凝土收缩和温度变形、多点多维地震波输入分析、结构转换、超大面积屋顶的温度内力、新型节点的设计等问题。在试桩的基础上,桩基础采用桩底和桩侧后压浆技术提高承载力40%-50%。结构体系中大量采用清水混凝土技术。对超长混凝土结构设计从设计和施工两方面采取措施,分缝处采取了异形型钢混凝土柱。航站楼的主体钢网壳周边大量采用变截面圆形钢柱,给出了其在大震下的弹塑性分析结果和节点构造措施。

关键词：航站楼桩基础超长结构结构转换钢结构

地铁咽喉区层间隔振结构振动传播分析和控制方法研究

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建筑结构学报 2022年第S01期43卷 212-224页

作者：束伟农朱忠义赵帆閤东东周忠发卢清刚苗启松北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

咽喉区上盖建筑受列车运行产生的振动影响最为剧烈,且为大底盘多塔结构,存在结构转换、竖向振动传播与分布规律复杂等特点。为此,对地铁咽喉区上盖结构的竖向隔振关键问题进行研究,基于双自由度力学模型推导了层间隔振结构的动力方程,... 详细信息

咽喉区上盖建筑受列车运行产生的振动影响最为剧烈,且为大底盘多塔结构,存在结构转换、竖向振动传播与分布规律复杂等特点。为此,对地铁咽喉区上盖结构的竖向隔振关键问题进行研究,基于双自由度力学模型推导了层间隔振结构的动力方程,并结合有限元模型研究了层间隔振结构的动力特性、上盖结构振动传播与分布规律、隔振层的关键参数对隔振效果的影响。研究结果表明:地铁上盖层间隔振结构需要注意下部结构对竖向振动的滤波及放大效应;振动波在下部结构水平构件弯曲振动以及竖向构件轴向振动的自振频率附近的振动响应均存在放大现象,并且弯曲振动的水平转换构件对竖向振动波的动力放大效应更加显著;减小隔振层的竖向隔振频率可有效提高上盖结构的隔振效果;增加隔振层的竖向阻尼,可以降低上部结构在隔振层设计竖向隔振频率处的振动响应。

关键词：地铁咽喉区层间隔振控制方法振动响应参数分析