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索桁架柔性光伏支架结构自振特性及地震时程响应分析

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建筑结构 2023年第S1期53卷 722-729页

作者：杨春侠张梓建崔鸿知何雯琦刘慧聪长沙理工大学土木工程学院长沙410114

为探究自振特性参数及地震作用对索桁架柔性光伏支架结构的影响,选取天津市某光伏电站两跨六排索桁架柔性光伏支架采用Ritz向量法进行模态分析,得到不同预应力、光伏面板模拟情况和索桁架间撑杆形式下的结构自振特性;并选取相应地震波... 详细信息

为探究自振特性参数及地震作用对索桁架柔性光伏支架结构的影响,选取天津市某光伏电站两跨六排索桁架柔性光伏支架采用Ritz向量法进行模态分析,得到不同预应力、光伏面板模拟情况和索桁架间撑杆形式下的结构自振特性;并选取相应地震波对结构进行地震时程分析,得到结构的变形和内力分布情况。结果表明:索桁架柔性光伏支架结构的自振频率低,且刚度较小;结构振型以平动为主,并表现为水平、竖直平动和扭转等耦合的非典型振动;三种结构参数对结构自振频率的影响均较为明显。地震作用下,结构节点Z向位移最大;节点位移最值沿纵排方向的变化较小,但沿横跨方向的变化存在差异;地震下结构的内力最值与静力计算结果相比变化不明显,说明结构内力受地震影响小。

关键词：柔性光伏支架索桁架自振特性地震作用时程分析

索桁架固定千斤顶斜向牵引整体提升的无支架施工技术及全过程分析

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建筑结构学报 2014年第2期35卷 95-101页

作者：罗斌郭正兴杨小飞潘海涛东南大学土木工程学院江苏南京210096 南京市建筑设计研究院有限责任公司江苏南京210005

索桁架固定千斤顶斜向牵引整体提升的无支架施工方法,利用固定在上弦锚固节点处的提升千斤顶,通过斜向牵引上弦索来整体提升在地面低空组装的索杆系,最后通过张拉下弦索使结构成型。该方法高空作业少,节省搭设支架的费用和工期,实现工... 详细信息

索桁架固定千斤顶斜向牵引整体提升的无支架施工方法,利用固定在上弦锚固节点处的提升千斤顶,通过斜向牵引上弦索来整体提升在地面低空组装的索杆系,最后通过张拉下弦索使结构成型。该方法高空作业少,节省搭设支架的费用和工期,实现工装轻型化,提高施工效率。乐清体育场挑篷为月牙形非封闭索桁架结构,采用该方法施工,并采用基于非线性动力有限元的索杆系静力平衡态找形分析方法,进行结构自质量初始态、提升牵引和张拉全过程分析及扰动稳定分析。研究结果表明:结构自质量对弦索索力影响较大,可增大上弦索力和减小下弦索力,但对环索索力影响小;在提升牵引阶段位形变化大,上弦索和环索构成主承力构件,下弦索处于松垂悬挂状态;在下弦索张拉阶段,弦索和环索的索力逐渐增加,结构刚化成型;最外侧上、下弦钢拉杆在施工过程中内力变化剧烈,应验算其承载力;上、下弦交叉的索桁架,压杆容易出现平面外过大位移甚至翻转,此在牵引提升起始时最为不利,可在压杆顶部设置稳定工装索,保证位形几何稳定。

关键词：索桁架无支架提升牵引非线性动力有限元找形分析全过程分析

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点支式幕墙鱼腹式索桁架支承体系动力特性

振动与冲击 2010年第6期29卷 223-226页

作者：杨立军孙晋吴晓湖南文理学院土木建筑工程学院湖南常德415000

考虑温度变化及几何非线性影响,采用连续化理论导出了点支式玻璃幕墙预应力鱼腹式索桁架支承体系非线性振动方程。通过Galerkin方法,将偏微分程转化为常微分方程,并采用L-P法及KBM法对常微分方程进行了求解。结合工程实例讨论分析了温... 详细信息

考虑温度变化及几何非线性影响,采用连续化理论导出了点支式玻璃幕墙预应力鱼腹式索桁架支承体系非线性振动方程。通过Galerkin方法,将偏微分程转化为常微分方程,并采用L-P法及KBM法对常微分方程进行了求解。结合工程实例讨论分析了温度变化、振幅、外激励等因素对点支式玻璃幕墙预应力鱼腹式索桁架支承体系非线性振动的影响。算例表明,点支式玻璃幕墙预应力鱼腹式索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其非线性振动呈现"硬弹簧"特性。

关键词：柔性结构振动索桁架点支式玻璃幕墙动力特性

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某大跨度储煤仓索桁架屋盖施工模拟分析

科技创新与应用 2022年第31期12卷 66-69页

作者：李聪聪李娟刘香内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010

当储煤仓跨度较大时,常见钢结构形式的储煤仓存在用钢量大、自重大的缺点。索桁架结构用于大跨度储煤仓可以解决上述不足。但大跨度索桁架结构储煤仓屋盖的施工具有一定难度,因此该文对大跨度索桁架结构储煤仓屋盖的施工方案进行研究。... 详细信息

当储煤仓跨度较大时,常见钢结构形式的储煤仓存在用钢量大、自重大的缺点。索桁架结构用于大跨度储煤仓可以解决上述不足。但大跨度索桁架结构储煤仓屋盖的施工具有一定难度,因此该文对大跨度索桁架结构储煤仓屋盖的施工方案进行研究。首先针对大跨度索桁架结构储煤仓屋盖的特点提出“低空组装索系,整体提升分级张拉”的施工方案,其次利用有限元软件MIDAS Gen对拟定的施工方案进行模拟计算,并对稳定索、承重索索力及屋面关键节点竖向位移进行分析。结果表明,该文所提出的施工方案可以保证屋盖拉索索力平稳转换,最终结构成型时索桁架屋盖索力及竖向位移符合设计要求。

关键词：索桁架储煤仓施工模拟有限元分析大跨度

上海世博会意大利馆采光顶索桁架加固设计与施工

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建筑施工 2022年第4期44卷 680-682,686页

作者：李志强刘小蔚罗晓群上海通正铝结构建设科技有限公司上海201106 上海建科铝合金结构建筑研究院上海201199 上海同磊土木工程技术有限公司上海200433

在将上海世博会意大利馆作为永久保留场馆进行改造加固设计时,采光顶索桁架出现焊接节点与索夹节点失效的问题,现场检测发现拉索内力与设计值偏差较大,针对这些问题分别提出解决措施。采用实测拉索内力进行计算复核,确定索桁架的变形仍... 详细信息

在将上海世博会意大利馆作为永久保留场馆进行改造加固设计时,采光顶索桁架出现焊接节点与索夹节点失效的问题,现场检测发现拉索内力与设计值偏差较大,针对这些问题分别提出解决措施。采用实测拉索内力进行计算复核,确定索桁架的变形仍在可控范围之内。根据现场条件制定补充张拉的施工方案,采用有限元进行张拉模拟,考察张拉过程中的变形与内力,并与监测数据对比。张拉成形后拉索的内力与设计值吻合较好,偏差在可接受范围之内,相关经验可为类似工程提供参考。

关键词：索桁架节点失效拉索内力加固设计补充张拉施工模拟

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索桁架结构体系找形分析的节点位移法

空间结构 2011年第3期17卷 20-26页

作者：田广宇郭彦林王昆清华大学土木工程系北京100084

平面索桁架以及由平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓... 详细信息

平面索桁架以及由平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度法、动力松弛法等一般用于解决单层索网等结构由给定预应力确定初始位形的问题,且难以直接应用在通用有限元软件中(如ANSYS).如果套用索穹顶、单层索网等的找形方法(如力密度法、动力松弛法等)进行找形,则无法直接运用通用有限元软件进行分析.本文依据索桁架结构体系简单明确的拓扑关系,发展了一种通过给节点施加位移进行迭代计算的非线性有限元找形分析方法,该方法不同于单层索网或膜结构找形的小杨氏模量法.本方法求解速度较快,结果较为准确,同时便于在现有的通用有限元软件中应用.

关键词：索桁架找形分析非线性有限元迭代

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点支式玻璃幕墙预应力索桁架的优化设计

江西建材 2022年第9期 146-148页

作者：崔浩谢龙发夏军杰江西科技师范大学建筑工程学院江西南昌330013

对于强度和刚度较大的锚定结构,为了降低工程造价,以索桁架总体积为目标函数,以拉索横截面面积及预应变为优化变量进行优化设计。对于强度和刚度较低的锚定结构,为了锚定结构及主体结构的安全可靠,以索桁架支座反力绝对值之和为目标函... 详细信息

对于强度和刚度较大的锚定结构,为了降低工程造价,以索桁架总体积为目标函数,以拉索横截面面积及预应变为优化变量进行优化设计。对于强度和刚度较低的锚定结构,为了锚定结构及主体结构的安全可靠,以索桁架支座反力绝对值之和为目标函数进行优化设计,以拉索横截面面积、支撑杆长度、支座间距和预应变为优化变量进行优化设计。两个算例表明,经过优化设计可以明显减小拉索横截面面积和结构支座反力。

关键词：索桁架优化设计最小结构体积最小结构反力

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主体结构位移激励下碳纤维索桁架非线性振动

机械强度 2011年第3期33卷 334-338页

作者：刘少斌湖南文理学院土木建筑工程学院常德415000

研究碳纤维材料索桁架在主体结构位移激励下的非线性振动问题,是空间索结构抗震防震设计的基础。在考虑温度变化的基础上,建立碳纤维索桁架在主体结构位移激励下的非线性振动方程,采用Galerkin原理及Krylov-Bogol-iulov-Mitropolsky法... 详细信息

研究碳纤维材料索桁架在主体结构位移激励下的非线性振动问题,是空间索结构抗震防震设计的基础。在考虑温度变化的基础上,建立碳纤维索桁架在主体结构位移激励下的非线性振动方程,采用Galerkin原理及Krylov-Bogol-iulov-Mitropolsky法求得碳纤维材料索桁架非线性振动的近似解。在将碳纤维索网与钢丝索网比较的基础上,讨论分析温度、位移激励、振幅、阻尼等因素对索桁架非线性振动的影响,得到碳纤维索桁架振动特性优于钢丝索桁架振动特性的结论。

关键词：主体结构位移激励碳纤维索桁架

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玻璃采光顶预应力索桁架支承体系动力特性

沈阳工业大学学报 2010年第3期32卷 336-341页

作者：杨立军吴晓叶柏龙罗佑新湖南文理学院土木建筑工程学院湖南常德415000 中南大学土木建筑学院长沙410083

为了提供玻璃采光顶预应力索桁架支承体系抗风和抗震研究的理论基础,寻求其动力特性主要影响因素及影响量,采用连续化理论研究了其动力特性.以圆形平面玻璃采光顶预应力索桁架支承体系为例,考虑温度变化及几何非线性影响,基于动力学理... 详细信息

为了提供玻璃采光顶预应力索桁架支承体系抗风和抗震研究的理论基础,寻求其动力特性主要影响因素及影响量,采用连续化理论研究了其动力特性.以圆形平面玻璃采光顶预应力索桁架支承体系为例,考虑温度变化及几何非线性影响,基于动力学理论建立了该体系非线性振动方程.通过Galerkin方法,将偏微分方程转化为常微分方程,并采用L-P法及KBM法对常微分方程进行了求解.结合算例讨论了温度变化、振幅、外激励等因素对玻璃采光顶预应力索桁架支承体系非线性振动的影响.算例表明,预应力索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其自振频率随着振幅发生变化,非线性振动呈现"硬弹簧"特性,非线性自振频率高于线性振动频率,在简谐荷载激励下的稳态振动是稳定的周期运动.

关键词：预应力索桁架玻璃采光顶非线性动力特性固有频率自由振动强迫振动