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光伏组件倾角对双索柔性支架结构性能及发电量影响分析

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电力系统装备 2024年第4期 84-87页

作者：吴磊王立志戚宏志神华工程技术有限公司北京100011

光伏组件安装倾角的不同直接影响光伏电站的发电量。而不同的倾角又将影响光伏支架的结构性能。文章以双索柔性支架结构为分析对象,通过不同的光伏组件安装倾角,建立大跨度柔性支架结构,利用空间结构软件进行非线性分析,总结安装倾角对... 详细信息

光伏组件安装倾角的不同直接影响光伏电站的发电量。而不同的倾角又将影响光伏支架的结构性能。文章以双索柔性支架结构为分析对象,通过不同的光伏组件安装倾角,建立大跨度柔性支架结构,利用空间结构软件进行非线性分析,总结安装倾角对结构性能的影响。通过PVsystem光伏仿真模拟软件进行不同倾角发电量的计算分析,以为找到结构性能及发电量的平衡点提供借鉴。

关键词：索结构柔性支架光伏安装倾角

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大连梭鱼湾专业足球场结构计算与分析

建筑结构 2024年第9期54卷 60-68页

作者：刘楠水金锋王金来孙明川张琳王金鑫李东方李京安大连市建筑科学研究设计院股份有限公司大连116021 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045 中国建筑第八工程局有限公司东北分公司大连116021

大连梭鱼湾专业足球场主体结构采用钢筋混凝土框架结构,罩棚索桁架结构为轮辐式上斜交下径向双层索网体系,索桁架外侧支承于钢压环,内侧设置索拉环,拉环内侧设置钢挑棚,屋盖膜结构采用张拉膜结构体系。外幕墙采用钢桁架+交叉索网支承单... 详细信息

大连梭鱼湾专业足球场主体结构采用钢筋混凝土框架结构,罩棚索桁架结构为轮辐式上斜交下径向双层索网体系,索桁架外侧支承于钢压环,内侧设置索拉环,拉环内侧设置钢挑棚,屋盖膜结构采用张拉膜结构体系。外幕墙采用钢桁架+交叉索网支承单层ETFE膜体系。根据整体结构体系特点和构件的重要性,制定了合理的抗震性能目标,通过抗震性能化设计使结构达到预期的结构性能目标,满足相关规范要求。针对本工程复杂多结构体系特点,结构设计时进行多软件、多模型计算分析,对结构进行抗风荷载、抗雪荷载、抗温度作用、抗震等计算分析,以控制结构变形及承载力,确保结构设计安全合理。

关键词：大连梭鱼湾专业足球场复杂多结构体系索结构膜结构钢桁架抗震性能目标

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索结构找力的扩展广义平衡矩阵奇异值分解法

建筑结构学报 2023年第4期44卷 118-128页

作者：朱忠义白光波周忠发北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

预应力是维持索结构稳定性、形成刚度和承载能力的核心要素。考虑结构几何对称性等因素求解预应力模态,是获取索结构可行预应力的必要条件。通过对平衡矩阵的含义进行再阐释,引出广义平衡方程和广义平衡矩阵的概念。将广义平衡矩阵与平... 详细信息

预应力是维持索结构稳定性、形成刚度和承载能力的核心要素。考虑结构几何对称性等因素求解预应力模态,是获取索结构可行预应力的必要条件。通过对平衡矩阵的含义进行再阐释,引出广义平衡方程和广义平衡矩阵的概念。将广义平衡矩阵与平衡矩阵结合,形成索结构的扩展广义平衡矩阵。通过对扩展广义平衡矩阵进行奇异值分解,即可得到符合预定分布模式的预应力模态。针对3个典型算例,采用所提出的方法求得了满足工程需求的可行预应力模态。研究表明:通过指定合理的预应力分布模式,采用扩展广义平衡矩阵奇异值分解法,仅需一次奇异值分解即可得到可行预应力模态,找力过程简洁、直接;预应力分布模式可根据需要灵活设定,易于得到符合设计意图的可行预应力模态。

关键词：索结构找力广义平衡方程扩展广义平衡矩阵奇异值分解可行预应力模态

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大连梭鱼湾专业足球场结构设计综述

建筑结构 2024年第5期54卷 1-6,50页

作者：水金锋刘楠王金来孙明川张琳王健王金鑫时言大连市建筑科学研究设计院股份有限公司大连116021 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

大连梭鱼湾专业足球场属于复杂多结构体系,主要由混凝土框架结构、屋顶罩棚索桁架结构、屋盖膜结构,外幕墙钢结构、索结构和膜结构组成。罩棚为索桁架结构,支承于钢压环上,钢压环支承于56根直钢柱上,钢柱柱底、柱顶均铰接,局部设置柱间... 详细信息

大连梭鱼湾专业足球场属于复杂多结构体系,主要由混凝土框架结构、屋顶罩棚索桁架结构、屋盖膜结构,外幕墙钢结构、索结构和膜结构组成。罩棚为索桁架结构,支承于钢压环上,钢压环支承于56根直钢柱上,钢柱柱底、柱顶均铰接,局部设置柱间人字支撑。索桁架内侧设置索拉环,拉环内侧设置钢挑棚。罩棚上弦采用斜交索网,下弦采用径向拉索,上下弦索在平面交点处设置竖向钢撑杆。屋盖膜结构采用张拉膜结构体系。外幕墙采用钢桁架结构,环形坡道之间设置钢索加ETFE膜的幕墙。工程采用结构性能化设计,控制结构变形及承载力,并提出相应设计方案、设计原则、实现建筑效果并保证结构受力合理。

关键词：大连梭鱼湾专业足球场复杂多结构体系混凝土框架结构索桁架结构索结构膜结构性能化设计

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基于均布式多孔表面吹气的索结构尾流控制

湖南大学学报（自然科学版） 2022年第5期49卷 34-43页

作者：高东来余海洋陈文礼土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 黑龙江哈尔滨150090 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 黑龙江哈尔滨150090

为研究基于均布式多孔表面吹气对索结构尾流的控制效果,进行了一系列的风洞试验.通过粒子图像测速(PIV)系统对雷诺数Re为1.0×10^(4)的无控和控制工况的索结构尾流场进行了测量,分析了尾流的瞬时和时均流动特性,并利用本征正交分解(POD... 详细信息

为研究基于均布式多孔表面吹气对索结构尾流的控制效果,进行了一系列的风洞试验.通过粒子图像测速(PIV)系统对雷诺数Re为1.0×10^(4)的无控和控制工况的索结构尾流场进行了测量,分析了尾流的瞬时和时均流动特性,并利用本征正交分解(POD)和动态模态分解(DMD)对降阶后的模态特性进行了分析和对比.在吹气控制中,控制参数为无量纲的等效吹气系数C_(Q).研究结果表明:随着C_(Q)的增加,POD各模态的能量分布趋于一致,流场中的拟序结构尺度趋于均一化,对旋涡脱落起控制作用的第1、2阶模态受到抑制;尾流中旋涡脱落频率被改变,分离的剪切层间的相互作用得到削弱;多个DMD模态特征值被改变,模态幅值的频域分布发生偏移;尾流中回流区的尺度变大,湍动能和雷诺应力得到显著削弱.

关键词：索结构流动控制多孔材料粒子图像测速模态分析

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基于分布式光纤声振传感的索结构监测

仪器仪表学报 2023年第9期44卷 195-203页

作者：况卓林李素贞同济大学土木工程学院上海200092

索结构凭借自身良好的抗拉性能被广泛应用于工程领域。因而拉索索力是影响其安全性的重要因素,对其进行测试十分必要。现工程中索力测试多采用自振频率法,其大多是通过加速度计或计算机视觉测量拉索自振频率,从而计算拉索索力值。而近... 详细信息

索结构凭借自身良好的抗拉性能被广泛应用于工程领域。因而拉索索力是影响其安全性的重要因素,对其进行测试十分必要。现工程中索力测试多采用自振频率法,其大多是通过加速度计或计算机视觉测量拉索自振频率,从而计算拉索索力值。而近年发展出的相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)仅凭1根成本较低的通信光纤即可实现结构内全部拉索的自振频率测量,具有较好的测试前景。然而在实际中,用于确定分布式光纤系统灵敏度的有效光弹系数并不唯一。为确保φ-OTDR应用于索力测试的数据来源可靠,本研究通过将传感光纤粘贴于拉索搭建了用于索结构监测的分布式光纤传感系统性能标定平台,基于数字图像相关法对不同设计工况下的拉索跨中位移信号进行测量,并通过分析拉索模型将跨中位移信号转换为轴向信号,最后通过对比拉索轴向信号以及φ-OTDR采集信号从而实现了分布式光纤传感系统的标定实验。

关键词：标定相位敏感光时域反射计传感光纤应变索结构

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大型索结构断索动力响应研究

建筑结构学报 2023年第4期44卷 42-53页

作者：梁宸宇朱忠义张琳白光波王玮陈一王哲北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

在大型索结构中,拉索作为主要受力构件承担较大的荷载。分析断索对结构的影响,成为大型索结构抗连续倒塌设计的关键。选取FAST望远镜、国家速滑馆、卡塔尔卢塞尔体育场、三亚国际体育产业园体育场、日照奎山体育中心体育场、大连梭鱼湾... 详细信息

在大型索结构中,拉索作为主要受力构件承担较大的荷载。分析断索对结构的影响,成为大型索结构抗连续倒塌设计的关键。选取FAST望远镜、国家速滑馆、卡塔尔卢塞尔体育场、三亚国际体育产业园体育场、日照奎山体育中心体育场、大连梭鱼湾专业足球场等多个大型索结构工程,针对结构中典型拉索发生断索的情况,采用动力分析方法研究断索后结构的动力响应,总结索网(双向正交、三角形网格)、轮辐式索桁架(单环索、双环索、内环带刚性挑棚)等不同类型索结构断索后动力响应的特点以及断索引发的动力系数。研究结果表明:除三角形网格单层索网外,其他类型的索网、轮辐式索桁架等索结构在断索后的动力系数均出现大于规范推荐取值的情况,推荐采用动力分析方法进行断索分析;双向正交单层索网刚度、稳定性和内力重分布能力较三角形网格单层索网小,拉索断索产生的动力效应较大;索桁架交错布置的单环索轮辐式索桁架结构同双环索轮辐式索桁架结构相比,径向索、环索断索后相互产生的动力效应较小;对于轮辐式索桁架结构,当上弦设有与径向索同向布置的膜拱及交叉次索时或当环索处设有刚性挑棚时,可有效降低断索产生的动力效应。

关键词：索结构索网轮辐式索桁架断索动力响应动力系数

配置下拉减振索的大跨度空间结构受力性能分析

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建筑结构学报 2023年第4期44卷 32-41页

作者：张龑华盛平冯鹏甄伟牛奔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 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 中赫工体(北京)商业运营管理有限公司北京100600

为提高大跨度空间结构的适用性,提出一种配置下拉减振索的大跨度空间结构,通过张紧的索体将结构体和固定体相连,可以减小结构在后期使用荷载下的竖向变形和振动。通过理论推导提出了反映配置下拉减振索的大跨度空间结构基本特征的无量... 详细信息

为提高大跨度空间结构的适用性,提出一种配置下拉减振索的大跨度空间结构,通过张紧的索体将结构体和固定体相连,可以减小结构在后期使用荷载下的竖向变形和振动。通过理论推导提出了反映配置下拉减振索的大跨度空间结构基本特征的无量纲参数R,以及中置及偏置索体的最小索力需求、结构内力和变形、自振频率和振幅形状曲线的计算方法,建议优先采取索体中置的布置方式以提高工作效率。实例分析结果发现,合理设计的配置下拉减振索的大跨度空间结构的振动加速度可减小至无索结构的50%以下,在后期使用荷载下的竖向变形可减小至无索结构的10%以下。通过有限元分析发现,索体松弛产生的动力效应将显著放大结构的竖向变形和加速度,故应对减振索进行适当张拉。最后提出配置下拉减振索的大跨度空间结构的设计流程,根据无索结构特性与控制目标的差异,先设定合理的R值再进行索体设计可显著提高设计效率。

关键词：大跨度结构索结构下拉减振索受力性能振动舒适度

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杭州世纪中心西天窗索夹抗滑移试验研究

建筑结构 2024年第7期54卷 107-112页

作者：朱明亮张步宽夏杰郭正兴东南大学土木工程学院南京211189 杭萧钢构股份有限公司杭州310003

索夹是预应力索结构中拉索与其他构件连接的重要节点构件,若索夹和拉索之间发生滑移,会产生较大的预应力损失,甚至改变结构的受力性能。杭州世纪中心西天窗采用箱形桁架+钢索结构,其结构特殊性决定了拉索在施工张拉和施工完成后的状态不... 详细信息

索夹是预应力索结构中拉索与其他构件连接的重要节点构件,若索夹和拉索之间发生滑移,会产生较大的预应力损失,甚至改变结构的受力性能。杭州世纪中心西天窗采用箱形桁架+钢索结构,其结构特殊性决定了拉索在施工张拉和施工完成后的状态不同,即施工张拉时要求拉索对索夹是可相对滑移的,而施工完成后需要锁定拉索和索夹的相对位置,不允许发生滑移。通过拉索施工张拉、高强螺栓紧固力衰减、索夹顶推三个阶段的全过程模拟试验确定了索夹与拉索之间的摩擦力情况。试验结果表明,在拉索施工张拉阶段,索夹对索体产生的摩擦力较小,通过锌板垫层能够有效降低铸钢索夹节点处的摩擦损失,保证拉索张拉过程中索力的有效传递;高强螺栓终拧后12h内会产生不可忽视的紧固力损失;使用阶段索夹的抗滑移承载能力能够确保索夹节点安全。

关键词：索夹索结构抗滑移性能抗滑移试验紧固力