課題在基金委資助下開展了膠合木穹頂半剛性節(jié)點(diǎn)在不同軸壓力工況下的受彎承載性能試驗(yàn),系統(tǒng)研究了蠕變對(duì)弦支膠合木穹頂結(jié)構(gòu)受力性能的影響。節(jié)點(diǎn)受彎試驗(yàn)表明,節(jié)點(diǎn)域破壞模式可分為膠合木構(gòu)件壓區(qū)破壞、拉區(qū)破壞和界限破壞;節(jié)點(diǎn)域膠合木構(gòu)件拉區(qū)破壞的節(jié)點(diǎn)受彎承載力隨木構(gòu)件軸壓力的增大而增加;節(jié)點(diǎn)的初始抗彎剛度隨著膠合木構(gòu)件軸壓力的增加而增大;發(fā)生節(jié)點(diǎn)域膠合木構(gòu)件壓區(qū)破壞的節(jié)點(diǎn),其剛度較木構(gòu)件拉區(qū)破壞的節(jié)點(diǎn)有較大提高;適度的木構(gòu)件軸壓力有利于提高節(jié)點(diǎn)連接的延性。建立了Kelvin鏈蠕變本構(gòu)模型和相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算方法,開發(fā)了基于Abaqus的蠕變子程序。對(duì)比分析了膠合木和鋼索的蠕變對(duì)弦支膠合木穹頂結(jié)構(gòu)長期性能的影響和對(duì)結(jié)構(gòu)施工過程中結(jié)構(gòu)受力性能的影響。分析表明,與單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)相比,弦支穹頂結(jié)構(gòu)可推遲結(jié)構(gòu)發(fā)生蠕變屈曲的臨界時(shí)間。結(jié)構(gòu)的變形隨蠕變的發(fā)展變化較為明顯,結(jié)構(gòu)的最大節(jié)點(diǎn)豎向位移在第50年可達(dá)到初始位移的3.8~4.6倍。網(wǎng)殼肋桿內(nèi)力有一定程度的減小,環(huán)桿內(nèi)力有一定程度的增大,環(huán)所索和斜索的內(nèi)力降低,支座反力幾乎不變。弦支膠合木穹頂結(jié)構(gòu)的施工張拉過程模擬分析表明,由外圈到內(nèi)圈張拉環(huán)索并考慮環(huán)索由外到內(nèi)依次降低超張拉幅值施工方案較為合理。 2100433B
在膠合木穹頂結(jié)構(gòu)下適當(dāng)增加撐桿和拉索,形成弦支穹頂結(jié)構(gòu)體系,這樣既增加了結(jié)構(gòu)的剛度,又可跨越更大的空間,還可節(jié)省木材用量。由于木材的蠕變特性,在弦支膠合木穹頂結(jié)構(gòu)的施工階段,預(yù)應(yīng)力施加程序受到蠕變的影響,因蠕變引起的預(yù)應(yīng)力損失大于相應(yīng)的弦支鋼穹頂結(jié)構(gòu);在弦支膠合木穹頂結(jié)構(gòu)的服役階段,蠕變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的形狀發(fā)生改變,而大跨度穹頂結(jié)構(gòu)的工作性能對(duì)形狀的改變是非常敏感的,蠕變對(duì)大跨度結(jié)構(gòu)的影響較其他結(jié)構(gòu)更加顯著。對(duì)于弦支膠合木穹頂結(jié)構(gòu)而言,蠕變對(duì)張拉過程中預(yù)應(yīng)力的損失影響和蠕變對(duì)結(jié)構(gòu)長期性能的影響就顯得尤其關(guān)鍵。本項(xiàng)目重點(diǎn)針對(duì)木材的蠕變特點(diǎn),立足蠕變對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響,擬通過對(duì)膠合木的蠕變和典型節(jié)點(diǎn)的蠕變進(jìn)行試驗(yàn)研究,建立相應(yīng)的蠕變本構(gòu)模型和蠕變數(shù)值計(jì)算方法,運(yùn)用數(shù)值模擬方法對(duì)弦支膠合木穹頂結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究。
膠合木- 哪里可以找到比較實(shí)惠的膠合木膠合梁廠家?
膠合木,簡(jiǎn)稱Glulam,日本稱為集成材,是常用的木結(jié)構(gòu)建筑用材,可制作成大跨度彎曲梁,廣泛用于體育館、大型公共會(huì)所的制造。膠合木(集成材)與成材相比,強(qiáng)度大,許用彎曲應(yīng)力可提高50%,而且結(jié)構(gòu)均勻,...
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結(jié)構(gòu) 碳纖維是由片狀石墨微晶沿纖維軸向方向堆砌而成的所謂“亂層”結(jié)構(gòu),通常也把碳纖維的結(jié)構(gòu)看成...
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在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)之中預(yù)應(yīng)力的大小對(duì)于結(jié)構(gòu)的受力性能有著舉足輕重的作用,在結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力的大小又是結(jié)構(gòu)受力分析和整體穩(wěn)定性的主要因素.因而對(duì)預(yù)應(yīng)力大小的取值將是一項(xiàng)十分復(fù)雜的理論運(yùn)算問題和技術(shù)優(yōu)化的過程.對(duì)其預(yù)應(yīng)力取值過程的分析就具有極為現(xiàn)實(shí)的理論意義和使用價(jià)值。
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評(píng)分: 4.5
目的研究蠕變對(duì)層板膠合木拱的穩(wěn)定承載力的影響規(guī)律.方法通過建立層板膠合木的蠕變本構(gòu)模型,推導(dǎo)應(yīng)力-應(yīng)變的迭代計(jì)算公式,結(jié)合ABAQUS有限元軟件,編制描述膠合木蠕變行為的用戶材料子程序UMAT,提出判斷拱發(fā)生蠕變屈曲的雙重條件,用有限元法分析不同跨度、矢跨比和截面規(guī)格的層板膠合木拱的蠕變屈曲特性.結(jié)果得到了層板膠合木拱的荷載水平與蠕變屈曲臨界時(shí)間呈指數(shù)衰減的關(guān)系.當(dāng)荷載水平為40%時(shí),蠕變屈曲臨界時(shí)間接近15 N;當(dāng)荷載水平為35%時(shí),蠕變屈曲臨界時(shí)間增大到接近60 N;蠕變屈曲承載力-臨界時(shí)間曲線在35%的荷載水平處出現(xiàn)一條水平漸進(jìn)線,荷載水平在35%以下,木拱不會(huì)發(fā)生蠕變屈曲.結(jié)論層板膠合木拱蠕變屈曲臨界時(shí)間只與荷載水平相關(guān),不受跨度、矢跨比和截面規(guī)格的影響.膠合木拱的長期穩(wěn)定荷載為瞬時(shí)穩(wěn)定荷載的35%.
弦支結(jié)構(gòu)是用剛性結(jié)構(gòu)層取代張拉整體上弦網(wǎng)格而得到的新型雜交結(jié)構(gòu)體系。以圓形平面的弦支穹頂結(jié)構(gòu)為主,對(duì)包括適用于矩瑚等各種平面的弦支結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行找形分析、預(yù)應(yīng)力優(yōu)化、極限承載力計(jì)算、抗震性能分析及靜動(dòng)力穩(wěn)定的理論分析,在節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)、模型試驗(yàn)及中試工程研究基礎(chǔ)上,提出設(shè)計(jì)理論、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和施工方法,為應(yīng)用高效結(jié)構(gòu)體系奠定基礎(chǔ)。 2100433B
批準(zhǔn)號(hào) |
50008010 |
項(xiàng)目名稱 |
基于張拉整體概念的弦支結(jié)構(gòu)體系研究 |
項(xiàng)目類別 |
青年科學(xué)基金項(xiàng)目 |
申請(qǐng)代碼 |
E0804 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
陳志華 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
天津大學(xué) |
研究期限 |
2001-01-01 至 2003-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
18(萬元) |
焊接應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響內(nèi)容:
1、對(duì)結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響沒有影響。
2、對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響會(huì)降低結(jié)構(gòu)的剛度。
3、對(duì)低溫工作的影響會(huì)增加鋼材在低溫下的脆斷傾向。
4、對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響有明顯的不利影響。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。