雙柱面網(wǎng)殼并列布置風(fēng)致干擾數(shù)值模擬

為研究超高層建筑風(fēng)致內(nèi)壓的干擾效應(yīng),在不同干擾工況下對一典型開洞超高層建筑進(jìn)行了內(nèi)壓風(fēng)洞試驗(yàn).分析了不同截面寬度、不同高度施擾建筑干擾下的平均與峰值內(nèi)壓干擾因子的分布規(guī)律,并通過功率譜分析,研究了有、無干擾建筑時(shí)脈動(dòng)內(nèi)壓的能量分布.結(jié)果表明:有、無干擾下的超高層建筑風(fēng)致內(nèi)壓近似服從高斯分布;串列布置時(shí),隨著施擾建筑與受擾建筑的截面寬度比的增大,內(nèi)壓干擾因子逐漸減小;在并列布置且側(cè)面開洞時(shí),平均與峰值內(nèi)壓均呈放大效應(yīng),且干擾因子隨著寬度比的增大而隨之增加,峰值內(nèi)壓干擾因子最大值為1.33,此時(shí)若并列間距較小時(shí),旋渦脫落共振峰值消失,但helmhohz共振峰值能量會(huì)被大幅提高;當(dāng)串列布置且施擾建筑高度與開洞所在高度相近時(shí),側(cè)面開洞受擾建筑的峰值內(nèi)壓始終被放大,峰值內(nèi)壓干擾因子最大值為1.12.

在相鄰建筑物的干擾下,受擾高層建筑的風(fēng)荷載與其在孤立狀態(tài)下相比會(huì)有較大的變化。本文采用動(dòng)態(tài)測力天平技術(shù),通過模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究了方形截面高層建筑在周邊另一個(gè)同樣建筑的氣動(dòng)干擾下,其平均、脈動(dòng)和峰值扭轉(zhuǎn)風(fēng)荷載的干擾效應(yīng),分析了建筑物間距、風(fēng)場和風(fēng)向角等參數(shù)的影響。研究表明,高層建筑扭轉(zhuǎn)荷載的干擾效應(yīng)很顯著,b類風(fēng)場0°風(fēng)向角下,峰值扭矩干擾因子ifp可達(dá)2.1,45°風(fēng)向角下更可高達(dá)3.5。最后通過分析受擾模型的基底扭矩譜討論了上游建筑旋渦脫落的影響。

首先采用測力天平模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究了2棟高層建筑間的靜力干擾效應(yīng),得到2個(gè)相同的方形截面建筑在不同相對位置時(shí)的靜力干擾因子fm.然后基于fluent6平臺(tái)采用rng(renormalizationgroup,重整化群理論)κ-ε湍流模型,計(jì)算了d類地貌風(fēng)場中2棟高寬比均為6的方形高層建筑模型(10cm×10cm×60cm)在串列、并列和偏置狀態(tài)下的靜態(tài)三維流場和風(fēng)荷載;并與風(fēng)洞試驗(yàn)得到的靜力干擾因子進(jìn)行了比較.結(jié)果表明,數(shù)值模擬方法是研究建筑物靜力干擾效應(yīng)的一種有效途徑,相對于試驗(yàn)方法,數(shù)值模擬更具有優(yōu)勢.

干煤棚柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

從建筑群風(fēng)效應(yīng)的角度出發(fā),運(yùn)用數(shù)值模擬方法,結(jié)合風(fēng)洞模型試驗(yàn)對群體低層四坡屋面房屋周圍的風(fēng)場及表面風(fēng)壓進(jìn)行了計(jì)算和分析,并與雙坡屋面建筑群做比較,在單體數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果和風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果有較好吻合的前提下,獲得了有相鄰建筑干擾的情況下,低層四坡屋面房屋的表面風(fēng)壓的變化規(guī)律,為群體建筑的合理建筑形式及結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

大跨度單層柱面網(wǎng)殼在強(qiáng)震下的失效研究——采用考慮鋼材損傷累積的本構(gòu)模型，系統(tǒng)分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對單層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)失效模式和失效極限荷載的影響，其中包括：不同屋面質(zhì)量的影響；不同矢跨比，以及不同長寬比的影響?！　?/p>

單層柱面網(wǎng)殼穩(wěn)定性驗(yàn)算公式——本文有計(jì)劃地對380例實(shí)際尺寸的單層柱面網(wǎng)殼進(jìn)行了荷載-位移全過程分析,求得了它們的極限承載力。系統(tǒng)地考察了網(wǎng)殼幾何參數(shù)、初始幾何缺陷和荷載不對稱分布等因素對網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響。通過這種大規(guī)模參數(shù)分析的方法,較好地掌握了...

對采用移動(dòng)支架安裝法的柱面網(wǎng)殼進(jìn)行施工全過程跟蹤分析,結(jié)果表明并不是所有桿件的最大內(nèi)力均出現(xiàn)在施工結(jié)束時(shí),沒有跟蹤施工過程進(jìn)行分階段設(shè)計(jì)計(jì)算的常規(guī)設(shè)計(jì)方法,計(jì)算結(jié)果存在偏不安全的誤差,應(yīng)強(qiáng)調(diào)施工內(nèi)力分階段設(shè)計(jì)計(jì)算的重要性。

后張拉整體成型局部雙層柱面網(wǎng)殼成型過程的研究——局部雙層柱面網(wǎng)殼可以通過后張拉閉合平板網(wǎng)架中預(yù)留縫隙的方法張拉而成。提出一種可用于張拉成型局部雙層柱面網(wǎng)殼的平板理論模型，給出預(yù)測成型形狀的理論公式。利用ansys1o．o有限元計(jì)算程序，通過不同節(jié)點(diǎn)...

120m_210m半封閉柱面網(wǎng)殼——北京華能電廠干煤棚跨度為120米，是目前國內(nèi)跨度最大的柱面結(jié)構(gòu)。本文從結(jié)構(gòu)選型、受力分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)造措施、施工方案等方面進(jìn)行詳細(xì)的研究并給出比較確切的風(fēng)載體型系數(shù)。根據(jù)干煤棚結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，結(jié)合作者以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和相...

在風(fēng)洞中用高頻動(dòng)態(tài)天平研究了兩個(gè)高層建筑間的風(fēng)致干擾效應(yīng)。通過分析上游施擾模型的尾流和動(dòng)態(tài)天平試驗(yàn)中受擾模型的基底彎矩譜,得到了上游建筑的旋渦脫落、上游建筑對受擾建筑自身渦脫特性的影響以及上游建筑尾流中紊流的增強(qiáng)這三種因素是建筑物風(fēng)致動(dòng)力干擾效應(yīng)的機(jī)理。最后分析了風(fēng)場對動(dòng)力干擾效應(yīng)的影響。

近年來大量超高層建筑結(jié)構(gòu)與風(fēng)荷載相關(guān)的研究工作相繼開展,取得了很多有意義的成果。文章以某超高層建筑為例進(jìn)行了研究,在隨機(jī)風(fēng)致振動(dòng)影響下,敘述了風(fēng)荷載特性與脈動(dòng)風(fēng)荷載的數(shù)值模擬方法。采用matlab軟件分析了結(jié)構(gòu)在x、y兩個(gè)不同方向在脈動(dòng)風(fēng)荷載作用下的時(shí)程響應(yīng),為提高結(jié)構(gòu)的安全舒適使用性能以及為該結(jié)構(gòu)的風(fēng)振控制設(shè)計(jì)提供了依據(jù)和參考。

提出等邊三角型柱面網(wǎng)殼的假設(shè),根據(jù)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的幾何特性,推導(dǎo)其網(wǎng)格形狀為等邊三角形時(shí)的條件公式,然后利用ansys的參數(shù)化編程語言apdl,編制相應(yīng)的宏程序,實(shí)現(xiàn)其參數(shù)化建模。最后結(jié)合算例進(jìn)行靜定分析,與五種基本型式柱面網(wǎng)殼的靜定分析結(jié)果比較,驗(yàn)證其假設(shè)的合理性。

為了獲得大型冷卻塔的內(nèi)表面風(fēng)壓,應(yīng)用cfd數(shù)值模擬方法進(jìn)行計(jì)算,分別采用可實(shí)現(xiàn)的k-ε湍流模型和多相流模型計(jì)算由外風(fēng)場作用和冷熱空氣自循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)壓,并分析這2種內(nèi)壓沿高度和緯度的分布規(guī)律,進(jìn)行2種內(nèi)壓的合成計(jì)算,最后給出冷卻塔內(nèi)壓的建議值.計(jì)算結(jié)果表明:外風(fēng)場作用產(chǎn)生的內(nèi)壓隨高度和緯度變化明顯,自循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)壓沿著緯度幾乎不變.當(dāng)外風(fēng)場風(fēng)速較小時(shí),自循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)壓在合成內(nèi)壓中占一定的比例,當(dāng)外風(fēng)場風(fēng)速較大時(shí),自循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)壓可以忽略.

網(wǎng)殼施工時(shí)的受力情況不同于設(shè)計(jì)狀態(tài),應(yīng)用ansys中的生死單元法,對大跨度雙層張弦網(wǎng)殼施工進(jìn)行模擬分析,并對施工全過程進(jìn)行監(jiān)測,將模擬計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測值、設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較,驗(yàn)證施工方案的可行性,確保了網(wǎng)殼在施工時(shí)的安全。實(shí)踐表明,施工模擬分析和監(jiān)控的結(jié)合,可對施工全過程進(jìn)行指導(dǎo)和控制。

某雙層柱面網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——以某雙層柱面網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)廠房為工程背景，利用有限元設(shè)計(jì)分析軟件sap2000對該網(wǎng)殼進(jìn)行了恒載、活載、風(fēng)載下應(yīng)力和位移分析，考察了該網(wǎng)殼的自振特性并對鋼網(wǎng)殼屋蓋的結(jié)構(gòu)選型，荷載取值與工況組合，結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析進(jìn)行了介...

以某雙層柱面網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)廠房為工程背景,利用有限元設(shè)計(jì)分析軟件sap2000對該網(wǎng)殼進(jìn)行了恒載、活載、風(fēng)載下應(yīng)力和位移分析,考察了該網(wǎng)殼的自振特性;并對鋼網(wǎng)殼屋蓋的結(jié)構(gòu)選型,荷載取值與工況組合,結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析進(jìn)行了介紹;與設(shè)計(jì)軟件3d3s的結(jié)果進(jìn)行對比。對比分析表明:有限元分析計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)軟件計(jì)算結(jié)果基本接近,網(wǎng)殼各桿桿及下部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定和長細(xì)比均符合規(guī)范要求,該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,滿足設(shè)計(jì)、施工和使用的要求。

針對水泥工廠預(yù)均化庫屋蓋結(jié)構(gòu)工程,選取跨度60m雙層柱面網(wǎng)殼進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),分析了對其性能及用鋼量的影響要素,結(jié)果表明地震作用對用鋼量影響很小,而風(fēng)荷載是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制荷載。

對大跨度、大面積抽空網(wǎng)殼的研究和探索，利用創(chuàng)造性思維在設(shè)計(jì)、加工、安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)上進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，形成了一整套行之有效的程序化工藝流程和積累了豐富的現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。多哥htcc項(xiàng)目石灰石堆場的建設(shè)，該堆場跨度48m、長度88m，采用了抽空大跨度抽空圓柱面雙層網(wǎng)殼技術(shù)。

結(jié)合工程實(shí)際,采用生死單元法對一個(gè)120m跨三心圓柱面網(wǎng)殼的滑移法施工全過程進(jìn)行分析,并與近似驗(yàn)算法、施工荷載工況下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,分析了非線性因素對施工分析結(jié)果的影響,并研究了滑移單元?jiǎng)澐址绞胶蜖恳c(diǎn)設(shè)置方式等施工工藝對結(jié)構(gòu)成型后受力狀態(tài)的影響。

目前對于球面網(wǎng)殼的彈塑性穩(wěn)定性能研究成果較為豐富,而對柱面網(wǎng)殼的彈塑性穩(wěn)定性能以及穩(wěn)定性驗(yàn)算方法中"安全系數(shù)"的取值問題還缺乏系統(tǒng)研究。為此,基于有限元軟件ansys及自編的前后處理程序,有計(jì)劃地針對600余例單層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行雙重非線性全過程分析。系統(tǒng)地考察了極限承載力、屈曲模態(tài)、塑性發(fā)展分布等特征響應(yīng),總結(jié)了初始幾何缺陷和荷載不對稱分布等因素對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響規(guī)律。定義并統(tǒng)計(jì)了代表材料非線性影響的"塑性折減系數(shù)",基于參數(shù)分析結(jié)果及概率統(tǒng)計(jì)方法對單層柱面網(wǎng)殼的"安全系數(shù)"取值進(jìn)行重新核定,結(jié)果顯示,柱面網(wǎng)殼塑性折減系數(shù)取值范圍為0.362～0.578,兩縱邊柱面網(wǎng)殼安全系數(shù)取3.4,四邊支承柱面網(wǎng)殼取4.5,兩端支承柱面網(wǎng)殼取5.4。

單層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震性能研究——本文以單層柱面網(wǎng)殼為研究對象．針對結(jié)構(gòu)參數(shù)(矢跨比、荷載、長跨比和支承剛度等)．系統(tǒng)研究了各參數(shù)對結(jié)構(gòu)自振特性及地震響應(yīng)的影響，得出了四邊支承的單層柱面網(wǎng)殼應(yīng)同時(shí)考慮豎向地震和水平地震作用的結(jié)論，并建議用時(shí)程法...