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标准引领我国钢结构工程高质量发展--《钢结构通用规范》编制概况及重点内容解读
1
作者 曹正罡 范峰 《工程建设标准化》 2024年第4期23-25,共3页
《钢结构通用规范》(以下简称《钢规》)是住房和城乡建设部按照国家工程建设标准体制改革而设立的38本全文强制性工程建设规范之一。《钢规》由哈尔滨工业大学和中国建筑标准设计研究院有限公司联合主编,自2016年4月启动编制,历时近5年... 《钢结构通用规范》(以下简称《钢规》)是住房和城乡建设部按照国家工程建设标准体制改革而设立的38本全文强制性工程建设规范之一。《钢规》由哈尔滨工业大学和中国建筑标准设计研究院有限公司联合主编,自2016年4月启动编制,历时近5年时间编制完成。《钢规》编制组顾问委员会由中国工程院院士、重庆大学周绪红,中国工程院院士。 展开更多
关键词 中国工程院院士 建筑标准设计 顾问委员会 标准引领 编制组 钢结构 通用规范 内容解读
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基于损伤等效的直立锁边屋面板动态抗风揭试验方法
2
作者 孙瑛 武涛 曹正罡 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期26-33,共8页
围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压... 围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压时程得到基于损伤等效的简化荷载循环,提出动态抗风揭试验方法。参照不同试验方法开展抗风揭试验,通过对比发现,试验方法对屋面板风揭破坏过程影响不明显。除永久塑性变形外,该文试验方法与现有试验方法下屋面板损坏现象基本一致,屋面板均为撕裂破坏。不同试验方法下屋面板承载力差异在10%~20%间。该文试验方法加载周期小于1h,现有试验方法加载周期则大于20h。在屋面板风揭破坏过程、承载力等抗风揭性能差异不大情况下,该文试验方法可大幅降低试验周期,为开展模拟研究奠定基础。 展开更多
关键词 直立锁边屋面板 雨流计数法 损伤等效 简化荷载循环 动态试验方法
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考虑地震事件内空间相关性的区域概率地震危险性分析
3
作者 丁佳伟 吕大刚 曹正罡 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期117-128,共12页
一次地震事件不同地点的地震动强度参数与结构响应参数之间是空间相关的,相关的地震效应将导致地震损失急剧集中与积累,从而造成灾难性事件,但是现有的区域尺度地震风险评估并没有考虑地震动的空间相关性。该文采用地统计学方法表征地... 一次地震事件不同地点的地震动强度参数与结构响应参数之间是空间相关的,相关的地震效应将导致地震损失急剧集中与积累,从而造成灾难性事件,但是现有的区域尺度地震风险评估并没有考虑地震动的空间相关性。该文采用地统计学方法表征地震事件内地震动强度参数的空间相关性,提出了理论半变异函数的几何稳健估计方法,并采用加权最小二乘法实现对短距离空间相关性的准确高效评估。以新潟越冲地震为例,基于指数半变异函数模型,采用加权最小二乘法对几何稳健估计半变异函数值进行拟合,得到了PGA、PGV和0 s~10 s谱加速度的空间相关性函数,提出了变程b值的预测模型,结果表明:相比于短周期谱加速度,长周期谱加速度的空间相关性衰减速率更小,且在T=0.45 s处存在拐点。将所开发的空间相关性模型应用于区域概率地震危险性分析,采用Monte Carlo方法实现了空间相关随机场的区域地震动强度参数的模拟,改进了传统区域地震危险性分析的方法,发现绝大多数情况下考虑空间相关性的年超越概率大于未考虑空间相关性的年超越概率,表明考虑空间相关性对于建筑群落及基础设施风险评估、韧性城市建设等具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 事件内残差 空间相关性 几何稳健估计 加权最小二乘法 半变异函数 区域危险性分析
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单层球面网壳的弹塑性稳定性 被引量：61
4
作者 曹正罡 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期6-10,共5页
为了解和掌握单层球面网壳在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对典型单层球面网壳结构稳定性能进行对比分析,初步了解了球面网壳弹性与弹塑性稳定性能的主要差异。在此基础上进行了1000余例K8... 为了解和掌握单层球面网壳在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对典型单层球面网壳结构稳定性能进行对比分析,初步了解了球面网壳弹性与弹塑性稳定性能的主要差异。在此基础上进行了1000余例K8型单层球面网壳弹性、弹塑性全过程分析,同时考虑竖向均布荷载的不对称分布、初始几何缺陷等因素对球面网壳稳定性能的影响,掌握了以上因素变化对球面网壳弹塑性稳定性能的影响规律,并将其定量化。最后,通过对弹性、弹塑性稳定极限承载力的统计分析,提出适用于K8、K6型球面网壳的塑性折减系数,用以表示材料非线性对极限承载力的影响。这些成果的获得为进一步开展网壳结构的弹塑性稳定性能研究以及工程实践提供了理论依据和技术参考。 展开更多
关键词 单层球面网壳 稳定 极限承载力 非线性 静力荷载 弹塑性
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单层柱面网壳弹塑性稳定性能研究 被引量：24
5
作者 曹正罡 孙瑛 +1 位作者 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期55-59,共5页
目前对于球面网壳的弹塑性稳定性能研究成果较为丰富,而对柱面网壳的弹塑性稳定性能以及稳定性验算方法中"安全系数"的取值问题还缺乏系统研究。为此,基于有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,有计划地针对600余例单层柱面... 目前对于球面网壳的弹塑性稳定性能研究成果较为丰富,而对柱面网壳的弹塑性稳定性能以及稳定性验算方法中"安全系数"的取值问题还缺乏系统研究。为此,基于有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,有计划地针对600余例单层柱面网壳结构进行双重非线性全过程分析。系统地考察了极限承载力、屈曲模态、塑性发展分布等特征响应,总结了初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳结构稳定性能的影响规律。定义并统计了代表材料非线性影响的"塑性折减系数",基于参数分析结果及概率统计方法对单层柱面网壳的"安全系数"取值进行重新核定,结果显示,柱面网壳塑性折减系数取值范围为0.362～0.578,两纵边柱面网壳安全系数取3.4,四边支承柱面网壳取4.5,两端支承柱面网壳取5.4。 展开更多
关键词 单层柱面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性
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单层球面网壳结构弹塑性稳定性能研究 被引量：22
6
作者 曹正罡 范峰 沈世钊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期17-23,共7页
有计划地针对六种实际尺寸的常用单层球面网壳结构,利用ANSYS软件及自编的前后处理程序进行了3200余例网壳双重非线性全过程分析。求得网壳的弹塑性极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布,支承条件等因素对单层球面网壳结构... 有计划地针对六种实际尺寸的常用单层球面网壳结构,利用ANSYS软件及自编的前后处理程序进行了3200余例网壳双重非线性全过程分析。求得网壳的弹塑性极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布,支承条件等因素对单层球面网壳结构弹塑性稳定性能的影响,着重研究考虑材料非线性后网壳极限承载力的变化规律。通过这种大规模参数分析研究,较全面了解单层球面网壳结构的弹塑性稳定性能,为实际工程设计提供了理论依据和设计参考。 展开更多
关键词 球面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性 ANSYS
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中石油大厦斜交网格X型节点试验研究 被引量：7
7
作者 曹正罡 严佳川 +2 位作者 周威 高英志 刘志伟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期42-48,150,共8页
为了解斜交网格中X型节点的受力性能,进行相似比为1∶5的4个X型节点模型试验,并利用ABAQUS软件开展对应的数值模拟分析,试验的主要参数为试件节点区体积配箍率和加载方式。试验结果与数值模拟一致表明:加载过程中,节点区变形不显著,达... 为了解斜交网格中X型节点的受力性能,进行相似比为1∶5的4个X型节点模型试验,并利用ABAQUS软件开展对应的数值模拟分析,试验的主要参数为试件节点区体积配箍率和加载方式。试验结果与数值模拟一致表明:加载过程中,节点区变形不显著,达到极限荷载时刻,试件突然破坏,显然X型节点的破坏方式属于脆性破坏。其次,等值加载与差值加载两种不同加载方式对节点极限荷载的影响较小,实际结构存在的差值受载方式对节点产生的不利作用可以忽略。提高X型节点区的体积配箍率可减小节点区横向膨胀变形,且在保证节点区最小体积配箍率大于1.44%的前提下,斜柱将先于节点区破坏,节点区将能有效传递斜柱内力,起到良好的联结作用,满足"强节点,弱柱"的要求。 展开更多
关键词 X型节点 斜交网格 极限荷载 静力试验 数值仿真
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螺栓球节点试验及在单层网壳结构中的应用性 被引量：9
8
作者 曹正罡 范峰 +1 位作者 马会环 王伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期525-530,共6页
为充分利用螺栓球节点的抗弯刚度,实现其在单层网壳结构中的应用,针对螺栓球节点开展力学试验研究,配合以精细化的有限元分析,获得节点的抗弯性能,并采用弯矩-转角关系来描述.利用ANSYS程序,采用弹簧单元模拟节点弯曲与扭转性能并将试... 为充分利用螺栓球节点的抗弯刚度,实现其在单层网壳结构中的应用,针对螺栓球节点开展力学试验研究,配合以精细化的有限元分析,获得节点的抗弯性能,并采用弯矩-转角关系来描述.利用ANSYS程序,采用弹簧单元模拟节点弯曲与扭转性能并将试验获得的弯矩-转角关系引入节点属性中,构建了螺栓球节点单层网壳的有限元模型.在此基础上系统开展了网壳结构的稳定性能研究.结果显示:采用螺栓球节点的网壳对于荷载不对称分布较为敏感,而且失稳过程中总伴随有节点的弯折效应;单层球面网壳的极限承载力最低可达到对应刚性节点网壳的32%,最高则超过98%,而单层柱面网壳则仅为10%,这表明此类节点可以应用在单层球面网壳中,但不宜在单层柱面网壳中采用. 展开更多
关键词 单层网壳 螺栓球 承载力 试验
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80m球径螺栓球节点单层球面网壳稳定性能分析 被引量：6
9
作者 曹正罡 陈哲明 +2 位作者 万宗帅 马会环 武岳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1-8,共8页
螺栓球节点是一类半刚性节点,能否应用到单层网壳中一直是该领域急需解决的关键问题之一,本文首先通过螺栓球节点域的有限元分析,利用已有试验研究结果,获得螺栓球系列节点的弯矩-转角关系,再通过数值方法将其引入到整体网壳的节点刚度... 螺栓球节点是一类半刚性节点,能否应用到单层网壳中一直是该领域急需解决的关键问题之一,本文首先通过螺栓球节点域的有限元分析,利用已有试验研究结果,获得螺栓球系列节点的弯矩-转角关系,再通过数值方法将其引入到整体网壳的节点刚度模拟中,建立了半刚性节点网壳分析方法.在此基础上,针对沈北新区市民健身中心80 m直径单层球面网壳,采用螺栓球节点连接设计,并进一步对结构施工成形过程中的多个状态进行非线性稳定性分析,也对覆盖饰面材料后网壳的稳定性能进行了探讨.分析结果表明:在施工阶段,网壳局部杆件以受弯为主,导致水平荷载作用下1/2球的极限承载力最低,而竖向荷载作用下的3/4球则因为其上部变形较大导致其极限承载力下降较多;在网壳合拢后,受弯构件转化为以受轴向力为主,其竖向、水平极限承载力分别到达设计荷载的4.7倍和9.2倍,因此只要通过合理措施,避免施工各阶段可能出现的失稳破坏,螺栓球节点完全可以应用到单层网壳结构中. 展开更多
关键词 单层网壳 螺栓球节点 半刚性节点 稳定性 非线性全过程分析
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三类薄钢板剪力墙滞回性能及选型 被引量：9
10
作者 曹正罡 杜鹏 +1 位作者 邱星玮 范峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期10-16,共7页
为研究四边连接、两边连接及开竖缝薄钢板剪力墙的滞回性能并对其设计选型提出建议,利用ANSYS有限元软件对三类薄钢板剪力墙的滞回性能进行数值模拟研究,对比分析了三类薄钢板剪力墙在低周往复荷载作用下的初始刚度、峰值承载力、耗能... 为研究四边连接、两边连接及开竖缝薄钢板剪力墙的滞回性能并对其设计选型提出建议,利用ANSYS有限元软件对三类薄钢板剪力墙的滞回性能进行数值模拟研究,对比分析了三类薄钢板剪力墙在低周往复荷载作用下的初始刚度、峰值承载力、耗能性能以及延性.分析结果表明:三类薄钢板剪力墙均具有良好的延性和耗能能力;四边连接和两边连接薄钢板剪力墙的滞回曲线有一定程度的捏缩,但其初始刚度和峰值承载力较高,可用作高层或高烈度区的多层钢结构住宅的抗侧构件;开竖缝薄钢板剪力墙的滞回曲线呈饱满的梭形,但其初始刚度和峰值承载力较低,可用作低层或低烈度区的多层钢结构住宅的抗侧构件. 展开更多
关键词 四边连接 两边连接 开缝 薄钢板剪力墙 滞回性能
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大跨度四边支承单层柱面网壳的稳定性能 被引量：4
11
作者 曹正罡 范峰 +2 位作者 孙瑛 王玉芹 王伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1524-1529,共6页
为拓宽单层柱面网壳的应用跨度,以参数分析作为研究手段,利用通用有限元程序ANSYS以及自编的前后处理程序,针对波宽为20m四边支承柱面网壳开展400余例非线性全过程分析,考察屈曲模态、临界荷载、塑性发展分布等特征响应,总结长宽比、矢... 为拓宽单层柱面网壳的应用跨度,以参数分析作为研究手段,利用通用有限元程序ANSYS以及自编的前后处理程序,针对波宽为20m四边支承柱面网壳开展400余例非线性全过程分析,考察屈曲模态、临界荷载、塑性发展分布等特征响应,总结长宽比、矢宽比、初始几何缺陷、荷载不对称分布等因素对网壳临界荷载的影响规律.研究结果显示:四边支承柱面网壳的直杆以受弯作用为主,壳面中部是结构的薄弱区域;当长宽比过大时,应通过增设加劲肋提高壳面刚度,加劲肋的间距应使得网壳长宽比保持在1.0为宜;柱面网壳对于初始几何缺陷较为敏感,当缺陷值达到波宽的1/300时,网壳的弹塑性临界荷载将降低30%以上;当荷载呈不对称分布且p/g=1.0时,网壳的临界荷载将降低到均布荷载作用情况下的86%～94%. 展开更多
关键词 柱面网壳 弹塑性 稳定性 屈曲模态 临界荷载
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大矢跨比单层球面网壳弹塑性稳定性研究 被引量：8
12
作者 曹正罡 范峰 沈世钊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期183-186,共4页
为全面认识大矢跨比球面网壳的弹塑性稳定性能，利用ANSYS软件及自编的前后处理程序，有计划地针对132例矢跨比为1／4～1／2的大矢跨比K8型单层球面网壳进行弹性、弹塑性稳定性能分析，并对其中典型算例的塑性发展状况进行了全过程跟踪... 为全面认识大矢跨比球面网壳的弹塑性稳定性能，利用ANSYS软件及自编的前后处理程序，有计划地针对132例矢跨比为1／4～1／2的大矢跨比K8型单层球面网壳进行弹性、弹塑性稳定性能分析，并对其中典型算例的塑性发展状况进行了全过程跟踪分析．考察网壳的屈曲模态，分析初始几何缺陷、矢跨比，材料非线性对网壳弹塑性极限承载力的影响．结果表明：大矢跨比情况下，初始几何缺陷的存在会导致网壳的极限承载力降低50％，材料非线性对极限承载力的影响也明显大于常用矢跨比情况，塑性折减系数达到0．4，网壳极易发生提前失稳．建议适当提高大矢跨比球面网壳的稳定性验算安全系数． 展开更多
关键词 球面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性 大矢跨比
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纺锤形Tensairity结构基本力学性能研究 被引量：6
13
作者 曹正罡 张雄迪 +1 位作者 范峰 孙瑛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期11-18,共8页
Tensairity结构体系在我国尚未应用。为掌握Tensairity的有限元分析方法和基本力学性能,利用ANSYS软件构建了纺锤形Tensairity结构的精细化有限元模型,实现了结构从初始态到受荷态的全过程分析。与国外学者开展的试验进行数值模拟,结果... Tensairity结构体系在我国尚未应用。为掌握Tensairity的有限元分析方法和基本力学性能,利用ANSYS软件构建了纺锤形Tensairity结构的精细化有限元模型,实现了结构从初始态到受荷态的全过程分析。与国外学者开展的试验进行数值模拟,结果吻合较好。在此基础上,开展了集中荷载作用下,内气压、构件截面、膜材刚度等参数对Tensairity结构受力性能的影响规律研究。结果显示,Tensairity受力特点是通过上下弦构件间的轴向力偶来抵抗外荷载,实现了结构受力拉压分离的设计思想。提高初始内气压、增大上下弦构件截面和提高跨径比是增加结构整体刚度的有效手段;工程实践中应采取措施保证气肋与上下弦构件的有效连接,避免气肋侧向翻转而导致结构失效;同时应保证气肋的密闭性和内气压稳定性。 展开更多
关键词 Tensairity 张弦结构 气肋 有限元
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K 6型单层球面网壳的弹塑性稳定 被引量：19
14
作者 曹正罡 范峰 沈世钊 《空间结构》 CSCD 北大核心 2005年第3期22-26,共5页
本文有计划地对1200余例实际尺寸的K 6型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得了它们的极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳性能的影响,并重点讨论了材料非线性对网壳极限承载力的影响.通过这种大规... 本文有计划地对1200余例实际尺寸的K 6型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得了它们的极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳性能的影响,并重点讨论了材料非线性对网壳极限承载力的影响.通过这种大规模参数分析研究,较全面了解了K 6型单层球面网壳弹塑性稳定性能的规律,在此基础上对以往仅考虑几何非线性的网壳极限稳定承载力实用公式进行了修正. 展开更多
关键词 单层球面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性
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K8型单层球面网壳的弹塑性稳定 被引量：8
15
作者 曹正罡 范峰 沈世钊 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2007年第4期69-72,共4页
对1 200多例实际尺寸的K8型单层球面网壳进行双重非线性全过程分析,求得它们的极限承载力,并系统考察初始缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性能的影响,重点讨论材料非线性对网壳极限承载力的影响。通过这种大规模参数分析研究,较... 对1 200多例实际尺寸的K8型单层球面网壳进行双重非线性全过程分析,求得它们的极限承载力,并系统考察初始缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性能的影响,重点讨论材料非线性对网壳极限承载力的影响。通过这种大规模参数分析研究,较全面揭示K8型单层球面网壳弹塑性稳定性能的规律性,在此基础上对以往仅考虑几何非线性影响的K8型网壳极限承载力实用公式进行修正。 展开更多
关键词 单层球面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性
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大断面胶合木张弦曲梁及拼接节点静载受弯试验研究 被引量：5
16
作者 曹正罡 万宗帅 +2 位作者 杨寒 王伟 白伟东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期43-51,共9页
现代大断面胶合木结构采用内嵌双钢板节点形式较为美观,构造相对合理,但因工艺复杂,相关研究不多,故应用较少。文章设计制作了1个内嵌双钢板销式连接的大断面胶合木拼接节点足尺试件,通过静载抗弯承载力破坏性试验,研究节点的失效模式... 现代大断面胶合木结构采用内嵌双钢板节点形式较为美观,构造相对合理,但因工艺复杂,相关研究不多,故应用较少。文章设计制作了1个内嵌双钢板销式连接的大断面胶合木拼接节点足尺试件,通过静载抗弯承载力破坏性试验,研究节点的失效模式和破坏机理。进而将此节点应用于30m大跨度胶合木张弦曲梁中,设计1个1∶1足尺试件并进行堆载试验,研究张弦曲梁的受力机理、承载能力以及宏观、微观结构响应,并考察拼接节点螺栓群的工作状态。拼接节点试验表明:该节点在纯弯加载过程中未出现钢销滑移等现象,节点最终因受拉区销孔处木材达到承压强度而破坏,说明此类拼接节点受力合理,连接可靠。跨度为30m的张弦曲梁试验表明:该梁施加预应力后,其竖向刚度显著提高、变形减小,在弹性范围内工作,受力性能良好。 展开更多
关键词 大断面胶合木 拼接节点 张弦曲梁 足尺试件试验 静载试验
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均布荷载作用下单层球面网壳的弹塑性失稳模式研究 被引量：5
17
作者 曹正罡 陈肖达 范峰 《建筑钢结构进展》 2011年第6期19-23,30,共6页
为揭示单层球面网壳结构在静力均布荷载作用下的失稳模式与失效机理,预测结构可能发生的破坏模式和承载能力,基于双重非线性全过程分析理论,采用ANSYS软件对典型球面网壳结构开展稳定性参数分析,系统考察结构的荷载-位移全过程曲线、塑... 为揭示单层球面网壳结构在静力均布荷载作用下的失稳模式与失效机理,预测结构可能发生的破坏模式和承载能力,基于双重非线性全过程分析理论,采用ANSYS软件对典型球面网壳结构开展稳定性参数分析,系统考察结构的荷载-位移全过程曲线、塑性发展分布、屈曲模态等特征响应。并以典型算例为代表,从宏观和微观两个方面诠释了单层球面网壳结构可能发生的3种失稳模式:弹性失稳、弹塑性提前失稳、弹塑性失稳。指出弹塑性提前失稳是由于结构强度破坏诱发的一类承载力偏低的失稳模式,为提高结构安全性,在网壳稳定性设计阶段中应避免出现此类失稳模式。 展开更多
关键词 单层球面网壳 弹塑性 失效机理 稳定 失稳模式
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铝合金毂式节点轴向拉压受力性能有限元分析 被引量：3
18
作者 曹正罡 李亮 +1 位作者 汪天旸 王志成 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期184-191,共8页
为探究空间结构体系中铝合金毂式节点受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS建立了25个不同尺寸的铝合金毂式节点精细化数值模型研究其受拉和受压性能,并分析了毂体槽间距、齿间距、齿宽度、齿深度等因素对节点受力性能的影响.分析结果表... 为探究空间结构体系中铝合金毂式节点受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS建立了25个不同尺寸的铝合金毂式节点精细化数值模型研究其受拉和受压性能,并分析了毂体槽间距、齿间距、齿宽度、齿深度等因素对节点受力性能的影响.分析结果表明:节点受拉承载力主要由毂体与杆件嵌入部分之间凹凸齿槽承担;改变主要参数,节点受拉极限状态共出现毂体凸齿弯剪破坏、毂体最内侧槽部弯剪破坏、毂体最外侧槽部弯剪破坏和毂体凸齿剪切破坏4种破坏模式;在研究范围内增大毂体槽间距和齿宽度,节点抗拉极限承载力增加71.3%和112.9%;节点受压极限状态主要为失稳破坏,主要参数的改变对其承压性能影响较小.最终给出研究范围内节点抗拉极限承载力公式和设计建议. 展开更多
关键词 空间结构体系 铝合金毂式节点 破坏模式 受力性能 有限元分析
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80m球径螺栓球节点单层球面网壳强震失效机理 被引量：3
19
作者 曹正罡 严佳川 周传波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期39-44,共6页
为探究半刚性节点单层球面网壳在强震作用下的失效机理,以沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS,引入节点试验和数值分析数据来模拟实际工程中螺栓球节点的抗弯性能,建立可考虑节点实际连接刚度... 为探究半刚性节点单层球面网壳在强震作用下的失效机理,以沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS,引入节点试验和数值分析数据来模拟实际工程中螺栓球节点的抗弯性能,建立可考虑节点实际连接刚度的精细化数值模型,并进一步考虑局部杆件和节点加强、壳体外表面安装维护材料等不同结构条件的变化,在此基础上,对其开展强震作用下的失效机理研究.分析结果表明:沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳的失效机理为局部节点瞬时大量破坏导致的结构动力失稳倒塌.局部加固网壳只能改善结构正常使用状态的各项响应指标,无法提高结构极限承载力.在现有结构表面安装维护面板,其各项响应指标(位移、支座反力等)皆明显增大,极限承载力下降57.1%,抗震能力明显降低. 展开更多
关键词 半刚性节点 单层球面网壳 有限元模拟 时程分析 失效机理
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肋环斜杆型球面网壳弹塑性稳定特性 被引量：3
20
作者 曹正罡 孙瑛 范峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期849-852,共4页
为掌握肋环斜杆型球面网壳的弹塑性稳定特性,利用ANSYS软件有计划地对430余例实际尺寸的肋环斜杆型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得结构的极限承载力,系统地考察了初始缺陷、荷载不对称分布、支承条件以及材料非线性等因... 为掌握肋环斜杆型球面网壳的弹塑性稳定特性,利用ANSYS软件有计划地对430余例实际尺寸的肋环斜杆型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得结构的极限承载力,系统地考察了初始缺陷、荷载不对称分布、支承条件以及材料非线性等因素对网壳稳定性能的影响,并与弹性分析结果进行了对比分析.通过大规模参数分析研究,较全面了解肋环斜杆型单层球面网壳弹塑性稳定的规律性,统计了肋环斜杆型单层球面网壳的材料非线性折减系数,为此类网壳结构的工程实践提供了理论依据和设计参考. 展开更多
关键词 单层球面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性
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