空间网格结构

摘要： 为探讨灾难地震作用下空间网格结构支座节点的剪切性能,设计了橡胶板式支座模型,并对其进行竖向恒载下的水平大位移往复加载试验,获得了支座的水平等效刚度、屈服后刚度、屈服力及等效阻尼比等剪切性能指标。结果表明:锚栓是橡胶板式支座的薄弱部位;锚栓直径和竖向力是影响橡胶板式支座剪切性能的主要因素;当橡胶板式支座水平位移超过设计范围时,增大锚栓直径会使其水平等效刚度与屈服后刚度增大,而等效阻尼比与屈服力减小;随着竖向恒载的增大,支座的水平等效刚度、屈服后刚度及屈服力均增大,且等效阻尼比在加载中期大幅度下降,耗能能力增强。

摘要： 固有频率是损伤诊断方法提取的主要动力特征之一,其不仅与结构本身刚度有关,还极易受温度等环境因素的影响.提出了一种环境温度变化下基于固有频率聚类分析的空间网格结构损伤诊断方法.首先对结构固有频率的环境温度影响原理进行了公式推导,据此以一网架结构为研究对象,模拟了温度变化与损伤共同作用下的固有频率数据;进而对固有频率进行主成分分析(PCA),提取主成分重构残差进行模糊c均值聚类(FCM),实现结构损伤诊断.研究结果表明:环境温度通过引起热变形、改变材料特性和产生温度内力对固有频率产生影响;固有频率随温度变化的日常波动,将直接影响损伤的准确诊断,通过PCA-FCM聚类分析可在损伤诊断过程有效排除环境温度因素干扰,在健康基线未知情况下对损伤是否发生进行判别,并能对损伤程度进行准确识别.

摘要： 文章针对空间网格结构形式多样、施工过程复杂、现场实践教学困难等问题,基于Unity3D虚拟现实开发引擎,融合BIM信息技术,设计并研发了一套装配式空间网格结构虚拟实验教学平台,涵盖结构形式、节点构造和施工方法三大实验模块.完成了典型空间网格结构建模、节点制作拼装、高空散装等多种施工方法的动态虚拟仿真、人机交互、知识点讲解等实验内容.基于该平台的实验教学弥补了现场实践教学的不足,提升了学生的工程实践能力和创新能力.

摘要： 对4个已建成的单层铝合金空间网格结构进行现场激励,获取了结构的加速度响应曲线.对各加速度响应曲线进行模态参数识别,分析铝合金空间网格结构的阻尼比变化规律.分析结果表明,随着加速度幅值的增加,此类结构的阻尼特性呈现三阶段变化规律;研究成果可为类似结构的阻尼矩阵构造、工程设计和动力分析提供参考.

摘要： 混凝土空间网格结构按外形可分为平板形和曲面形两类.在文献检索基础上,围绕减轻自重、改善应力分布和便于施工这一研发方向,主要介绍了密肋楼盖、现浇圆孔空心楼盖、空腹夹层板、空腹网架、组合薄壳及网壳、混合网壳和折板式网壳等新型混凝土空间网格结构的发展现状及工程实践,以期为结构创新和应用选型拓展思路.

摘要： 通过对阜阳西站、东兴市站、荔波站和上海铁路局调度所四个项目中多层网架的应用分析,展开介绍多层网架结构特性,对支座边界条件复杂、高低屋面造型、挑檐与屋盖不等高及重型屋面选用多层网架的思路方法进行详细论述,通过分析,多层网架在实现建筑造型同时,可以提高结构传力效率,节约用钢量,是高铁站房大跨度屋盖结构选型中一种高效的解决方案。

摘要： 为研究在契合建筑外形前提下结构体系的选择,以阜阳科技文化中心项目为例,论述了如何通过概念设计选择合适的结构体系,克服不利条件,达到建筑和结构的统一;着重介绍了顶部空间网格结构和楼板,通过多方案比选和有限元分析,在了解其受力特性的基础上采取针对性措施。结果表明:阜阳科技文化中心结构体系合理,传力路径明确,设计安全可靠,同时具有良好的经济性和美观性。

摘要： 以显式动力分析方法为基础,模拟了强震作用下3种跨度网格结构的倒塌全过程,通过数值分析发现:水平地震作用下网格的倒塌形式以强度破坏为主,竖向地震作用下以动力失稳破坏为主,三向地震作用下为水平与竖向地震作用倒塌形式的耦合.对比分析了3种跨度网格结构倒塌形式和倒塌时地震波幅值,结果表明:平板网格结构倒塌形式与跨度关系不大,但易倒塌程度与跨度直接相关.得到了网格结构的倒塌形式和倒塌时构件首先失效的位置,可为实际工程结构的倒塌预防与控制提供一定的参考.

摘要： 为了更加有效地对空间网格结构施工质量进行评估,通过查阅相关文献,本文对空间网格结构常见施工缺陷进行了总结归纳,并对其相应检测方法进行了阐述.结合实际工程,针对安装几何偏差和大间隙焊缝节点施工缺陷,通过数值模拟和试验的方法研究了这类缺陷对结构安全性能的影响.分析结果表明,安装几何偏差对双层网壳结构的影响较小;大间隙焊缝在保证焊缝质量的前提下,抗拉承载力并未下降,但是考虑到其焊缝质量难以保证,在施工过程中应尽量避免此类缺陷,并建议当焊缝间隙超过50mm时进行换杆处理.

摘要： 大跨度公共场所一般采用空间网格结构作为屋面承重体系,其抗连续性垮塌性能一直是工程师和科研人员关注的重点.本文在综述结构抗连续性垮塌以及可靠度分析方法的基础上,将结构可靠度分析理论应用到空间网格结构抗倒塌分析中,使得工程师可以采用更加准确且科学的概率语言去描述空间网格结构连续性倒塌力学行为.

摘要： 焊接空心球节点自上世纪中叶发明以来,由于其造价相对低廉、施工工艺相对简单的优势,已经成为目前空间网格结构中应用最广泛的节点形式之一,国内外专家和学者对其开展了大量的理论分析与试验研究.本文从研究方法、受力状态及破坏机理、影响因素和计算公式四个方面对焊接空心球节点承载力的研究成果进行了系统的分析与总结,并对比分析了不同计算公式的承载力计算结果.最后对焊接空心球节点承载力尚需进一步研究之处进行了展望.

摘要： 不同形式的空间网格结构节点由于几何构造、焊接连接等因素均存在着不同程度的应力集中,使得节点在荷载作用下可能发生断裂破坏.在常规有限元分析中由于无法合理考虑材料的断裂问题,导致对节点破坏模式和极限状态的分析可能出现偏差.本文采用微观断裂力学模型VGM,对焊接空心球节点、圆钢管相贯节点在轴力作用下破坏模式和极限状态进行了数值分析,并与文献中的试验结果进行了对比.分析结果表明:微观断裂判据对于空间结构节点在轴力作用下的破坏模式、断裂位置和极限状态的预测均有较好的准确性.

摘要： 为研究空间网格结构遭遇局部初始破坏后的结构响应、倒塌过程与倒塌机制,以单层球面网壳结构为研究对象,进行了1个直径为4.2m,矢跨比为1/7的凯威特型网壳结构整体模型的连续性倒塌试验.施加节点集中荷载,采用自主研发的杆件破断触发装置使网壳模型的1根经向杆件发生突然破断,并以采样频率100Hz采集网壳模型各位置杆件的高频动.应变响应,基于高速摄像测量技术(帧频200fps)获取模型节点的高速动位移响应.初始破坏发生后,网壳模型呈现出自破坏局部向周围逐步扩展的连续性破坏,最终整个模型完全翻转并在一系列最外层杆件断裂后部分坠落.试验结果表明:尽管单层球面网壳结构杆件众多,但单根杆件的失效仍可能触发连锁反应,导致整体结构的连续性倒塌;单根杆件破坏后,局部内力重分布导致的杆端节点出现点失稳,并引发周围节点顺次向下运动,这也是单层球面网壳结构遭遇局部初始破坏后倒塌的主要模式.

摘要： 空间网格结构在建筑领域中的应用越来越广泛.空间网格结构局部损伤的积累可能会导致结构倒塌,其倒塌会造成严重的经济损失和恶劣的社会影响,有时甚至会导致人员伤亡.因此,状态监测与损伤评估对空间网格结构的维护具有重要意义.本文提出一种基于不完备测试的空间网格结构损伤识别方法,该方法仅需一个激振器和少量加速度传感器即可实现.基于该方法实现空间网格结构的损伤识别,首先需要根据设计模型获取结构模态信息.其次,利用激振器对空间结构进行激励,激励频率为计算模型的局部模态频率.而后,对比分析结构的实测加速度与计算模型中获得的计算加速度,根据其差别识别结构损伤.本文进行了空间网格结构损伤识别的计算仿真分析,计算结果表明,即使在有噪声情况下本文所提方法依然能够较好地识别结构损伤的程度和位置.该方法所需的硬件设备少,有较好的识别精度,便于操作.因此,基于该方法的空间结构检测和损伤识别有望在实际工程中实现.

摘要： 目前,空间网格结构广泛应用于大型公共建筑和工业建筑中,此类建筑场所往往建筑面积大,设施复杂,人员密集,一旦发生火灾,危险性大为增加.空间网格结构中常用材料为钢材,钢材本身虽然是非燃烧材料,但其抗火性能较差,受高温影响较大.作为空间网格结构关键承载的节点如焊接空心球节点,其传力明确、工艺简单、造价低廉,是应用最多的节点形式,其耐火性能也成为学者们研究的热点.该文全面综述了国内外焊接空心球节点力学性能相关研究成果,包括:常温下焊接空心球节点承载力和刚度的试验及数值分析研究;高温下和高温后焊接空心球节点的力学性能试验和数值分析研究等内容.为空间网格结构节点高温力学性能进一步的研究工作、设计方法和规范制定提供参考和依据.

摘要： 铜仁凤凰机场新建航站楼平面投影尺寸南北长约158m,东西宽约50m,结构顶标高为18.6m,建筑顶高度约20m.航站楼地上一层,局部二层,总建筑面积约1万m2,航站楼主要分为五大功能区,包括出港区、候机区、贵宾候机区、到港区、设备区.新扩建航站楼为大跨空间自由曲面建筑,建筑提供的曲面构成较复杂,在航站楼屋盖结构设计中采用空间网格结构拟合建筑曲面,在满足建筑功能及美观要求的同时确保结构的连续性.本文对航站楼工程结构设计的关键技术问题进行了描述。虽然新航站楼总建筑面积不大，但由于屋面曲面造型复杂，内部结构空间复杂，对结构美观性的要求较高。项目采用参数化建模的方法提高了屋面网架优化的效率，项目己完成施工图设计，目前施工进展顺利，预计可于2016年10月建成通航。

摘要： 崇信县体育中心体育馆下部结构为钢筋混凝土框架结构,屋盖是大跨度空间异形网格结构.计算方法上采用整体计算和上下部结构单独计算,对于空间网格结构采用不同的计算模型进行分析.体育馆为平面不规则结构，通过对穿层柱设置中间环梁、对上部屋盖结构与下部混凝土框架结构设置固定支座连接方式等措施，以加强结构的整体性，确保结构各项计算结果满足规范要求。屋盖结构属大跨度异形空间网格结构，在保证建筑立面效果的同时，通过合理杆件布置和网格划分，确保了结构刚度和传力的可靠性。

摘要： 总结了空间结构技术发展的历程,并结合中国西部国际博览城的大跨度建筑空间结构具体施工工艺,总结出大跨度建筑施工经验,最后对大跨度空间结构学科的研发与应用中的发展重点进行了展望.

摘要： 本发明涉及一种装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，楼盖空腹梁的一端与周边网格式框架柱二对一刚性连接，空腹梁的另一端亦与核芯筒剪力墙二对一刚性连接；横向空腹楼盖与周边网格式框架单元化预制后，再分层安装，周边网格式框架柱柱网

摘要： 本发明涉及一种装配式混凝土正交斜放空间网格盒式筒中筒结构，楼盖空腹梁的一端与周边网格式框架柱二对一刚性连接，空腹梁的另一端亦与核芯筒剪力墙二对一刚性连接；横向空腹楼盖与周边网格式框架单元化预制后，再分层安装，周边网格式框架柱柱网a

摘要： 本实用新型公开了一种大跨度钢结构的扁平型空间网格支撑节点结构，包括第一固定块和支撑杆，所述第一固定块一侧的顶端和底端设置有第二固定块，所述第二固定块两侧的内部设置有第一安装槽，所述第一固定块一侧的顶端和底端固定连接有第一连接块。该矿用地下内燃铲运机通过设置有第一固定块等零件，因第一连接座的内部活动连接有万向球，万向球的一侧活动铰接有第二连接座，第二连接座的一侧固定连接有安装座的关系，万向球可在第一连接座内部活动，安装座可在万向球的外部翻转，从而可根据所需要的拼接形状调节相应的角度，使得在拼接时更加适用，解决了不便于根据所需要的拼接形状调节相应的角度的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于改进稳定图的空间网格结构省时随机子空间方法，包括先对结构进行自振特性分析，得到结构的有限元分析频率、振型等模态参数，然后采集结构在环境激励下的振动响应信号，利用振动响应信号构造广义Hankel矩阵，把Hankel矩阵的投影转换为其R矩阵的投影变换，然后对投影矩阵进行加权奇异值分解，根据有限元分析频率，设置频率搜索域，利用各测点的实测振型与有限元振型之间的模态置信因子作辅助稳定轴，根据频谱峰值、稳定图和辅助稳定轴综合判断模态参数识别结果。该方法适用于桥梁、高层建筑结构等，尤其适用于模态密集的大型空间网格结构的模态参数识别，改进后的方法计算速度快、可有效避免模态遗漏。

摘要： 一种承插连接空间网格结构的榫卯式节点及空间网格结构，该榫卯式节点，包括：毂环体，其侧壁上设有若干卯槽，毂环体上设有贯穿毂环体上下表面的中心空洞；梁，其一端设有榫头，所述榫头连接在毂环体的卯槽内；以及固定部件，可穿过中心空洞将毂环体和梁固定，防止梁在竖直方向上滑出毂环体。本发明具有构造简单，加工安装方便，传力明确可靠的特点；还能省工省时地提供成本合理、质量可靠、便于维修的空间网格钢结构。

摘要： 本发明涉及一种基于改进稳定图的空间网格结构省时随机子空间方法，包括先对结构进行自振特性分析，得到结构的有限元分析频率、振型等模态参数，然后采集结构在环境激励下的振动响应信号，利用振动响应信号构造广义Hankel矩阵，把Hankel矩阵的投影转换为其R矩阵的投影变换，然后对投影矩阵进行加权奇异值分解，根据有限元分析频率，设置频率搜索域，利用各测点的实测振型与有限元振型之间的模态置信因子作辅助稳定轴，根据频谱峰值、稳定图和辅助稳定轴综合判断模态参数识别结果。该方法适用于桥梁、高层建筑结构等，尤其适用于模态密集的大型空间网格结构的模态参数识别，改进后的方法计算速度快、可有效避免模态遗漏。

摘要： 本发明公开了一种竹管三角形结构及其组成的原竹多管束空间网格结构。竹管三角形以三根竹管作为杆件、以螺栓穿孔连接或胶布黏结相连接而成，三根竹管依次衔接成三角形；竹管三角形之间在通过螺栓穿孔连接或胶布黏结相平行连接的两根竹管所构成平面的内侧或者内外两侧增设竹管，竹管两端分别与竹管三角形间对应的两根竹管相平行连接；以竹管三角形作为安装单元、以螺栓穿孔连接或胶布黏结相连接而成，相邻竹管三角形之间是以各自其中一边的竹管在两端相平行连接而成原竹多管束空间网格结构。本发明构造简单、通用性好，加工便利性好，整体结构承载力大，建筑使用舒适性好，并且结构修缮方便，结构耐久性好。

摘要： 一种承插连接空间网格结构的榫卯式节点及空间网格结构，该榫卯式节点，包括：毂环体，其侧壁上设有若干卯槽，毂环体上设有贯穿毂环体上下表面的中心空洞；梁，其一端设有榫头，所述榫头连接在毂环体的卯槽内；以及固定部件，可穿过中心空洞将毂环体和梁固定，防止梁在竖直方向上滑出毂环体。本实用新型具有构造简单，加工安装方便，传力明确可靠的特点；还能省工省时地提供成本合理、质量可靠、便于维修的空间网格钢结构。

摘要： 本专利公开了一种空间网格结构螺栓球和拉索锥头式连接结构，包括套筒、销钉、锥头、高强螺栓、封板和耳板。所述套筒侧面开有与销钉螺纹相配合的螺孔；所述高强螺栓的光圆段开有浅槽和深槽；所述锥头开有一个直径比高强螺栓直径稍大的圆孔，并和封板焊接；所述封板一侧与锥头焊接，另一侧与耳板焊接；所述耳板开有与拉索锚具的双耳板同样直径的圆孔，并通过销轴与拉索锚具连接。本连接结构构造简单、易于加工、设计和施工方便、受力合理，在拉索预应力螺栓球节点空间网格结构中具有较好的应用前景。

摘要： 本专利公开了一种空间网格结构螺栓球和拉索连接结构，包括套筒、销钉、开孔封板、高强螺栓、短圆管、不开孔封板和耳板。所述套筒侧面开有与销钉螺纹相配合的螺孔；所述高强螺栓的光圆段开有浅槽和深槽；所述开孔封板开有一个圆孔并和短圆管焊接；所述不开孔封板一侧与耳板焊接一侧与短圆管焊接；所述耳板与封板焊接，并开有与拉索锚具的双耳板同样直径的圆孔。本连接结构构造简单、易于加工、设计和施工方便、受力合理，在拉索预应力螺栓球节点空间网格结构中具有较好的应用前景。