国家自然科学基金(50978228)
- 作品数：5 被引量：12H指数：3
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- 基于虚功原理索杆张力结构强度优化形状分析被引量：4
- 2011年
- 为了提高索杆张力结构的刚度和减小结构受力,在结构杆件中引入作动器,主动调整杆件的长度,改变结构的形状.在荷载态下,将作动器主动工作产生的杆件内力改变量视为结构独立自应力模态的线性组合,根据虚功原理及变形协调关系建立了节点位移向量、杆件内力向量与作动器主动调整量之间的迭代关系.同时,以杆件受力最小为目标,构造了结构形状优化模型并编制了相应的求解程序.算例分析表明:结构所有杆件均布设作动器的效果与仅在索中布设作动器的效果相同,均可以实现既提高结构刚度、又改善结构受力的目的;仅在杆中布设作动器调节杆长来提高结构刚度的代价是增大杆件的内力.通过有限元方法与本文方法对算例求解结果的对比分析,发现两者符合较好,验证了本文方法的正确性.
- 肖南黄玉香陈华鹏
- 关键词：索杆张力结构作动器虚功原理
- 基于响应面法索杆张力结构的可靠度研究被引量：4
- 2014年
- 研究索杆张力结构在极限状态下的可靠性,利用可靠度分析中的响应面法,对索穹顶结构在极限状态下的可靠性进行分析,并与ANSYS中蒙特卡罗法计算结果进行比较.分析结果表明,响应面法具有足够高的精度;张力结构拉索松弛失效可靠指标不符合规范GB 50068—2001要求,是控制结构失效的主要形式.
- 肖南杨逢春赵文争
- 关键词：索杆张力结构可靠度分析响应面法可靠指标
- 自适应索杆张力结构内力和形状同步调控研究被引量：3
- 2014年
- 为解决自适应索杆张力结构的形态控制问题,以节点位移和单元内力的同步调控为目标,考虑了结构的几何非线性,建立了增量形式的主动单元长度调控量的求解方程,通过对该方程系数矩阵的分析,给出了判断结构是否精确可控的条件.引入迭代算法,建立了调控流程,在每步调控后均进行结构响应的更新计算,建立了误差反馈机制,使结果精确可靠.通过算例分析,讨论了算法的有效性.算例的结果表明:内力控制相较形状控制更易实现,均布荷载下的调控效果及求解效率相较非均布荷载更佳,提出的算法能简单判断自适应索杆张力结构的可控性.
- 李莎肖南董石麟
- 关键词：索杆张力结构自适应同步控制
- 基于可靠度理论的几何特征对单层网壳变形敏感性分析
- 2012年
- 网壳结构的挠度与多种因素有关,对不同几何因素的敏感性也有差异.实际结构中,杆件截面规格和几何尺寸由于材料制造和施工安装的原因,存在与设计不完全相符的随机误差,这些随机误差对结构刚度的影响通常难以确定.基于可靠度原理及有限元方法,对单层网壳结构进行了挠度敏感性因素分析并编制了Matlab程序.通过对一个K8型单层网壳几何因素,如跨度、矢高、杆件壁厚和初始几何缺陷等的挠度可靠度对比分析,得出了杆件壁厚为决定挠度主要因素的结论,并从随机变量敏感度和变量统计特征两方面,得出了矢高较跨度对变形可靠度指标影响更为敏感的结论.
- 钟晓俊张飞林肖南
- 关键词：单层网壳可靠度理论
- 变长度单元自适应索杆张力结构响应灵敏度分析被引量：2
- 2014年
- 为研究主动单元长度变化对自适应索杆张力结构性能的影响,以主动单元伸长量为变量,基于非线性有限元法,通过复合函数求导,推导了自适应索杆张力结构的节点位移、单元内力以及应变能灵敏度计算公式.通过对索穹顶结构和张拉整体结构两类索杆张力结构的灵敏度分析,对比了主动索单元和主动杆单元的长度变化对结构内力、形状和应变能的影响程度,提出了满足不同自适应目标时两类结构中主动单元的选择准则.算例表明:所提出公式的计算结果与有限差分法结果一致,验证了所提理论公式的正确性.
- 李莎肖南董石麟
- 关键词：自适应索杆张力结构灵敏度非线性有限元有限差分
