温室结构设计的基本方法(三)——典型温室结构计算

塑料大棚结构计算 塑料大棚一般可按两铰拱建立数学模型，见图8。 例题1 8m跨圆弧塑料大棚计算     

LNG储罐罐体结构与载荷的关联性

随着LNG产业的发展,LNG储罐日趋大型化,储罐的拱顶稳定性问题备受重视。为了研究罐体和罐体载荷对拱顶稳定性的影响,以容积为10 000 m3的LNG单容罐为例,采用有限元法对储罐拱顶稳定性进行罐体结构及载荷关联性分析。在进行结构关联性分析时,比较了不同约束下单独拱顶模型与含罐体的完整结构有限元模型的拱顶临界载荷,发现约束形式对拱顶刚度的影响较大,含罐体完整结构有限元模型能够给出对拱顶的实际位移约束,计算结果更为合理。在进行载荷关联性分析时,提出了一种分析计算方法,分析了罐体各种载荷工况对拱顶稳定性的影响,结果表明:罐体载荷降低了拱顶的稳定性,校核拱顶稳定性时应予以充分考虑。研究成果可为LNG储罐罐体稳定性研究提供理论基础。     

大型拱顶储罐的有限元计算

按照设计规范规定，顶板带肋拱顶（内浮顶）储罐的直径不宜大于32m。为解决大跨度拱顶（内浮顶）储罐的计算问题，拱顶储罐大型化的关键是储罐拱顶的大型化，采用有限元技术，给出了储罐有限元计算的主要步骤。对于20000m^3拱顶储罐，建立了满足精度的计算模型，对内压强度，稳定性以及外压稳定性进行了计算，计算结果可为工程设计提供理论依据。     

拱顶油罐罐顶设计中应注意的问题

扇形板形式的拱顶是国内拱顶油罐普遍采用的拱顶结构，其展开图按惯例都设计成两侧为直线，两端为圆弧的形状。但在实际安装中常出现扇形板中部搭接宽度达不到设计要求的问题，造成拱顶的返修，施工周期延长，经济效益下降。从剖析现有文献中给出的扇形板几何计算公式入手，对这一问题进行了深入研究，找到了扇形板中部搭连宽度不足的原因，通过对拱顶对接结构（不搭接）的扇形板几何计算，得出了扇形板侧边不是直线而是曲线的结论，     

大直径拱顶储罐网壳强度计算与结构改进

目前国内大型拱顶储罐的最大直径已达60m,其罐顶网壳强度校核多采用有限元计算软件。为计算简便,通常将网壳边界条件进行简化处理,忽略罐壁顶部变形对网壳结构的影响。对比介绍了各类单层球面网壳,总结了单层球面网壳基本设计原理,并以某设计院设计的拱顶罐为工程背景,采用有限元软件ANSYS建立拱顶网壳和罐壁一体的储罐模型。分别对拱顶储罐在静载、静载＋风载、静载＋均匀动载、静载＋均匀动载＋风载共4种载荷工况下罐顶网壳结构强度进行计算分析,并依据计算结果,提出将环板和肋板建于罐壁顶部的改进方案。对改进后的设计模型进行静载＋均匀动载和静载＋均匀动载＋风载这两种工况下的仿真计算,结果表明：改进后的拱顶储罐结构受力更合理,承载能力更强。（图17,表4,参]6）     

框架-剪力墙水平荷载下弹性铰结模型研究

 框架—剪力墙结构目前在建筑结构中应用较广,现有二维平面力学计算模型现阶段仅根据有无连梁划分为两种结构体系,只要存在连梁简化为刚结体系,否则将作为铰结体系,显然这两种简化无法真实反映其受力情况。本文提出介于两者之间的框架—剪力墙弹性铰结体系,考虑楼板对连梁刚度的增强作用,用连梁刚度来进行结构体系的划分。按不同的结构体系进行内力计算、设计差异较大,本文建立框架—剪力墙弹性铰结体系,使此类结构的内力分析计算、结构构件设计能更好地反映其实际工作状态,对该类结构的理论分析是一个较大的补充。     

土的弹性抗力与墩顶固结结构物的联合计算

将土、基础及上部结构物视为一个整体，在计入土的弹性抗力后对多跨无铰拱和连续刚构的上下部结构进行联合计算，并给出了算例，可供设计参考。     

山坡上墩台基础稳定性的模糊综合评判

建立山坡上墩台基础评判模型,确定了各层次论域子集中的影响因素。利用模糊数学原理,将层次分析法和专家调查法相结合,对山坡墩台基础稳定性进行评判。这种评判方法较好的适应了山坡墩台整体失稳和局部失稳影响因素的复杂性和模糊性,实例分析对此进行了很好的验证。     

局部双层网壳结构的静力特性分析

对局部双层网壳分别采用完全刚节点、安全铰节点，单层处采用刚节点，双层处采用铰节点，单双层连接处杆件一端刚接一端铰接的3种计算模型，利用Anasys5.5程序对其静力特性进行分析，以便确定一种较为合理的结构形式，所得结果可为类似结构设计提供依据。     

桥梁铅销橡胶支座减震效果的影响因素研究

建立了各墩台高度相等且与地基固结的连续梁桥模型,采用自主开发的"桥梁结构非线性地震反应分析程序",对影响公路连续梁桥铅销橡胶支座减震效果的因素进行了正交试验计算分析,并对计算结果进行了方差分析,证明了支座铅销面积和桥墩高度是影响减震效果的2个显著性因素;分析了支座铅销面积对减震效果的影响规律,结果表明,改变各墩台支座的铅销面积比可在一定限度内调节地震作用下位移与内力响应在各墩台之间的分配;计算了8°,9°设防烈度和Ⅰ,Ⅱ类场地土条件下不同桥墩高度时模型桥的最大减震率,给出了相应设防烈度和场地土条件下铅销橡胶支座能实现30%减震率的最大桥墩高度,提出了一个无量纲常数--界限常数,据此常数可以判断出一定设防烈度和场地土条件下连续梁桥是否可以采用铅销橡胶支座进行减震设计实现30%的减震率.     

结构支撑铝制拱顶的设计及其工程应用

由于带肋拱壳的应用受到油罐直径的限制，这就使带支撑骨架的拱壳应运而生。美国油罐标准API 650附录G提出了空间网架支撑铝制拱顶的设计方法，虽然为铝制拱顶，但其原理及计算公式的格式同样适用于钢制拱顶，结合API650附录G，对此种网架结构及其应用进行了分析探讨。     

铅芯橡胶隔震桥梁结构的地震反应动力分析

以一端铰支一端滚动的简支桥和采用铅芯橡胶隔震支座的简支桥为研究对象,分别进行地震作用下的弹塑性动力反应分析。为考察铅芯橡胶隔震支座对桥梁隔震效果的影响,分别在隔震和未隔震情况下输入不同幅值的Elcentro地震波,计算出上部结构的加速度反应和相对位移。地震反应分析结果表明:动力分析中所用的结构计算模型、恢复力模型和参数及计算程序是可行的。通过对地震动力反应数据的分析,选择适当尺寸参数的铅芯橡胶支座作为隔震装置,改善结构动力特性,可以降低桥面及桥墩的地震响应,在整体上提高了结构的安全性及抗震性能,增强桥梁结构的抗震能力,从而得到较好的抗震效果。     

大型网壳拱顶罐液压顶升倒装施工法

随着储罐向大型化发展、大型网壳拱顶罐大量出现，其结构特点给储罐的安装增中了难度。实践证明，对这种油罐采用液压顶升倒装施工是一种安全可靠、经济有效的施工方法，尤其对大型网壳结构等特殊类型的储罐更具有优越性。介绍了大型网壳拱顶罐液压升倒装施工工艺原理、施工程序、机具设备和安装和过程，同时指出其工艺特点。     

梁柱刚度对结构计算模型和内力的影响

 钢筋混凝土框架结构体系是常用的结构体系。现阶段均可采用计算机求得精确解,但一些近似计算的手算方法由于概念清楚,计算简便,在结构方案设计中能快速手算出结构的近似内力,从而得出合理结构方案。本文以内框架房屋为例,详细分析了不同刚度的梁支承于柱,分别按铰支座、框架两种不同模型并考虑活荷载的不利布置,计算并比较梁端的控制截面内力,通过对控制内力的分析,找出不同梁柱线刚下类似结构合理简洁的计算方法,对工程设计有较强的指导意义。     

横力弯曲梁塑性铰位置及其有限元探讨

本文对横力弯曲梁在考虑σy应力分量时的塑性铰位置进行探讨。从三个方面分析；1．从理论上分析了σy对弹性阶段的中性层位置没产生影响。2．从理论上分析了考虑σy的Mies屈服准则后，塑性铰上移了一位置，从而提高了梁的极限承载能力。3．用二维弹塑性有限元进行实例计算，得出了塑性铰上移及极限承载能力提高的结果。     

输油管道膨胀泄压进罐方式及改进措施

分析了拱顶罐，浮顶罐罐前膨胀管的常见设置结构及不足之处，针对其存在的问题提出了相应的改进措施。在拱顶罐罐前膨胀管末端增焊一弧形挡板，使其与罐壁的距离不大于25mm，可以有效地减少了胀溢入罐油品飞溅引起的静电；采用温度计管嘴与罐壁直接法兰管，增装截止阀和止回阀的方法，改进了浮顶罐新型膨胀泄压方式中膨胀管的倒“U”型结构，避免了常见浮顶罐膨胀管设置中胀溢油品从罐顶进罐的弊端，防止了罐内油品的外泄。     

考虑拱式拱上结构与主拱圈联合作用影响的连拱计算

在多跨连续拱桥的设计中,现有的连拱计算方法都忽略了拱上结构的影响,而是按裸拱连拱进行计算。但对于我国广泛采用的拱式拱上结构的连续拱桥,由一座模型桥试验表明,拱上结构与主拱圈联合作用的影响较为显著,如拱顶截面的活载弯矩可减小15～25%,拱脚截面可减小25～40%。可见在连拱计算中宜考虑拱式拱上结构的影响。本文通过模型桥试验和理论分析相结合的方法,对这种拱式拱上结构多孔连续拱桥的连拱计算,试图提出与实际受力情况基本相符的计算图式,并在此基础上拟出了一个供讨论和试用的实用简化计算图式。     

温室结构设计的基本方法(二)——温室结构计算及结构支撑体系

温室基本结构及其计算 桁架 桁架是由若干杆件在两端采用铰连接而成的结构，当只有节点荷载时，杆件只产生轴力。桁架结构在温室上应用广泛。比如温室屋架常用的三角屋架往往可以视为桁架，塑料温室也经常采用弧线弦桁架作为屋面的支承体系，Venlo型温室采用桁架支承自天沟传下的上部荷载。     

拱顶储油罐爆炸作用下的动力响应数值模拟

大型钢制储油罐在爆炸事故中极易遭受破坏,使得钢制储油罐结构的抗爆安全问题备受关注。基于此,根据柱壳理论建立了钢制储油罐结构的运动微分方程,并利用LS-DYNA非线性有限元计算软件,对容积为2×10~4 m~3拱顶式储油罐的爆炸破坏过程进行了数值模拟。通过缩比模型的破坏模拟试验对数值模拟结果的可靠性进行了验证,结果表明:在爆炸作用下,拱顶储油罐呈现弹塑性动力响应特性。受罐体轴向拉伸内力影响,顶部罐壁首先产生应力集中并引起结构强度失效,形成了迎爆面罐壁和部分拱顶内凹屈曲的破坏模式。由于爆炸冲击波和液体复合冲量的作用,失效区域带动相邻罐壁沿爆炸作用方向变形运动,最终导致罐体的失稳破坏。研究结果可为大型钢制储油罐的抗爆防护设计提供参考。     

拱顶罐改内浮顶罐应注意的问题

对拱顶罐的状况及拱顶罐改为内浮顶罐存在的问题进行了分析，指出储罐的垂直度和圆度蚋浮顶改造的关键。若使内浮顶技术的优势得到有效地发挥，应选用合理的设备及结构形式，同时还要合理地使用和管理。对产生密封不良和浮顶损坏等原因，提出了相应的技术管理措施。