大跨空間的案例
風雨不動安如山：大跨空間結構受力研究
浙江自古以來就是臺風災害、洪潮災害以及雨雪災害多發地區，具有頻率高、強度大、災害損失嚴重等的特點。因此臺風風暴、洪潮以及雨雪所造成的經濟損失也是浙江省各類自然災害中排名靠前的。浙江省經濟發達，大跨空間結構應用廣泛。但近年來臺風、暴雪等惡劣天氣災害導致的大跨空間結構破壞時有發生，因此研究惡劣天氣環境下大跨空間結構的力學性能和失效機理具有重要的社會意義和科學意義。
袁行飛，教授，博士生導師，自1995年始從事空間結構研究工作，對索穹頂等新型索桿張力結構的體系開發、計算分析理論、結構優化控制等方面進行了系統研究。近年來也對結構在各種交叉領域如建筑節能、可再生能源利用中的相關理論和應用進行了有益探索。先后負責國家自然科學基金項目四項，主要研究方向是：空間網格結構，預應力空間結構，索桿張力結構，索穹頂結構以及結構分析基礎理論和設計技術。
2014年1月，袁行飛擔任浙江省自然科學基金重點項目"惡劣天氣環境下大跨空間結構失效機理研究"的項目負責人，該項目于2017年12月順利完成了結題驗收。項目從荷載、構件、結構三個層次對大跨空間結構在惡劣天氣環境下的失效機理進行了研究。建立了臺風和風致積雪計算模型，得到了結構在臺風風場下的平均風壓系數和各點風速時程，推導了屋蓋風致積雪分布系數計算公式。建立了拉索和壓桿精確力學分析模型，推導了適用于向量式有限元的精細梁單元彈塑性分析計算公式。對大跨空間結構倒塌全過程中的接觸、碰撞、斷裂等不連續行為進行了研究。將冗余度理論應用于空間結構的失效分析，基于局部構件失效后結構的冗余度分布評價構件重要性。開發了包含前處理模塊、計算分析模塊和后處理模塊在內的索桿張力結構倒塌分析程序，對空間結構受力全過程進行了仿真分析，研究了索穹頂結構和弦支穹頂結構在不同荷載作用、局部索破斷情況下結構的破壞模式及失效機理。
展開 【直播】大跨空間結構直接分析設計法，實例解析！
第一講，7月11日晚7點
1、介紹空間結構的構成及分類
根據曲面的形式分類
根據構件的類型(剛性、柔性)
根據傳力的的分類
2、空間結構設計研究的方法及工具
介紹一種常用的建模工具grasshopper
介紹常用的分析工具midas/abaqus
介紹各軟件的特點及注意事項
3、空間結構的傳統設計方法
介紹空間結構設計需要注意的關鍵性問題
對新舊兩本鋼結構設計規范關于穩定問題比較
介紹計算長度系數法的應用
第二講，7月18日晚7點
1、 直接設計法的基本思路
介紹新版鋼結構規范關于直接設計法的內容及實現原理
2、 彈性范圍內進行的設計
介紹體系層面的初始缺陷施加方法
介紹構件層面的初始缺陷施加方法
對施加初始缺陷的模型進行設計
將直接分析設計的結果與傳統的設計進行比較
3、 彈塑性的分析與設計
以abaqus為例，介紹施加初始缺陷之后的結構全過程分析流程
對全過程分析結果進行解讀
考察是否施加初始缺陷，結構極限承載力的影響
課程受眾人群
1、建筑結構設計的從業人員 (設計院的結構專業)
2、高校空間結構研究生
3、建筑結構類研究所的技術人員
4、建筑結構程序開發人員
講師介紹
資深結構工程師，擁有豐富的建筑結構分析與設計經驗，尤其擅長：復雜結構分析與設計、大跨空間結構、彈塑性、組合結構。熟練掌握abaqus、HyperWorks、MIDAS、SAP2000、3D3S、YJK、PKPM等軟件。
展開 大跨空間結構整體穩定分析指南
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整體穩定分析指南領取
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空間大跨桁架結構多尺度節點有限元分析
空間大跨桁架結構多尺度節點有限元分析
大跨空間鋼結構選型及案例分享
本篇源于中建西南院副陳志強總工程師。陳總組織并參與設計了多個重大復雜項目，如成都雙流國際機場T1及T2航站樓、重慶江北國際機場T3航站樓、青島膠東國際機場航站樓、青島浙商國際218米超高層建筑等。在此對作者致謝！
(來源：鋼結構幕墻BIM)
利用LS-DYNA的球心爆炸模擬
特別是對于大跨空間結構，除了由于與起爆點與結構上各點之間距離不同導致爆炸產生的空氣沖擊波傳遞到結構表面存在時間差異外，由于大跨結構體型豐富的特點，還存在沖擊波傳播到達結構時在結構表面上發生反射以及繞射現象等問題。因此，使得大跨空間結構的爆炸問題的研究變得十分復雜，難以直接用從前的方法進行設計。因此，在當今復雜的社會形勢下，如何進行結構的抗爆方面的防護設計正逐漸成為各國學者以及土木工程師關注的研究熱點，而進行結構抗爆設計的首要問題就是要合理確定建筑物表面所遭受的爆炸荷載。數值模擬的方法不僅節省了爆炸實驗所耗費的巨大成本，而且同時還解決了由于爆炸的強瞬時性帶來的實驗現象及實驗過程難以觀測和記錄的問題。若應用LS-DYNA計算爆炸問題則可簡便地獲得爆炸流場和結構壁面爆炸載荷，是建筑結構抗爆問題研究的一種有力工具；從某種程度上來講，數值模擬可以極大地豐富爆炸問題的各種數據，使從前在試驗中難以操作的問題得以實現。本文將利用ANSYS/LS-DYNA對球殼結構進行爆炸載荷下的數值仿真。
利用ANSYS作為前處理軟件建立帶有球殼結構的爆炸有限元模型，如下圖所示，模型中包含炸藥、空氣結構，設置炸藥位于球殼結構的中心。由于模型的整體尺寸較大，完全建模單元數將十分巨大，加之炸藥位于中心起爆，根據結構力學的對稱條件，可以將此模型簡化為1/8進行建模。本文分別建立炸藥和空氣的實體模型，按照各PART的節點相對應劃分網格，并把炸藥和空氣的對應節點合并在一起，這種方法的優點是直觀。
展開 ABAQUS橡膠支座仿真：有初始轉角的橡膠隔震支座水平力學性能研究
Keywords: large-span spatial structure; rubber bearing; initial rotation; horizontal stiffness; experimental study
近些年來，隨著隔震技術的發展，隔震建筑不斷涌現，且在歷次大地震的考驗中展現出了優秀的抗震性能。隔震技術被認為是最有效的抗震手段之一[1]。其中，采用橡膠隔震支座進行隔震是一種比較常用且成熟的方法。在一些使用橡膠隔震支座的大跨空間結構中，其支座常常存在轉動問題[2-3]，這必然會對支座的力學性能產生影響，進而影響其隔震效果。因此，本文對有初始轉角的橡膠隔震支座的水平力學性能進行研究，為橡膠隔震支座在大跨空間結構中的應用和設計提供參考。
水平力學性能是橡膠隔震支座最重要的力學性能指標之一。HARINGX[4]首次將支座假定為一個均勻和各向同性的柱體，提出了在水平力與豎向壓力共同作用下疊層橡膠支座的水平剛度理論計算公式。在中等剪應變下，HARINGX的理論計算結果與試驗結果吻合較好[5]。KOH等[6]提出了在大豎向壓力和大剪應變下的橡膠支座力學模型。針對HARINGX理論的不足，CHANG[7]提出采用剛度矩陣法，DING等[8]提出了轉換矩陣法，通過研究一個具有上下鋼板約束的單層橡膠墊來分析疊層橡膠隔震支座的力學性能。HE等[9]根據HARINGX理論研究了橡膠支座的回轉剛度，并提出支座端部的轉角會對支座的水平剛度產生較大影響。RAVARI等[10]根據HARINGX理論，對有初始轉角的疊層橡膠支座進行了分析，并提出了簡化計算模型。
目前，相關學者針對有初始轉角的疊層橡膠支座的研究多為理論研究，且大部分均基于HARINGX理論，不能反映橡膠材料本身的變化對支座水平剛度的影響，相關的試驗研究也還很少。
展開 ANSYS中風荷載的模擬分析?
大跨度橋梁結構風荷載模擬研究.rar
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ANSYS結構有限元高級分析方法與范例應用/萬水ANSYS技術叢書
前言
第一篇 ANSYS結構有限元分析基礎
第一章 ANSYS 結構有限元分析概述
第二章 桁架桿系有限分析及ANSYS實例
第三章 梁系結構分析方法及ANSYS實例
第四章 彈性平面問題的有限元分析及ANSYS算例
第五章 軸對稱問題的有限元分析及ANSYS實例
第六章 三維實體結構的ANSYS分析及算例
第七章 板殼結構的ANSYS分析及算例
第二篇 ANSYS結構分析高級專題
第八章 ANSYS動力有限元分析
第九章 利用ANSYS進行結構非線性分析
第十章 結構的穩定性分析方法及ANSYS范例
第十一章 ANSYS結構最優化設計
第十二章 子結構技術簡介
第三篇 工程范例精選
第十三章 框架——剪刀墻結構的分析
第十四章 海洋石油平臺結構的動力分析
第十五章 大跨空間結構的建模與分析
附錄A 部分結構單元的形函數
附錄B ANSYS結構分析常用命令參考
展開 ANSYS結構有限元高級分析方法與范例應用/萬水ANSYS技術叢書
前言
第一篇 ANSYS結構有限元分析基礎
第一章 ANSYS 結構有限元分析概述
第二章 桁架桿系有限分析及ANSYS實例
第三章 梁系結構分析方法及ANSYS實例
第四章 彈性平面問題的有限元分析及ANSYS算例
第五章 軸對稱問題的有限元分析及ANSYS實例
第六章 三維實體結構的ANSYS分析及算例
第七章 板殼結構的ANSYS分析及算例
第二篇 ANSYS結構分析高級專題
第八章 ANSYS動力有限元分析
第九章 利用ANSYS進行結構非線性分析
第十章 結構的穩定性分析方法及ANSYS范例
第十一章 ANSYS結構最優化設計
第十二章 子結構技術簡介
第三篇 工程范例精選
第十三章 框架——剪刀墻結構的分析
第十四章 海洋石油平臺結構的動力分析
第十五章 大跨空間結構的建模與分析
附錄A 部分結構單元的形函數
附錄B ANSYS結構分析常用命令參考
展開 技術鄰學院丨精選鋼結構有限元仿真分析課程，助你快速掌握結構入門！
技術鄰專家：大江南北
土木建筑結構工程師從業5年
結構工程碩士
擅長建筑結構分析與設計:大跨空間結構、組合結構、高層建筑結構
遇到建筑結構相關問題，可在技術鄰@大江南北
視頻課程1.
鋼結構節點有限元分析
課程說明：
1、結合工程經驗與資料搜集對鋼結構節點問題提出四個判別標準。
2、詳細介紹了采用rhino建立幾何模型，hypermesh網格劃分，abaqus計算與后處理的過程與注意事項。
3、解析abaqus的Inp文件與midas的數據構成，將abaqus節點有限元模型文件通過處理導入midas/Gen。
4、在Midas整體模型中對殼單元建立的帶肋焊接空心球節點進行多工況分析，并將結果與abaqus進行對比。
5、總結在建模、計算、后處理過程中應注意的問題并對一實際工程復雜節點給出分析結論。
視頻課程2.
鋼管混凝土柱有限元模擬
課程說明：
1、介紹鋼管混凝土柱特點、設計理論與方法。
2、以長細比80鋼管混凝土柱為例，詳細介紹了在abaqus中幾何建模、材料本構、接觸定義、初始缺陷施加、加載方式的操作過程及注意事項。
3、對計算結果進行后處理，得到加載全過程曲線，提取鋼管及內核心混凝土的損傷，對計算結果與破壞模態進行解讀。
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《ANSYS結構有限元高級分析方法與范例應用》
圖書目錄
前言
第一篇 ANSYS結構有限元分析基礎
第一章 ANSYS 結構有限元分析概述
第二章 桁架桿系有限分析及ANSYS實例
第三章 梁系結構分析方法及ANSYS實例
第四章 彈性平面問題的有限元分析及ANSYS算例
第五章 軸對稱問題的有限元分析及ANSYS實例
第六章 三維實體結構的ANSYS分析及算例
第七章 板殼結構的ANSYS分析及算例
第二篇 ANSYS結構分析高級專題
第八章 ANSYS動力有限元分析
第九章 利用ANSYS進行結構非線性分析
第十章 結構的穩定性分析方法及ANSYS范例
第十一章 ANSYS結構最優化設計
第十二章 子結構技術簡介
第三篇 工程范例精選
第十三章 框架——剪刀墻結構的分析
第十四章 海洋石油平臺結構的動力分析
第十五章 大跨空間結構的建模與分析
附錄A 部分結構單元的形函數
附錄B ANSYS結構分析常用命令參考
展開 第27屆全國結構工程學術會議在西安召開
尤其受到代表們歡迎的是大會邀請的13個特邀報告，其中有新型力學計算方法，新型風電結構中的力學問題，鋼結構，竹結構，大跨空間結構，高層結構，橋梁結構，混凝土結構耐久性等，這些特邀報告內容涉及國民經濟發展中重大工程的技術難點和研究熱點，受到了與會代表的普遍關注。
會議舉行了中青年優秀論文評選。申請參選的論文多達125篇，最后根據論文的學術性、應用性和作者的口頭報告水平，經評審專家評選，共有64篇論文獲獎，其中一等獎24篇，二等獎40篇。大會閉幕式上頒發了優秀論文證書，獲獎論文經適當修改后將在《工程力學》增刊發表。中青年優秀論文評選有力促進了中青年學者積極向上、深化學術交流的風尚，得到了與會代表的廣泛歡迎。
會議閉幕前，下屆會議承辦單位南昌華東交通大學副校長陳夢成教授致辭，熱忱邀請與會代表明年(2019年)到南昌參加第28屆全國結構工程學術會議。
附圖一 全體代表合影留念
附圖二 大會現場
附圖三 學術研討會現場
附圖四 優秀中青年論文頒獎現場
展開 ANSYS結構屈曲分析的理論背景 附ANSYS工程結構數值分析王新敏下載
近年來，隨著各類大跨空間結構的廣泛應用，結構的穩定性問題變得尤為突出。穩定性分析（屈曲分析）已經成為各類結構設計中必須考慮的關鍵性問題。本節簡單介紹ANSYS屈曲分析的有關概念和理論背景。結構的失穩破壞一般可分為如下兩種，即分支型失穩和極值型失穩。
1.平衡狀態分枝型失穩
當荷載達到一定數值時，如果結構的平衡狀態發生質的變化，則稱結構發生了平衡狀態分枝型失穩。這種失穩的臨界荷載可以通過分枝平衡狀態的分析進行計算，分枝平衡狀態實際上是一種隨遇平衡狀態。
這類失穩問題的研究主要針對沒有缺陷的理想結構或構件，其目的是得到在特定的工況下結構發生失穩的臨界荷載值，以及與此值相應的屈曲模式。這類問題實質上是一種特征值問題，可通過ANSYS的特征值屈曲分析功能來實現。
2.極值點失穩
如果當荷載達到一定的數值后，隨著變形的發展，結構內、外力之間的平衡不再可能達到，這時即使外力不增加，結構的變形也將不斷的增加直至結構破壞。
這種失穩形式通常是發生在具有初始缺陷（如：幾何缺陷、殘余應力、偶然偏心等）的結構中，具有初始彎曲的軸心壓桿就屬于這種問題情況。在這種類型的失穩情況下，結構的平衡形式并沒有質的變化，結構失穩的荷載可通過載荷-變形曲線的載荷極值點得到，因此這類失穩被稱為極值點失穩。
極值點失穩問題的實質是有缺陷結構的非線性靜力分析問題，載荷-位移曲線的極值點就是有缺陷結構的極限承載力，此值必然低于無缺陷理想結構的屈曲臨界荷載，即結構在達到特征值屈曲計算的臨界荷載理論值之前已經達到承載極限。
在一般的教科書中，通常將以上兩種失穩類型分別稱為第一類失穩問題和第二類失穩問題。對第二類失穩問題來說，結構的位移一般已經超出小變形范圍，因此一般為幾何非線性和材料非線性同時存在的復合非線性問題。
展開 鋼好·悅見-記第三屆邁達斯建筑用戶年會，與新鋼規悅見
滿滿的干貨
會議中還提及了不同的結構類型，包括工業特種結構，大跨空間結構以及鋼板剪力墻結構等，講師們更是結合項目案例來敘述他們曾遇到過的項目難題以及最后研究出來的解決方案，滿滿的干貨，讓我們意識到雖然結構類型越分越細，但最根本的東西是不變的，有時候我們需要從本質出發去思考。就像我們軟件一樣，雖然是通用有限元軟件，應用范圍廣泛，但是最基本的操作卻十分簡單，界面也是清晰明朗。
來源：MIDAS邁達斯官方平臺
