收藏本站
《兰州理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

空间网格结构健康监测与安全性评价方法研究

金恩平  
【摘要】:空间网格结构是一种新型结构体系,近三十年来在国内外得到迅速发展,愈来愈广泛地应用于各类公共建筑领域,成为国家或地区建筑科技进步水平高低的象征。然而,其兴盛背后也存在着安全隐患。许多工程事故分析表明,构建一套适宜于空间网格结构的安全性评价方法与标准,已经成为关注的焦点和亟待解决的课题。既有的结构安全性评价研究与应用成果多针对砖混结构、混凝土结构,空间网格结构尚处于起步阶段,很多方面有待于进一步深化研究。鉴于此,本文以国家自然科学基金项目《西北地区空间网壳-钢筋砼结构破坏机理及减震体系研究》(51068019)课题为依托,在分析空间网格结构损伤机理的基础上,通过理论分析、数值模拟和实例论证,对空间网格结构的损伤识别及其安全性评价方法进行了较为系统的研究。 本文研究的主要内容如下: (1)通过对空间网格结构的结构特点、损伤类型与破坏形式的分析,给出了在役空间网格结构安全性控制的数学模型,以及在役空间网格结构安全性控制的主要对象、安全性控制参数与计算方法; (2)通过对既有传感器优化布置方法和空间网壳结构内力分布规律、结构损伤特征以及其结构健康监测工作方式分析,提出了适宜于空间网格结构传感器布置方法、损伤参数及其识别方法; (3)建立了空间网格结构不同类型构件截面积与结构荷载因子之间的计算模型,提出了确定此类结构杆件的权重计算方法,以及空间网格结构稳定性与结构构件(包括节点)之间权重分配方案和量化标准; (4)基于FUZZY数学综合评价原理,对既有模糊综合评价方法涉及的隶属函数和权重指标、综合评价数学模型、评判指标等问题的研究,结合空间网格结构特点,给出了空间网格结构的安全性评价程序、评价等级划分标准以及综合评价方法。 研究结果表明: (1)在役空间网格结构的安全性评价,其结构荷载模型、荷载效应组合方式应按照现行结构设计规范执行,结构抗力模型可以主要考虑几何参数和计算模式因素的影响; (2)在役空间网格结构的安全性需要从结构杆件、节点、结构稳定性三个方面加以控制,以现行结构设计规范为标准进行验算,其中结构杆件(包括节点)可以用构件内力作为控制参数,结构稳定性可以用结构承载力为控制参数; (3)可以分别采用静态应变分析法和基于动能原理的有效节点法,对空间网格结构及杆件基于损伤识别的传感器布置进行优化; (4)可以采用结构杆件损伤前后应变差值确定空间网格结构杆单元的损伤 位置与损伤程度;以连接域面积为变量,采用杆件内力变化差为损伤参数,识别杆件节点的损伤位置与损伤程度;以结构损伤前后的节点位移与结构承载力之积的比值作为损伤参数,识别结构整体的损伤程度; (5)在安装与使用过程中,结构监测系统的仪器设备应采取有效的防范措施;健康监测系统的智能化程度,传统检测方法和现代传感技术的综合利用,是提高结构损伤识别精度与安全性评价效果的基本方略。 通过K6型单层网壳试验模型和甘肃省庆阳体育馆大型复杂网壳结构工程实例的系统监测与安全性评价,验证了本文针对空间网格结构提出的损伤识别方法及其安全性评价方法的简便性和有效性。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李明;陈扬骥;李宪立;;现代预应力技术在我国空间网格结构中的应用与发展[J];海威姆预应力技术;2001年04期
2 胡柳明;;空间网格结构的稳定性极限承力和其合理形体的研究获国家教委一等奖[J];河海科技进展;1991年01期
3 于敬海,王海华,丁永君;从某体育馆工程谈空间网格结构内力分析[J];工程建设与设计;2005年07期
4 贾永峰;刘美爽;;模态理论在空间网格结构无损探伤的应用[J];森林工程;2006年02期
5 王成;张毅刚;谭争光;王磊;;体内张拉成形空间网格结构受荷过程参数分析[J];北京工业大学学报;2008年11期
6 曾贵元;洪其建;;橡胶支座水平刚度设计探讨[J];浙江建筑;2006年02期
7 王成;张毅刚;谭争光;;体内张拉成形空间网格结构成形性能研究[J];北京工业大学学报;2009年02期
8 钱明;;院士展望[J];今日浙江;1999年02期
9 阳光;周岱;黄真;;空间网格结构风振抑制的阻尼器位置与数量寻优[J];上海交通大学学报;2007年06期
10 王奎;张毅刚;王成;;体内张拉成形空间网格结构自振特性研究[J];工程建设与设计;2009年08期
11 黄柏松;;浅析空间网格结构的分类和施工技术[J];科技信息;2011年09期
12 王成;张毅刚;;体内张拉成形空间网格结构上弦环梁对结构内力影响分析[J];北京工业大学学报;2009年09期
13 何艳丽;空间结构的气动稳定性分析[J];上海交通大学学报;2002年11期
14 陈贤川;赵阳;董石麟;;大跨空间网格结构风振响应主要贡献模态的识别及选取[J];建筑结构学报;2006年01期
15 陈贤川;赵阳;董石麟;;基于虚拟激励法的空间网格结构风致抖振响应分析[J];计算力学学报;2006年06期
16 ;第九届亚洲及太平洋薄壳与空间结构学术会议[J];钢结构;2008年08期
17 徐迪;谢步瀛;;改进的三角锥体系网格结构形状语法规则[J];结构工程师;2011年03期
18 贺拥军;王海顺;;空间网格结构非线性动力分析系统的研制与开发[J];建筑科学;2007年03期
19 薛素铎;邱林波;;火灾下焊接空心球节点的温度场分析(英文)[J];空间结构;2010年02期
20 王国醒;;浅析预应力钢结构的结构体系[J];科技风;2010年15期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈洁;甘明;;空间网格结构CAD实现[A];第四届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1988年
2 罗尧治;董石麟;;空间网格结构实用微机软件MSTCAD[A];第七届空间结构学术会议论文集[C];1994年
3 钱基宏;;空间网格结构CAD程序MSGS的开发研究[A];第七届空间结构学术会议论文集[C];1994年
4 胥传喜;钱若军;;隔震技术及其在空间网格结构中的应用[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
5 耿笑冰;;空间网格结构有限元计算数据输入的一种新方法——图形输入法[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年
6 尹越;韩庆华;谢礼立;刘锡良;;一种新型杂交空间网格结构—弦支穹顶[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
7 谭争光;张毅刚;王成;王磊;;高跨比对辐射状体内张拉成形空间网格结构的影响分析[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
8 贾永峰;周骥;;模态理论在空间网格结构无损探伤的应用[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年
9 李明;陈扬骥;李宪立;;现代预应力技术在我国空间网格结构中的应用与发展[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
10 郭满良;刘琼祥;刘臣;张建军;;折面空间网格结构设计概念[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张韬;MSGS:空间网格结构分析与设计的升级版[N];中华建筑报;2003年
2 通讯员 周爱文 郑向鹏;中建钢构的“大运速度”[N];中华建筑报;2010年
3 建文;钢构铸就大运辉煌 大运开启钢构新篇[N];中国建设报;2010年
4 记者 郑向鹏 通讯员 刘戈;刚摘“金钢奖”又夺“粤钢奖”[N];深圳特区报;2009年
5 本报记者 郑向鹏 通讯周 爱文;中建钢构创出大运奇迹大运速度[N];深圳特区报;2009年
6 本报记者 杨兆敏;住宅建设为钢结构产业提速[N];工人日报;2001年
7 记者 郑向鹏 通讯员 刘戈;大运中心最大铸钢节点运抵深圳[N];深圳特区报;2009年
8 本报记者 刘纪生;钢结构市场在哪里[N];中国冶金报;2004年
9 郑向鹏 通讯员 刘戈;大运中心主体育馆摘下“金钢奖”[N];深圳特区报;2009年
10 彭友;我国将基本实现建筑钢构国产化[N];中华建筑报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金恩平;空间网格结构健康监测与安全性评价方法研究[D];兰州理工大学;2011年
2 李海山;考虑土—结构相互作用的空间网格结构地震响应分析[D];天津大学;2011年
3 张成;空间网格结构的鲁棒性理论与试验研究[D];浙江大学;2013年
4 栾小兵;空间网格结构土—结构相互作用模型与地震反应研究[D];北京工业大学;2012年
5 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 代建波;空间网格结构地震响应主动控制理论与试验研究[D];西安建筑科技大学;2011年
7 刘伟;空间网格结构健康监测系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 沈雁彬;基于动力特性的空间网格结构状态评估方法及检测系统研究[D];浙江大学;2007年
9 李娜;空间网格结构几何形态研究与实现[D];浙江大学;2009年
10 邱林波;空间网格结构火灾下的力学性能研究[D];北京工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐秀;“蝙蝠状”双层折面空间网格结构性能分析[D];天津大学;2012年
2 刘为俊;某大型复杂空间网格结构施工过程仿真与监测[D];武汉理工大学;2011年
3 姜楠;空间网格结构支座分析及现场实验研究[D];兰州理工大学;2013年
4 潘郁;基于敏感性分析的大跨空间网格结构传感器布置研究[D];浙江大学;2014年
5 苗丽丽;太原机场大跨复杂钢结构的设计与施工技术研究[D];太原理工大学;2010年
6 胡文进;空间网格结构计算模块的程序开发[D];武汉大学;2005年
7 骆顺心;空间网格结构设计软件的研究与开发[D];武汉大学;2004年
8 陈功;空间网格结构动力有限元模型修正的分析研究[D];同济大学;2006年
9 帅虹;空间网格结构风振抑制的改进模拟退火算法研究[D];上海交通大学;2008年
10 徐敏建;空间网格结构损伤识别及系统研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978