为实现大跨度无柱空间及中部上隆的建筑形态,对临沂启阳机场航站楼屋盖结构采用单、双层混合曲面三向网格体系.该屋盖结构总平面尺寸为243 m×180 m,其中单层网壳尺寸为72 m×48 m,曲面形状通过数值逆吊找形获得.整体屋盖由56根斜柱支撑,最大跨度约为83 m,最大悬挑约为20 m,柱顶支座采用固定铰支座和单向弹性铰支座两种型式.针对屋盖结构的特点,采用数值模拟进行了静力性能分析、整体稳定性全过程分析、抗震分析及关键节点分析.分析结果表明:由数值逆吊确定的单层网壳主要通过面内路径传递荷载,同时双层部分可提供较理想的边界支撑条件,使单层网壳面内力能够可靠传递,整体结构受力合理;空侧设置20个单向弹性铰支座能够调节刚度不均匀引起的扭转效应,同时能够较好的释放温度变形,降低结构温度应力;为确保安全,在进行整体稳定性全过程分析时,考虑了多种初始缺陷模态及温升的不利影响,屋盖结构整体稳定性安全系数为2.88;罕遇地震作用下,单层网壳具备较高的安全储备,杆件损伤主要发生在网格高度较大的双层区域及悬挑区域,且塑性发展程度较低;单层网壳和单、双层网壳过渡区的关键节点具备适宜的安全储备,满足强节点的设计原则.

为了研究北京市传统村落住宅结构的抗震能力,选取北京市门头沟区某传统村落住宅为研究对象,利用通用有限元软件MSC.MARC进行弹塑性时程分析。计算结果表明:北京传统村落住宅在结构布置上存在前后纵墙刚度差异大、山墙中部平面外约束弱的问题,可能出现砌体墙与木构件的连接破坏和山墙的开裂破坏,结构抗震能力弱,不能满足"中震可修,大震不倒"的抗震设防要求;采用前墙设置钢门窗框的加固措施,能提高前纵墙刚度,前檐口最大层间位移角可降低20%左右。

为了检验北京市既有单层大开间砌体砖木结构农宅的抗震加固效果,选取一座北京市既有典型单层四开间砌体砖木结构农宅作为研究对象,制作了1∶2缩比结构模型,模型按照北京市DB11/T 1199-2015《农村既有单层住宅建筑综合改造技术规程》的相关要求,采取增设钢门窗框、钢板圈梁、钢丝网水泥砂浆加固砖柱,以及在房屋四角砖墙、屋架间设置拉杆等抗震加固措施.对加固后结构模型进行了振动台试验,得到模型在不同水平地震波激励下的动力响应与损伤情况.试验研究结果表明:北京既有单层农宅在结构布置上存在沿纵向前后墙抗侧刚度差异大、木屋顶面内刚度小、结构整体性差、屋架抗倒塌能力弱等问题;随着山墙间距的增加,其抗倒塌能力愈弱;采用规程DB11/T 1199-2015建议的抗震加固方法能显著提高前纵墙抗侧刚度与前檐砖柱的变形能力、结构的整体性和屋架的抗地震倒塌能力.加固后结构整体达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标.

利用真空导入工艺生产的纤维增强复合材料往往存在诸多起鼓现象。本文利用精密加工的钢材模具生产的构件进行轴压试验,得到正常构件与起鼓构件的荷载-位移曲线和破坏模式。试验显示起鼓构件的承载力为正常构件的66.4%,且起鼓构件均在外层树脂出现贯通竖向裂缝。结合有限元建模的手段,得出了基于树脂部分Mises应力的强度校核准则。