基于仿生学的钢筋混凝土高桥墩优化设计

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiaozhang781209
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
仿生结构是一种模拟自然界优秀的结构形式、展现自然界力与美纵横交错的结构。它的出现给结构设计带来了革命性的变化,使得工程结构更加丰富多彩。筒体结构作为一种结构体系很早已经出现了,主要应用于高层建筑、电视塔、高桥墩、管道等结构。但是将仿生学应用于筒体结构的设计中,目前国内外仍然很少。本文受自然界中青竹结构和受力特性的启发,将其应用于钢筋混凝土高桥墩的设计当中,具有独特的实用性和观赏性,目前在国内还很少应用。本文针对这种国内少见的设计思想进行研究,对有关问题做一些分析探讨,以求加快其在国内的应用和推广,丰富和完善我国的建筑结构体系。本文首先对仿生学及其应用,国内外建筑仿生结构的发展及应用进行了总结和归纳。其次参考国内外学者对竹材进行的一些研究成果,从中提出能够运用于工程设计的竹材特性,得到了一些关键的重要结论:竹节沿高度方向的分布为由密-疏-密,竹材截面上的纤维管束由外侧到内侧由密-疏的宏观和微观特性。从抗拉强度方面外侧的竹纤维抗拉强度是内侧的10倍左右。然后本文将这些重要思想运用于钢筋混凝土高桥墩的分析中,采用大型有限元程序ANSYS,建立了合理、有效的分析模型,进行了仿生结构静力和动力特性的分析研究。本文研究内容及结论如下:(1)通过对结构施加水平静力荷载,分析和比较了不同模型方案下,结构的整体位移以及内力的变化。(2)考虑钢筋及混凝土材料的非线性情况下对结构进行非线性分析,对结构施加水平荷载,分析和比较了不同模型方案下,结构的整体位移和应力的变化。(3)对不同模型方案进行地震响应分析,分析和比较了不同模型方案在动力作用下顶部节点的位移时程曲线。通过以上分析得到了以下结论:依据竹子进行的仿生结构在静力、动力以及考虑材料非线性下静力作用下,与未仿生结构相比表现出积极的作用,位移随着外侧钢筋所占比例的增大而逐渐减小,应力同样表现出此特性,尤其是在考虑到材料的非线性情况下,仿生结构的顶端位移相比未仿生结构减少约30%左右,钢筋最大应力减小约50Mpa。这说明仿照竹子的特性运用到实际的钢筋混凝土高桥墩的设计当中的思想应该说是可行的。
其他文献
采用四元件Burger模型对常温下聚丙烯(PP)打包带的拉伸蠕变特性进行了研究。结果表明:Burger模型可以用于模拟PP打包带的短期蠕变行为;瞬时弹性变形系数与应力水平无明显关系
实验经济学自诞生以来,不论是在方法论还是在研究领域上,都取得了较大发展。20世纪80年代以后,实验经济学家将研究的范围扩展到了资产市场上。本文主要回顾了实验经济学对资
股东查阅权制度,是确保股东表决权和诉权的重要公司法律制度。我国公司法及其司法实践尚没有规定完善的股东查阅权制度。本文对美国公司法股东查阅权制度的演变过程,包括其理
中国现代话剧自20世纪初期肇始以来经历了极为独特发展轨迹,而现实主义则是其发展历程中最具代表性一种形态,本文对中国现代话剧的现实主义发展道路进行了简单介绍,并在此基
头孢地尼 ( cefdinir)是优秀的第三代口服头孢菌素品种之一 ,对 β-内酰胺酶高度稳定 ,抗菌谱广、抗菌活性高、毒性低、副作用小。头孢地尼对甲氧西林敏感的金葡菌、化脓性链
<正>将合成氨生产中放空的废燃气利用到工业锅炉上,是一项重要的节能措施。但有些企业由于燃气使用不当而造成燃气锅炉爆炸的事故时有发生,重者炉毁人亡,轻者炸伤人员和损坏
中国传统哲学中的天人关系—兼论对正在崛起的生态文化的价值李春泰中国哲学作为中国文化的精华,不仅在古代为人类作出了自己的贡献,而且在近现代有力地推动了世界进步,本文试就
在高校实施物业管理,因高校后勤中涉及物管的部分项目多、范围广、焦点多、矛盾多;同时受当地的经济文化发展水平,学校长期的统包统管、福利思想等影响使高校的物业管理与城
采用三价铬溶液体系,设计了线性扫描伏安法实验。介绍了极化曲线的测定和实验数据的处理方法,确定了三价铬还原的活化能、交换电流密度和电子交换系数。阐明了极化曲线的作用及
古蜀王文化是四川最具本底特色的人文旅游资源,目前尚未得到系统开发。本文深入解读了古蜀王文化的内涵、价值和旅游开发的意义,分析了古蜀王文化旅游资源地域分布的特点,通