摘要：随着科学技术的不断发展,通过拓扑优化结合三维打印、激光切割等工具实现的智能建造,可以大幅度提高材料和结构的性能水平。为此,设计了一种由内凹六边形单元重复交叉排列组成的负泊松比形式钢板,控制内凹六边形的纵向高度和横向厚度为定值,在刚度满足轴向力和截面积的前提下增加其能耗,并基于响应曲面法,通过控制不同的参数进行优化,实现能量最大化,在此基础上完成整个负泊松比结构的优化设计。试验表明,能量最大的凹六边形单元尺寸为内凹角度α=24. 73°、纵向与横向单元长度之比h/l=0. 7、横向与纵向单元厚度之比b1/b2=10。

摘要：介绍了第八届中国花博会主场馆铝合金飘棚结构设计中的主要技术问题。该结构采用钢结构分叉柱支撑的铝合金空间三角形网格结构,铝合金大飘棚平面投影高达27 000 m2,属于罕见的铝合金大跨结构。描述了该工程的总体概况、设计思路、铝合金空间网格结构的有限元设计、铝合金构件与铝合金节点的设计与试验测试、钢结构分叉支撑柱设计、结构静载、风载荷与抗震分析等问题。通过该结构设计的分析,为大跨度铝合金结构的设计提供了宝贵的经验。

摘要：针对索穹顶结构缺乏有效的基于鲁棒性能的截面优化设计理论现状,基于H∞范数极小控制方法,利用非线性系统运动方程构建输入变量到输出响应的系统传递函数,通过引入L2性能准则并结合随机理论建立索穹顶结构非线性鲁棒性定量评价指标IR,在此基础上,利用MATLAB和ANSYS软件交互算法给出基于遗传算法的截面优化设计的具体步骤,并以内蒙古伊旗一实际肋环型索穹顶工程结构为分析对象,采用遗传算法开展基于结构鲁棒性的截面优化设计。研究表明,杆件截面变化对结构鲁棒性具有不同的敏感性,在保持质量不增加的前提下,通过增加对结构鲁棒性影响敏感构件的截面面积及减少对结构鲁棒性影响不敏感构件的截面面积,可有效提高结构鲁棒性,经优化后鲁棒性提高了39.2%,有效提升了结构抵抗产生不相称破坏的能力。

摘要：对于重复性模块组成的空间结构,参数化的几何堆叠仅解决其构形,传统力学分析也无法解决其力学性能优化问题,主要还是依靠工程师的工作经验来进行优化设计。董石麟教授提出的六杆四面体柱面网壳是一种由相似的四面体模块组成的空间结构,具有线性重复性特点。针对六杆四面体柱面网壳进行截面尺寸优化研究,以关键阶频率最大化为主要策略,结合折衷规划法和质量参与系数确立目标函数,实现1、9、13、54、56、80这六阶频率最大化。优化结果表明:在结构整体减重9. 92%的前提下,结构刚度提高了约12. 25%,各阶频率都有显著增加,起到了良好的优化效果。并验证了线性重复性空间结构截面尺寸优化的可行性。

摘要：近年来,国家和江苏省相继组织了全国大学生结构模型设计大赛和江苏赛区选拔赛,这是国家认定的一类大学生创新赛事。结构模型设计比赛对学生力学基础的掌握程度、创新思维和动手能力等有较高的要求。作者通过多次组织学生参加竞赛的经验,在结构力学知识基础、有限元分析和结构优化、动手能力和团队协作创新等方面进行了总结,结合结构模型参赛的指导案例说明力学和创新思维的培养过程。实践证明,在国家推进土木工程教育体系现代化的大背景下,依托结构模型设计大赛来加强人才培养,提高学生学习能力是有效的教育手段。

摘要：创新能力是素质教育的重要组成部分,是培养大学生思维能力与深化专业知识的要求。文章结合土木工程专业的特点,从课堂教学、本科生导师制度、结构模型设计比赛及评估与激励机制等方面,初步探讨了土木工程专业大学生创新能力的培养方法。通过以上方法的使用,提高了学生的创新能力与学习成绩,提升了更多学生的专业水平。

摘要：本文介绍了位于江苏常州紫荆公园内的东经120摩天轮景观塔主体结构的设计.包括工程总体设计,结构竖向变形控制,平面外变形的控制,主体结构嵌固部位的设计,主体抗风设计与风洞实验,以及温度应力分析.该摩天轮采用的是无辐式超大直径圆环状钢结构,在国内外摩天轮设计中尚无先例,具有较大技术难度.通过对该项目的设计分析,为以后类似的大型不规则钢结构工程设计提供了一个很好的参考案例.

摘要：通过介绍常州文化广场结构设计与分析全过程,对比各钢支撑悬挑方案选定剪力墙简体结构后对剪力墙受力、钢拱柱及9层楼板进行分析,以保证满足设计要求。分析证明各部位变形和应力均在可控范围内,筒间支架的布置有效协调了4个剪力墙筒体变形。经分析使本工程较好地解决了各类难题,确保项目顺利实施。

摘要：椭球形结构是建筑结构设计中的难点,特别是包含外部椭球形空间网格结构和内部多层不规则体系的混合结构,目前案例还比较少。介绍了苏州高铁新城椭球形会展中心结构基本布局和抗震分析。结构异形曲面外罩采用钢结构双向交叉空间网格结构体系;水平抗侧力体系采用四个核心筒加圆形钢管柱的钢框架-混凝土剪力墙体系;竖向承重体系中水平楼面梁采用型钢梁,次梁采用型钢-混凝土组合梁,楼板采用钢筋桁架楼承板;为了满足一~三层大空间的展厅功能,设置3.5 m高钢桁架用于悬挂下部7层的框架柱及楼面。对多遇地震、设防地震和罕遇地震下的结构整体安全性进行模拟分析,并且对剪力墙、悬挂桁架、钢外罩等关键构件和桁架悬挂关键节点进行了专门分析,各项指标均满足要求,达到了结构抗震设计的目的。

摘要：第八届花卉博览会主场馆屋顶飘援采用了“钢管分叉柱＋工字铝”网格结构，其异形曲面采用了犀牛软件进行了参数化建模，优化了网格布置减少了构件的种类。圆盘节点采用了环槽铆钉连接．支座处通过设置加劲肋板与工字铝腹板连接，更能有效传递弯矩和剪力。分叉柱树干内设置加劲肋板，有效提高了节点承载能力。