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2012年 第27卷 第2期
2012, 27(2): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg201202001
摘要
摘要:
钢-混凝土组合桁架梁(SCCTG)是在普通组合梁的基础上发展起来的一种新型构件,通过剪力连接件将混凝土板和钢桁架形成整体共同工作。钢-混凝土组合桁架梁与普通组合梁相比具有经济性好、抗弯刚度大、承载力大等优点。在总结SCCTG在国内外应用和研究的基础上,重点介绍了关于SCCTG在计算模型、有限元分析、剪力连接件推出试验和翼缘有效宽度等方面取得的成果。为SCCTG在我国的进一步研究、设计及应用提供参考。
钢-混凝土组合桁架梁(SCCTG)是在普通组合梁的基础上发展起来的一种新型构件,通过剪力连接件将混凝土板和钢桁架形成整体共同工作。钢-混凝土组合桁架梁与普通组合梁相比具有经济性好、抗弯刚度大、承载力大等优点。在总结SCCTG在国内外应用和研究的基础上,重点介绍了关于SCCTG在计算模型、有限元分析、剪力连接件推出试验和翼缘有效宽度等方面取得的成果。为SCCTG在我国的进一步研究、设计及应用提供参考。
2012, 27(2): 6-9.
doi: 10.13206/j.gjg201202002
摘要:
通过对3块预应力混凝土叠合板(PK板)试件的抗弯试验,验证其抗弯承载能力和变形性能。试验发现,PK板破坏前有明显预兆,属延性破坏;板跨的增加会降低PK板的开裂荷载和极限承载力,而预应力筋配筋率的增加则会提高板的抗弯刚度和承载力;实测开裂荷载和极限承载力远高于设计值,完全满足工程要求。本试验为PK板在钢结构住宅中的应用提供试验数据和理论依据。
通过对3块预应力混凝土叠合板(PK板)试件的抗弯试验,验证其抗弯承载能力和变形性能。试验发现,PK板破坏前有明显预兆,属延性破坏;板跨的增加会降低PK板的开裂荷载和极限承载力,而预应力筋配筋率的增加则会提高板的抗弯刚度和承载力;实测开裂荷载和极限承载力远高于设计值,完全满足工程要求。本试验为PK板在钢结构住宅中的应用提供试验数据和理论依据。
2012, 27(2): 10-14.
doi: 10.13206/j.gjg201202003
摘要:
提出一种利用低屈强比钢实现住宅钢结构节点梁翼缘削弱的新方法。采用非线性静动态有限元方法,分析和比较梁翼缘材料削弱前后节点的极限承载能力和滞回性能,研究梁翼缘削弱位置和削弱长度等对节点承载能力、塑性铰发生位置、节点抗震性能等的影响。分析表明:梁翼缘材料削弱会造成节点承载能力小幅度降低,并使节点局部应力重分布,实现塑性铰外移;梁翼缘削弱后,节点的滞回曲线更为饱满,节点耗能性能和延性性能增强;梁翼缘削弱位置和削弱长度的变化对节点承载能力和抗震性能都有一定影响,需要对削弱参数进行综合考虑。
提出一种利用低屈强比钢实现住宅钢结构节点梁翼缘削弱的新方法。采用非线性静动态有限元方法,分析和比较梁翼缘材料削弱前后节点的极限承载能力和滞回性能,研究梁翼缘削弱位置和削弱长度等对节点承载能力、塑性铰发生位置、节点抗震性能等的影响。分析表明:梁翼缘材料削弱会造成节点承载能力小幅度降低,并使节点局部应力重分布,实现塑性铰外移;梁翼缘削弱后,节点的滞回曲线更为饱满,节点耗能性能和延性性能增强;梁翼缘削弱位置和削弱长度的变化对节点承载能力和抗震性能都有一定影响,需要对削弱参数进行综合考虑。
2012, 27(2): 15-19.
doi: 10.13206/j.gjg201202004
摘要:
运用非线性有限元软件ABAQUS,系统研究钢框架双腹板顶底角钢半刚性节点的滞回性能。在考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性的基础上,对该半刚性节点进行位移控制的循环加载。并重点研究连接摩擦系数、角钢长度、角钢厚度、螺栓级别和直径、螺栓排列方式、螺栓预应力及钢材等级对节点承载力和滞回性能的影响。有限元分析结果表明:钢框架双腹板顶底角钢半刚性节点在循环荷载作用下具有良好的延性;角钢厚度、螺栓级别、直径和螺栓排列方式对节点的承载力和耗能性能影响明显,增大螺栓预应力,节点延性下降;钢材等级对节点滞回性能影响不明显。
运用非线性有限元软件ABAQUS,系统研究钢框架双腹板顶底角钢半刚性节点的滞回性能。在考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性的基础上,对该半刚性节点进行位移控制的循环加载。并重点研究连接摩擦系数、角钢长度、角钢厚度、螺栓级别和直径、螺栓排列方式、螺栓预应力及钢材等级对节点承载力和滞回性能的影响。有限元分析结果表明:钢框架双腹板顶底角钢半刚性节点在循环荷载作用下具有良好的延性;角钢厚度、螺栓级别、直径和螺栓排列方式对节点的承载力和耗能性能影响明显,增大螺栓预应力,节点延性下降;钢材等级对节点滞回性能影响不明显。
2012, 27(2): 20-23.
doi: 10.13206/j.gjg201202005
摘要:
针对大跨多线钢桁梁桥面系设计中主桁与桥面系共同作用过大的问题,探讨多线钢桁梁与桥面系共同作用计算方法,结合几座新建或在建的大跨多线钢桁梁工程实例,分别介绍其解决共同作用的几种代表性方案,并对未来解决钢桁梁共同作用问题的发展方向进行探讨。
针对大跨多线钢桁梁桥面系设计中主桁与桥面系共同作用过大的问题,探讨多线钢桁梁与桥面系共同作用计算方法,结合几座新建或在建的大跨多线钢桁梁工程实例,分别介绍其解决共同作用的几种代表性方案,并对未来解决钢桁梁共同作用问题的发展方向进行探讨。
2012, 27(2): 24-29.
doi: 10.13206/j.gjg201202006
摘要:
钢桥塔内部通行孔对受压壁板力学性能产生不利影响。基于有限元分析,研究不同孔洞形状和孔洞大小对单轴受压开孔板弹性应力分布、弹性屈曲和弹塑性屈曲三方面性能的影响。结果表明:除圆孔外的其他各种孔型板,孔洞形状对开孔板弹性屈曲应力和弹塑性极限强度影响不大,但其对应力集中系数影响较大,其中,圆角矩形孔、长圆形孔和椭圆形孔板的应力集中系数较低。实际情况中,圆角矩形孔和长圆形孔板是钢桥塔内部通行孔的首选。但当孔径较大时,应采取孔洞补强措施来保证大孔径板件的力学性能满足设计要求。
钢桥塔内部通行孔对受压壁板力学性能产生不利影响。基于有限元分析,研究不同孔洞形状和孔洞大小对单轴受压开孔板弹性应力分布、弹性屈曲和弹塑性屈曲三方面性能的影响。结果表明:除圆孔外的其他各种孔型板,孔洞形状对开孔板弹性屈曲应力和弹塑性极限强度影响不大,但其对应力集中系数影响较大,其中,圆角矩形孔、长圆形孔和椭圆形孔板的应力集中系数较低。实际情况中,圆角矩形孔和长圆形孔板是钢桥塔内部通行孔的首选。但当孔径较大时,应采取孔洞补强措施来保证大孔径板件的力学性能满足设计要求。
2012, 27(2): 30-34.
doi: 10.13206/j.gjg201202007
摘要:
介绍某跨径61m简支钢-混凝土组合梁桥的设计。为保证结构设计的经济合理、施工过程的安全可靠,在设计过程中进行详细的方案比较和计算分析。由分析可知:对于大跨径组合梁,可以采取在跨中附近设置临时墩的施工方法,使设计更经济,也能保证结构在施工过程中的安全,同时还能保证地面道路的正常通行。通过与槽形截面比较,组合梁的钢梁采用方便施工的箱形截面。收缩徐变使钢-混凝土组合梁发生应力重分布现象,将引起钢梁应力增大;温差荷载在组合梁梁端至跨中的一定范围内产生水平剪力,设计抗剪连接件时不容忽视。
介绍某跨径61m简支钢-混凝土组合梁桥的设计。为保证结构设计的经济合理、施工过程的安全可靠,在设计过程中进行详细的方案比较和计算分析。由分析可知:对于大跨径组合梁,可以采取在跨中附近设置临时墩的施工方法,使设计更经济,也能保证结构在施工过程中的安全,同时还能保证地面道路的正常通行。通过与槽形截面比较,组合梁的钢梁采用方便施工的箱形截面。收缩徐变使钢-混凝土组合梁发生应力重分布现象,将引起钢梁应力增大;温差荷载在组合梁梁端至跨中的一定范围内产生水平剪力,设计抗剪连接件时不容忽视。
2012, 27(2): 35-38.
doi: 10.13206/j.gjg201202008
摘要:
有限元分析技术在钢结构施工领域得到了越来越多的应用,有效地解决了复杂工程的结构计算和施工阶段仿真分析。介绍有限元分析软件SAP2000在异形复杂钢屋盖落架项目中的应用,详细对比分析钢屋盖的落架顺序和落架步骤。择优确定分阶段分级同步落架的原则和具体的落架步骤,通过对每一步落架的反力计算,为支撑架的选型及设计提供依据,也对下部混凝土的加固设计提供依据。
有限元分析技术在钢结构施工领域得到了越来越多的应用,有效地解决了复杂工程的结构计算和施工阶段仿真分析。介绍有限元分析软件SAP2000在异形复杂钢屋盖落架项目中的应用,详细对比分析钢屋盖的落架顺序和落架步骤。择优确定分阶段分级同步落架的原则和具体的落架步骤,通过对每一步落架的反力计算,为支撑架的选型及设计提供依据,也对下部混凝土的加固设计提供依据。
2012, 27(2): 39-41.
doi: 10.13206/j.gjg201202009
摘要:
针对传统钢结构现浇混凝土楼板施工支撑系统施工、经济方面的不足,提出了一种新式的楼板可拆模板支撑系统。该系统具有施工便捷、工期短、重复利用性强、经济安全、整体安装、整体拆卸等优点。详细地介绍了该支撑系统的结构受力特点,施工安装、拆卸实施步骤以及支撑系统的计算方法。
针对传统钢结构现浇混凝土楼板施工支撑系统施工、经济方面的不足,提出了一种新式的楼板可拆模板支撑系统。该系统具有施工便捷、工期短、重复利用性强、经济安全、整体安装、整体拆卸等优点。详细地介绍了该支撑系统的结构受力特点,施工安装、拆卸实施步骤以及支撑系统的计算方法。
2012, 27(2): 42-45.
doi: 10.13206/j.gjg201202010
摘要:
H型钢柱(梁)在各类钢结构建筑中应用非常广泛,采用先进的"无余量"制作工艺能大幅度提高生产效率。这种工艺方法的难点是如何保证钢柱(梁)尺寸的精度。采用适当的工艺流程,严格控制各道工序的质量,尤其是要恰当加放补偿和机加工余量、制作合适的胎架以保证装配时定位准确以及有效控制焊接变形。结合实际工程案例,介绍钢结构中H型钢柱(梁)的专业化生产过程,包括放样、胎架制作、装配、焊接以及机加工等工位的工艺要领,以供同类钢结构工程借鉴。
H型钢柱(梁)在各类钢结构建筑中应用非常广泛,采用先进的"无余量"制作工艺能大幅度提高生产效率。这种工艺方法的难点是如何保证钢柱(梁)尺寸的精度。采用适当的工艺流程,严格控制各道工序的质量,尤其是要恰当加放补偿和机加工余量、制作合适的胎架以保证装配时定位准确以及有效控制焊接变形。结合实际工程案例,介绍钢结构中H型钢柱(梁)的专业化生产过程,包括放样、胎架制作、装配、焊接以及机加工等工位的工艺要领,以供同类钢结构工程借鉴。
2012, 27(2): 46-51.
doi: 10.13206/j.gjg201202011
摘要:
双目型钢柱内部纵隔板、横隔板较多,结构复杂、焊缝多、焊接困难。在制作时,从材料排版、下料、组装、焊接及预拼装等各个工序进行严格控制,以保证制作质量。其中箱型柱的组装和焊接是保证制作质量的关键。箱型柱内部零部件组装与焊接应交替进行,组装完毕后严格按照焊接工艺的要求进行施焊。采用对称焊、多层多道焊及分段跳焊等焊接工艺,在满足焊接要求的前提下尽量采用较小电流焊接,从而将焊接变形控制到最小。各分段箱型钢柱制作完毕后,在拼装平台进行整体预拼装,然后对箱型柱整体尺寸进行复查,对超标部位进行火焰校正。经过对所有箱型柱预拼装几何尺寸和水平度检查,箱型制作质量符合设计及规范要求。
双目型钢柱内部纵隔板、横隔板较多,结构复杂、焊缝多、焊接困难。在制作时,从材料排版、下料、组装、焊接及预拼装等各个工序进行严格控制,以保证制作质量。其中箱型柱的组装和焊接是保证制作质量的关键。箱型柱内部零部件组装与焊接应交替进行,组装完毕后严格按照焊接工艺的要求进行施焊。采用对称焊、多层多道焊及分段跳焊等焊接工艺,在满足焊接要求的前提下尽量采用较小电流焊接,从而将焊接变形控制到最小。各分段箱型钢柱制作完毕后,在拼装平台进行整体预拼装,然后对箱型柱整体尺寸进行复查,对超标部位进行火焰校正。经过对所有箱型柱预拼装几何尺寸和水平度检查,箱型制作质量符合设计及规范要求。
2012, 27(2): 52-54.
doi: 10.13206/j.gjg201202012
摘要:
针对冷却室钢结构工艺过程复杂、易变形、尺寸要求高等特点,从总体工艺流程着手,层层剖析,分解出钢结构制作的关键要点。从工装、扭力测试、涂装和质量控制等关键方面进行监控。通过设计精巧的工装、合理的工艺流程和扭力试验等关键手段保证了钢结构的成功制作,并且取得了很好的效果。
针对冷却室钢结构工艺过程复杂、易变形、尺寸要求高等特点,从总体工艺流程着手,层层剖析,分解出钢结构制作的关键要点。从工装、扭力测试、涂装和质量控制等关键方面进行监控。通过设计精巧的工装、合理的工艺流程和扭力试验等关键手段保证了钢结构的成功制作,并且取得了很好的效果。
2012, 27(2): 55-57.
doi: 10.13206/j.gjg201202013
摘要:
在加蓬体育场钢结构大跨度钢拱架工程施工中,根据工程特点、难点,确定了钢拱桁架提升技术方案。充分利用现有的提升塔架及结构特点,制定合理的组装、提升、焊接顺序与工艺,采用计算机液压同步提升技术,通过有效地控制工艺,进行了承重系统的平稳转换及支撑架拆除,高空精确合龙,整体结构施工达到设计及规范要求。
在加蓬体育场钢结构大跨度钢拱架工程施工中,根据工程特点、难点,确定了钢拱桁架提升技术方案。充分利用现有的提升塔架及结构特点,制定合理的组装、提升、焊接顺序与工艺,采用计算机液压同步提升技术,通过有效地控制工艺,进行了承重系统的平稳转换及支撑架拆除,高空精确合龙,整体结构施工达到设计及规范要求。
2012, 27(2): 58-63.
doi: 10.13206/j.gjg201202014
摘要:
石家庄正定国际机场T2航站楼钢结构工程由大跨度空间管桁架找型得出三屋脊双曲屋面结构,采用分单元安装法,由750t吊车和500t吊车分段完成吊装。在施工管理中,进行了施工工艺论证及施工仿真模拟,将三维详图作为施工管理的辅助手段,提出了施工中的结构安全、安装质量和加强进度管理的一系列原则和方法,此施工方法可以供类似工程借鉴。
石家庄正定国际机场T2航站楼钢结构工程由大跨度空间管桁架找型得出三屋脊双曲屋面结构,采用分单元安装法,由750t吊车和500t吊车分段完成吊装。在施工管理中,进行了施工工艺论证及施工仿真模拟,将三维详图作为施工管理的辅助手段,提出了施工中的结构安全、安装质量和加强进度管理的一系列原则和方法,此施工方法可以供类似工程借鉴。
2012, 27(2): 64-67.
doi: 10.13206/j.gjg201202015
摘要:
斜拉桥是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁组合起来的一种结构体系,其中索的施工尤为复杂。对斜拉桥中拉索的牵引和张拉、拉索施工关键技术、张拉工装设计以及张拉索力确定等方面进行分析和研究,特别提出以初始应变为不变值的张拉过程模拟方法,可直接得到各根索的张拉力。该方法不仅能使得到的张拉力准确可靠,而且使得张拉过程时间缩短,可节省脚手架等施工成本。
斜拉桥是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁组合起来的一种结构体系,其中索的施工尤为复杂。对斜拉桥中拉索的牵引和张拉、拉索施工关键技术、张拉工装设计以及张拉索力确定等方面进行分析和研究,特别提出以初始应变为不变值的张拉过程模拟方法,可直接得到各根索的张拉力。该方法不仅能使得到的张拉力准确可靠,而且使得张拉过程时间缩短,可节省脚手架等施工成本。
2012, 27(2): 68-72.
doi: 10.13206/j.gjg201202016
摘要:
提出不同火灾场景对斜拉桥主要结构的影响,得出受火最危险的位置。研究大型油罐车火灾对斜拉桥结构的严重影响。利用大型有限元软件ANSYS对斜拉索进行数值模拟,得出钢索在油罐车火灾升温曲线下内部的温度场。通过截面简化,计算钢索受火的极限承载力和耐火时间。
提出不同火灾场景对斜拉桥主要结构的影响,得出受火最危险的位置。研究大型油罐车火灾对斜拉桥结构的严重影响。利用大型有限元软件ANSYS对斜拉索进行数值模拟,得出钢索在油罐车火灾升温曲线下内部的温度场。通过截面简化,计算钢索受火的极限承载力和耐火时间。
2012, 27(2): 73-75.
doi: 10.13206/j.gjg201202017
摘要:
吊车梁普遍应用于工业厂房中。为方便设计人员计算吊车梁系统,研究开发出吊车梁设计CAD系统软件YJ-CRANEBEAM。它可以对简支吊车梁进行内力计算、截面自动选择或截面验算,对吊车梁节点、吊车梁制动系统进行设计;根据计算结果自动绘制施工图。
吊车梁普遍应用于工业厂房中。为方便设计人员计算吊车梁系统,研究开发出吊车梁设计CAD系统软件YJ-CRANEBEAM。它可以对简支吊车梁进行内力计算、截面自动选择或截面验算,对吊车梁节点、吊车梁制动系统进行设计;根据计算结果自动绘制施工图。
