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2012年 第27卷 第5期
2012, 27(5): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg201205001
摘要
摘要:
钢管混凝土柱在地震区不受轴压比限制,近年来在高层建筑中应用较多。但为满足强节点弱杆件抗震设计原则,其构造复杂,施工难度大。为此,建立三维有限元分析模型,对一种新型钢管混凝土柱-钢骨混凝土梁连接节点进行力学性能研究。结果表明:该节点具有优良的整体性,节点初始刚度大,具有较好的变形能力,抗震性能优越,延性非常好,钢材屈服后承载力下降不多。破坏时钢管柱应力较小,没有出现屈服,柱内核心混凝土大部分处于受压状态,但应力很小。
钢管混凝土柱在地震区不受轴压比限制,近年来在高层建筑中应用较多。但为满足强节点弱杆件抗震设计原则,其构造复杂,施工难度大。为此,建立三维有限元分析模型,对一种新型钢管混凝土柱-钢骨混凝土梁连接节点进行力学性能研究。结果表明:该节点具有优良的整体性,节点初始刚度大,具有较好的变形能力,抗震性能优越,延性非常好,钢材屈服后承载力下降不多。破坏时钢管柱应力较小,没有出现屈服,柱内核心混凝土大部分处于受压状态,但应力很小。
2012, 27(5): 6-8.
doi: 10.13206/j.gjg201205002
摘要:
以某展览馆屋盖工程为例建立有限元模型,利用ANSYS有限元软件及其APDL参数化语言建模计算分析,并在张弦管桁结构各个部位选择部分节点的位移和杆件的轴力,分析非线性对大跨度张弦管桁结构荷载效应的影响。研究表明:90m跨单榀张弦空间管桁结构在静态荷载(主要是指恒载、活载)的作用下,是否考虑非线性,对节点位移和轴力的影响总体较小,对轴力影响相对较大的是撑杆。就整体结构而言,材料非线性的影响较小。
以某展览馆屋盖工程为例建立有限元模型,利用ANSYS有限元软件及其APDL参数化语言建模计算分析,并在张弦管桁结构各个部位选择部分节点的位移和杆件的轴力,分析非线性对大跨度张弦管桁结构荷载效应的影响。研究表明:90m跨单榀张弦空间管桁结构在静态荷载(主要是指恒载、活载)的作用下,是否考虑非线性,对节点位移和轴力的影响总体较小,对轴力影响相对较大的是撑杆。就整体结构而言,材料非线性的影响较小。
2012, 27(5): 9-14.
doi: 10.13206/j.gjg201205003
摘要:
深圳证交所大厦的结构总高度为236.95m,为超B级高度的超限高层建筑,存在侧向刚度不规则、竖向体型不规则和抗侧力构件不连续等3项结构不规则。为评估结构在罕遇地震作用下的性能,基于ABAQUS程序和混凝土塑性损伤模型,利用自行开发的前处理转换程序和材料用户子程序,对结构进行弹塑性动力时程分析,给出了在罕遇地震场地波和ElCentro波作用下结构变形、关键构件的塑性损伤以及结构整体弹塑性反应。结果表明:采取抗震加强措施后的结构能满足"大震不倒"的抗震性能要求。
深圳证交所大厦的结构总高度为236.95m,为超B级高度的超限高层建筑,存在侧向刚度不规则、竖向体型不规则和抗侧力构件不连续等3项结构不规则。为评估结构在罕遇地震作用下的性能,基于ABAQUS程序和混凝土塑性损伤模型,利用自行开发的前处理转换程序和材料用户子程序,对结构进行弹塑性动力时程分析,给出了在罕遇地震场地波和ElCentro波作用下结构变形、关键构件的塑性损伤以及结构整体弹塑性反应。结果表明:采取抗震加强措施后的结构能满足"大震不倒"的抗震性能要求。
2012, 27(5): 15-18.
doi: 10.13206/j.gjg201205004
摘要:
分层装配式钢结构工业化住宅体系是一种新型低层工业化住宅结构体系,其主要特点为密柱、梁贯通、柱梁铰接、水平力主要由柱间支撑承担、模数化集成设计及标准化生产和装配式施工安装。从体系研发背景、体系组成及设计原理与主要构造、各种主要性能试验研究、工程应用实例等几方面对该产品的特点、性能和产品推广应用前景进行了分析和介绍。
分层装配式钢结构工业化住宅体系是一种新型低层工业化住宅结构体系,其主要特点为密柱、梁贯通、柱梁铰接、水平力主要由柱间支撑承担、模数化集成设计及标准化生产和装配式施工安装。从体系研发背景、体系组成及设计原理与主要构造、各种主要性能试验研究、工程应用实例等几方面对该产品的特点、性能和产品推广应用前景进行了分析和介绍。
2012, 27(5): 19-20.
doi: 10.13206/j.gjg201205005
摘要:
对不同情况下两铰斜梁拱的P-Δ效应进行计算并讨论,结果表明:P-Δ效应随构件刚度的增加而降低,随坡度的减小而增大。
对不同情况下两铰斜梁拱的P-Δ效应进行计算并讨论,结果表明:P-Δ效应随构件刚度的增加而降低,随坡度的减小而增大。
2012, 27(5): 21-25.
doi: 10.13206/j.gjg201205006
摘要:
火电厂直接空冷采用大直径轴流风机进行强制通风冷却汽轮机乏汽。低频运转的大直径风机群从开启到正常运转过程中可能引起结构与设备的耦合共振。风机桥架的安全性直接影响电机、风机和齿轮箱的寿命,甚至导致钢结构的疲劳破坏。结合空冷电厂风机桥架振动测试结果,综合考虑桥架的疲劳寿命,提出桥架设计振动控制指标。通过对某600MW空冷机组风机桥架现场动力测试,确定桥架最不利运转工况,提出风机桥架设计方法,研究成果可为大容量空冷机组风机桥架振动控制提供技术支持。
火电厂直接空冷采用大直径轴流风机进行强制通风冷却汽轮机乏汽。低频运转的大直径风机群从开启到正常运转过程中可能引起结构与设备的耦合共振。风机桥架的安全性直接影响电机、风机和齿轮箱的寿命,甚至导致钢结构的疲劳破坏。结合空冷电厂风机桥架振动测试结果,综合考虑桥架的疲劳寿命,提出桥架设计振动控制指标。通过对某600MW空冷机组风机桥架现场动力测试,确定桥架最不利运转工况,提出风机桥架设计方法,研究成果可为大容量空冷机组风机桥架振动控制提供技术支持。
2012, 27(5): 26-28.
doi: 10.13206/j.gjg201205007
摘要:
通过对三级分枝钢管树状结构进行特征值屈曲分析、非线性屈曲分析,得出三级分枝钢管树状结构的屈曲极限荷载,对三级分枝钢管树状结构进行模态分析,得到该结构的固有频率等树状结构的动力特征,为树状结构的研究与设计提供参考。
通过对三级分枝钢管树状结构进行特征值屈曲分析、非线性屈曲分析,得出三级分枝钢管树状结构的屈曲极限荷载,对三级分枝钢管树状结构进行模态分析,得到该结构的固有频率等树状结构的动力特征,为树状结构的研究与设计提供参考。
2012, 27(5): 29-31.
doi: 10.13206/j.gjg201205008
摘要:
以大同第二发电厂拟建双跨三心圆柱面网壳为背景,对钢网壳结构选型、荷载取值和工况组合、结构计算及分析进行介绍。采用3D3S软件对结构进行优化设计,采用有限元设计软件SAP2000对该网壳进行恒载、活载、风载、温度及双向地震作用下应力和位移分析,通过模态分析考察该网壳的自振特性并与设计软件3D3S的结果进行对比。分析结果表明:有限元分析软件SAP2000计算结果与设计软件3D3S计算结果基本接近,网壳各杆及下部结构构件的强度、稳定和长细比均符合规范要求,该结构稳定可靠,满足设计、施工和使用的要求。
以大同第二发电厂拟建双跨三心圆柱面网壳为背景,对钢网壳结构选型、荷载取值和工况组合、结构计算及分析进行介绍。采用3D3S软件对结构进行优化设计,采用有限元设计软件SAP2000对该网壳进行恒载、活载、风载、温度及双向地震作用下应力和位移分析,通过模态分析考察该网壳的自振特性并与设计软件3D3S的结果进行对比。分析结果表明:有限元分析软件SAP2000计算结果与设计软件3D3S计算结果基本接近,网壳各杆及下部结构构件的强度、稳定和长细比均符合规范要求,该结构稳定可靠,满足设计、施工和使用的要求。
2012, 27(5): 32-35.
doi: 10.13206/j.gjg201205009
摘要:
悬索结构作为一种柔性受拉结构,在工程中有着广泛的应用。单根悬索在外荷载作用下的受力性能较为简单,但是当大量大跨度悬索相互联结组成群索体系时,对其位移和内力的预测则是一个相当复杂的问题。以某气象塔工程为例,运用有限元分析软件ANSYS,对双向正交悬索组成的群索结构进行找形分析,并计算其在风荷载作用下的位移和应力,分析其位移和应力的变化规律,计算结果较为精确,且与实际符合较好。
悬索结构作为一种柔性受拉结构,在工程中有着广泛的应用。单根悬索在外荷载作用下的受力性能较为简单,但是当大量大跨度悬索相互联结组成群索体系时,对其位移和内力的预测则是一个相当复杂的问题。以某气象塔工程为例,运用有限元分析软件ANSYS,对双向正交悬索组成的群索结构进行找形分析,并计算其在风荷载作用下的位移和应力,分析其位移和应力的变化规律,计算结果较为精确,且与实际符合较好。
2012, 27(5): 36-39.
doi: 10.13206/j.gjg201205010
摘要:
工业钢结构高强螺栓梁柱节点设计中,需要多种施工方便、抗震性能优良且具有较高承载力的梁柱连接节点,目前可选择的类型很少。根据美国SAC报告中四螺栓天肋(4E节点)的试验数据,用ANSYS软件模拟外伸端板梁柱节点试验加载的全过程,在此基础上给出加腋型外伸端板梁柱节点的设计方法。工程实践表明:该加腋型节点满足石化工业的需要并有良好的经济效益,值得推广应用。
工业钢结构高强螺栓梁柱节点设计中,需要多种施工方便、抗震性能优良且具有较高承载力的梁柱连接节点,目前可选择的类型很少。根据美国SAC报告中四螺栓天肋(4E节点)的试验数据,用ANSYS软件模拟外伸端板梁柱节点试验加载的全过程,在此基础上给出加腋型外伸端板梁柱节点的设计方法。工程实践表明:该加腋型节点满足石化工业的需要并有良好的经济效益,值得推广应用。
2012, 27(5): 40-43.
doi: 10.13206/j.gjg201205011
摘要:
通过对某钢结构厂房的事故分析,介绍一般钢结构厂房结构鉴定工作的分析过程。在现场查勘和材料检测的基础之上,运用PKPM软件进行结构计算分析,结果与实际破坏情况相符。对比原有设计,结合实测数据和现行规范、规程,给出相应的鉴定结论和加固方案。并由此鉴定实例出发,对钢结构厂房的鉴定工作给出相应建议,为类似工程提供参考。
通过对某钢结构厂房的事故分析,介绍一般钢结构厂房结构鉴定工作的分析过程。在现场查勘和材料检测的基础之上,运用PKPM软件进行结构计算分析,结果与实际破坏情况相符。对比原有设计,结合实测数据和现行规范、规程,给出相应的鉴定结论和加固方案。并由此鉴定实例出发,对钢结构厂房的鉴定工作给出相应建议,为类似工程提供参考。
2012, 27(5): 44-47.
doi: 10.13206/j.gjg201205012
摘要:
某大型高炉工程粗煤气系统拟采用上升管、三通管及下降管的结构形式,除尘器拟采用重力除尘器。粗煤气系统结构受力复杂,在以往的工程设计中上升管、三通管、下降管及除尘器壁厚主要根据工程经验确定。在总结吸取以前工程实践经验的基础上,运用有限元程序对上升管、三通管、下降管、重力除尘器及重力除尘器支架进行整体建模分析。考虑高炉生产过程中可能同时作用的荷载,对结构进行弹性计算分析,了解结构的整体特性,得到结构在设计荷载作用下的应力、应变分布规律,管道接口局部应力集中情况。介绍设计和施工中应注意的问题,为工程设计和施工提供参考。
某大型高炉工程粗煤气系统拟采用上升管、三通管及下降管的结构形式,除尘器拟采用重力除尘器。粗煤气系统结构受力复杂,在以往的工程设计中上升管、三通管、下降管及除尘器壁厚主要根据工程经验确定。在总结吸取以前工程实践经验的基础上,运用有限元程序对上升管、三通管、下降管、重力除尘器及重力除尘器支架进行整体建模分析。考虑高炉生产过程中可能同时作用的荷载,对结构进行弹性计算分析,了解结构的整体特性,得到结构在设计荷载作用下的应力、应变分布规律,管道接口局部应力集中情况。介绍设计和施工中应注意的问题,为工程设计和施工提供参考。
2012, 27(5): 48-52.
doi: 10.13206/j.gjg201205013
摘要:
对即将颁布实施的GB 50191-2012《构筑物抗震设计规范》中地震作用及验算方法以及该规范关于锅炉钢结构抗震设计中的一些规定和构造要求予以介绍。对规范的相关内容做了论述。
对即将颁布实施的GB 50191-2012《构筑物抗震设计规范》中地震作用及验算方法以及该规范关于锅炉钢结构抗震设计中的一些规定和构造要求予以介绍。对规范的相关内容做了论述。
2012, 27(5): 53-56.
doi: 10.13206/j.gjg201205014
摘要:
简要介绍波纹钢腹板预应力混凝土(简称PC)组合结构桥梁的发展应用状况,针对波纹钢腹板的制作过程进行详细论述,分析波纹钢腹板制作过程的特点和难点。着重阐述波纹钢腹板压型模具设计、压型过程控制、节段组焊及桥位组装焊接的生产过程及质量控制措施,并对实际工程应用效果进行分析,解决了波纹钢腹板制作过程中冷弯成型等技术难题。
简要介绍波纹钢腹板预应力混凝土(简称PC)组合结构桥梁的发展应用状况,针对波纹钢腹板的制作过程进行详细论述,分析波纹钢腹板制作过程的特点和难点。着重阐述波纹钢腹板压型模具设计、压型过程控制、节段组焊及桥位组装焊接的生产过程及质量控制措施,并对实际工程应用效果进行分析,解决了波纹钢腹板制作过程中冷弯成型等技术难题。
2012, 27(5): 57-59.
doi: 10.13206/j.gjg201205015
摘要:
结合竹叶山区域多层钢箱梁立交桥的安装,介绍城市交通繁忙路口进行多层立交的钢箱梁安装方法,以解决因路口交通繁忙,施工现场障碍多而影响施工进度及交通的问题。其关键工艺在于钢箱梁分段形式、吊装的顺序、支架的布置方法,安装的测量控制。通过采取不同的安装方法使交通路口通行正常,保证了车辆及人员的安全,缩短施工周期,减少临时支撑的使用。
结合竹叶山区域多层钢箱梁立交桥的安装,介绍城市交通繁忙路口进行多层立交的钢箱梁安装方法,以解决因路口交通繁忙,施工现场障碍多而影响施工进度及交通的问题。其关键工艺在于钢箱梁分段形式、吊装的顺序、支架的布置方法,安装的测量控制。通过采取不同的安装方法使交通路口通行正常,保证了车辆及人员的安全,缩短施工周期,减少临时支撑的使用。
2012, 27(5): 60-65.
doi: 10.13206/j.gjg201205016
摘要:
以柳州市双拥大桥钢梁的架设为背景,阐述大型钢箱梁多点递进式柔性顶推技术。主要介绍钢箱梁结构形式的顶推施工方案及主要辅助设施和设备,并对顶推施工技术、纠偏技术及质量控制措施进行阐述。经顶推受力分析,多点递进柔性技术能够满足钢箱梁的架设。该技术解决了采用缆索吊方案中缆索吊机无法安装在单主缆上吊升钢箱梁的施工难题,并具有施工机械设备投入少,拼装平台施工有效地降低了安全风险等特点,对类似工程有一定的借鉴意义。
以柳州市双拥大桥钢梁的架设为背景,阐述大型钢箱梁多点递进式柔性顶推技术。主要介绍钢箱梁结构形式的顶推施工方案及主要辅助设施和设备,并对顶推施工技术、纠偏技术及质量控制措施进行阐述。经顶推受力分析,多点递进柔性技术能够满足钢箱梁的架设。该技术解决了采用缆索吊方案中缆索吊机无法安装在单主缆上吊升钢箱梁的施工难题,并具有施工机械设备投入少,拼装平台施工有效地降低了安全风险等特点,对类似工程有一定的借鉴意义。
2012, 27(5): 66-69.
doi: 10.13206/j.gjg201205017
摘要:
某化工厂粉煤气化合成氨厂房钢结构吊装施工,工程特点是合成氨重型设备与钢结构吊装必须穿插施工。技术难点是2根钢箱梁的6个接头要在质量为240t合成器悬挂空中的状态下以最短时间焊接完成,且焊缝质量必须合格;同时,在合成器到达现场前,其他钢箱梁安装及焊接施工也应完成。吊装工艺采用"分件流水法"、"内控法"进行质量控制,其测量基准点设在+35.000m平台上。吊装施工选用1台C7050型外附着自升式塔吊进行。经工程实践,钢结构吊装及设备安装进展有序。经检测,厂房钢结构吊装质量优良,气化合成设备安装质量优良。施工技术及全过程管控使工程施工取得了预期的良好效果。
某化工厂粉煤气化合成氨厂房钢结构吊装施工,工程特点是合成氨重型设备与钢结构吊装必须穿插施工。技术难点是2根钢箱梁的6个接头要在质量为240t合成器悬挂空中的状态下以最短时间焊接完成,且焊缝质量必须合格;同时,在合成器到达现场前,其他钢箱梁安装及焊接施工也应完成。吊装工艺采用"分件流水法"、"内控法"进行质量控制,其测量基准点设在+35.000m平台上。吊装施工选用1台C7050型外附着自升式塔吊进行。经工程实践,钢结构吊装及设备安装进展有序。经检测,厂房钢结构吊装质量优良,气化合成设备安装质量优良。施工技术及全过程管控使工程施工取得了预期的良好效果。
2012, 27(5): 70-75.
doi: 10.13206/j.gjg201205018
摘要:
以凯威特K6型单层球面网壳为分析对象,采用火灾动力模拟软件FDS模拟大空间火灾温度场,利用有限元软件ANSYS进行火灾下结构的非线性分析,研究网壳结构在火灾高温下的极限荷载、结构的缺陷敏感性及失稳模态的影响因素和变化规律。结果表明,火灾中的网壳结构在升温初期以热膨胀为主,极限荷载增大,而后随着温度的升高,材料软化,极限荷载迅速降低;矢跨比、火源位置、支承条件及初始缺陷对火灾下网壳结构极限荷载的影响有较好的规律性;升温对网壳结构缺陷敏感性的影响与温度场分布有关;失稳模态在火灾迅速升温阶段会发生根本性的变化。
以凯威特K6型单层球面网壳为分析对象,采用火灾动力模拟软件FDS模拟大空间火灾温度场,利用有限元软件ANSYS进行火灾下结构的非线性分析,研究网壳结构在火灾高温下的极限荷载、结构的缺陷敏感性及失稳模态的影响因素和变化规律。结果表明,火灾中的网壳结构在升温初期以热膨胀为主,极限荷载增大,而后随着温度的升高,材料软化,极限荷载迅速降低;矢跨比、火源位置、支承条件及初始缺陷对火灾下网壳结构极限荷载的影响有较好的规律性;升温对网壳结构缺陷敏感性的影响与温度场分布有关;失稳模态在火灾迅速升温阶段会发生根本性的变化。
