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2013年 第28卷 第10期
2013, 28(10): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg201310001
摘要
摘要:
针对高强工字型钢-混凝土组合梁的抗弯性能,建立了考虑滑移效应的三维有限元数值分析模型,对试验全过程进行非线性数值模拟,计算结果与试验数据吻合较好。利用该模型,对高强工字型钢-混凝土组合梁的受弯性能进行了力学分析,并由此验证简化塑性方法计算极限承载力的适用性,探讨了钢梁强度等级、混凝土强度等级对组合梁受弯性能的影响,为工程设计提供参考依据。
针对高强工字型钢-混凝土组合梁的抗弯性能,建立了考虑滑移效应的三维有限元数值分析模型,对试验全过程进行非线性数值模拟,计算结果与试验数据吻合较好。利用该模型,对高强工字型钢-混凝土组合梁的受弯性能进行了力学分析,并由此验证简化塑性方法计算极限承载力的适用性,探讨了钢梁强度等级、混凝土强度等级对组合梁受弯性能的影响,为工程设计提供参考依据。
2013, 28(10): 6-11.
doi: 10.13206/j.gjg201310002
摘要:
考虑到低周循环荷载下方钢管混凝土柱中混凝土与钢材的相互作用机理,采用Mander混凝土本构模型和Menegotto-Pinto钢材本构模型进行数值分析。前者能描述钢管对混凝土的约束作用,后者可描述钢材的随动强化和Bauschinger效应。基于开源软件OpenSees对方钢管混凝土柱P-Δ滞回曲线进行数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好;并就宽厚比、轴压比、材料强度进行参数分析,分析结果对方钢管混凝土结构的抗震设计具有指导意义。
考虑到低周循环荷载下方钢管混凝土柱中混凝土与钢材的相互作用机理,采用Mander混凝土本构模型和Menegotto-Pinto钢材本构模型进行数值分析。前者能描述钢管对混凝土的约束作用,后者可描述钢材的随动强化和Bauschinger效应。基于开源软件OpenSees对方钢管混凝土柱P-Δ滞回曲线进行数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好;并就宽厚比、轴压比、材料强度进行参数分析,分析结果对方钢管混凝土结构的抗震设计具有指导意义。
2013, 28(10): 12-15.
doi: 10.13206/j.gjg201310003
摘要:
天津于家堡项目外框柱均为箱型柱,由于柱截面较窄,柱内对应外框梁翼缘横隔板较薄,不能进行电渣焊,因此采取了内隔板三面焊接的方式。为了解本工程钢框架在水平荷载作用下内隔板三面焊接箱型柱与H型钢梁刚接节点的受力性能,并与内隔板全焊的情况做对比,建立两种情况节点的有限元模型,对钢节点的受力、变形进行对比分析,对节点的安全性做出评价并供类似情况工程设计和施工参考。
天津于家堡项目外框柱均为箱型柱,由于柱截面较窄,柱内对应外框梁翼缘横隔板较薄,不能进行电渣焊,因此采取了内隔板三面焊接的方式。为了解本工程钢框架在水平荷载作用下内隔板三面焊接箱型柱与H型钢梁刚接节点的受力性能,并与内隔板全焊的情况做对比,建立两种情况节点的有限元模型,对钢节点的受力、变形进行对比分析,对节点的安全性做出评价并供类似情况工程设计和施工参考。
2013, 28(10): 16-18.
doi: 10.13206/j.gjg201310004
摘要:
通过单电双细丝与单电单粗丝埋弧焊工艺的对比试验研究,得出:与单电单粗丝埋弧焊工艺相比,单电双细丝埋弧焊的焊接熔敷速度更高。其原因是焊接电流与焊丝直径是影响熔敷速度的主要因素,在同等的焊接电流下,单电双细丝埋弧焊的焊丝直径较小,电流密度更大,因而焊接熔敷速度更高;与单电单粗丝埋弧焊工艺相比,由于单电双细丝埋弧焊可使用较高的焊接速度,因此在焊接电流、电压相同的条件下,单电双细丝埋弧焊可获得更低的焊接热输入和良好的焊接接头冲击韧性。
通过单电双细丝与单电单粗丝埋弧焊工艺的对比试验研究,得出:与单电单粗丝埋弧焊工艺相比,单电双细丝埋弧焊的焊接熔敷速度更高。其原因是焊接电流与焊丝直径是影响熔敷速度的主要因素,在同等的焊接电流下,单电双细丝埋弧焊的焊丝直径较小,电流密度更大,因而焊接熔敷速度更高;与单电单粗丝埋弧焊工艺相比,由于单电双细丝埋弧焊可使用较高的焊接速度,因此在焊接电流、电压相同的条件下,单电双细丝埋弧焊可获得更低的焊接热输入和良好的焊接接头冲击韧性。
2013, 28(10): 19-23.
doi: 10.13206/j.gjg201310005
摘要:
采用线性滤波法,根据Davenport风速谱,得出塔架的脉动风速时程曲线及功率谱曲线;建立简化模型,对单管塔和组合塔架进行脉动风时程分析,得出塔架的脉动风振响应。采用阵风荷载因子法,对风振分析结果进行处理,得到塔架的位移风振系数及荷载风振系数。
采用线性滤波法,根据Davenport风速谱,得出塔架的脉动风速时程曲线及功率谱曲线;建立简化模型,对单管塔和组合塔架进行脉动风时程分析,得出塔架的脉动风振响应。采用阵风荷载因子法,对风振分析结果进行处理,得到塔架的位移风振系数及荷载风振系数。
2013, 28(10): 24-30.
doi: 10.13206/j.gjg201310006
摘要:
介绍德国钢结构2012年以来的进展。指出新型钢结构与传统建筑的融合、三维钢结构的形式创新和建筑钢结构的可持续发展是关注的焦点,并由此提出德国建筑钢结构产业对我们的启示。
介绍德国钢结构2012年以来的进展。指出新型钢结构与传统建筑的融合、三维钢结构的形式创新和建筑钢结构的可持续发展是关注的焦点,并由此提出德国建筑钢结构产业对我们的启示。
2013, 28(10): 31-35.
doi: 10.13206/j.gjg201310007
摘要:
中国建筑企业在海外承揽的建筑项目中,有许多是钢结构。由于方案设计或初步设计往往为国外设计,其材料及构件截面选择多采用欧标相应的钢材及型钢。介绍采用国标钢材替换欧标钢材的原则、方案及相关设计要点,表明该技术可行、经济效益显著,但在应用时需要仔细分析欧标和国标在结构设计上的差异,以便达到结构安全的要求。
中国建筑企业在海外承揽的建筑项目中,有许多是钢结构。由于方案设计或初步设计往往为国外设计,其材料及构件截面选择多采用欧标相应的钢材及型钢。介绍采用国标钢材替换欧标钢材的原则、方案及相关设计要点,表明该技术可行、经济效益显著,但在应用时需要仔细分析欧标和国标在结构设计上的差异,以便达到结构安全的要求。
2013, 28(10): 36-38.
doi: 10.13206/j.gjg201310008
摘要:
介绍沧州体育场钢结构屋盖铸钢节点形式、材料特性以及有限元分析的荷载取值,并采用有限元软件对8种典型铸钢节点形式进行非线性有限元分析。分析结果表明:该系列节点形式在不利工况组合下合理可行,各节点在有限元分析下节点应力均处于屈服强度范围内。
介绍沧州体育场钢结构屋盖铸钢节点形式、材料特性以及有限元分析的荷载取值,并采用有限元软件对8种典型铸钢节点形式进行非线性有限元分析。分析结果表明:该系列节点形式在不利工况组合下合理可行,各节点在有限元分析下节点应力均处于屈服强度范围内。
2013, 28(10): 39-42.
doi: 10.13206/j.gjg201310009
摘要:
某商贸大楼入口门厅充分结合其酷似"钻石"的建筑造型,采用独特的空间网格结构作为受力体系。介绍其设计理念和结构体系,采用钢结构设计软件3D3S和大型有限元软件包STRAND 7对其进行静力和动力分析,针对其特殊的结构形式对其进行整体稳定性分析,并采用嵌入法对主要节点进行有限元分析,从各方面详细考察该结构体系的安全性,为同类工程的设计提供借鉴。
某商贸大楼入口门厅充分结合其酷似"钻石"的建筑造型,采用独特的空间网格结构作为受力体系。介绍其设计理念和结构体系,采用钢结构设计软件3D3S和大型有限元软件包STRAND 7对其进行静力和动力分析,针对其特殊的结构形式对其进行整体稳定性分析,并采用嵌入法对主要节点进行有限元分析,从各方面详细考察该结构体系的安全性,为同类工程的设计提供借鉴。
2013, 28(10): 43-47.
doi: 10.13206/j.gjg201310010
摘要:
众多的工业钢结构平台中,梁柱之间采用铰接的方式连接,其节点传力明确、安全可靠、加工简便、容易安装就位。结合云铜冶炼加工总厂的两个工程实例,对钢平台中梁与柱的连接设计进行探讨性研究,遵循"强节点、弱构件"的基本设计原则,摸索出适用于工业化生产的、科学的、合理的连接方式及设计要点,为今后的工程设计提供借鉴。
众多的工业钢结构平台中,梁柱之间采用铰接的方式连接,其节点传力明确、安全可靠、加工简便、容易安装就位。结合云铜冶炼加工总厂的两个工程实例,对钢平台中梁与柱的连接设计进行探讨性研究,遵循"强节点、弱构件"的基本设计原则,摸索出适用于工业化生产的、科学的、合理的连接方式及设计要点,为今后的工程设计提供借鉴。
2013, 28(10): 48-51.
doi: 10.13206/j.gjg201310011
摘要:
介绍西部某钢结构轻钢厂房雪致屋面局部失稳破坏的安全评定过程。对其主要钢构件截面尺寸、钢柱垂偏等进行抽查,研究该钢结构轻钢厂房屋面系统局部失稳的主要原因,可供类似工程参考。
介绍西部某钢结构轻钢厂房雪致屋面局部失稳破坏的安全评定过程。对其主要钢构件截面尺寸、钢柱垂偏等进行抽查,研究该钢结构轻钢厂房屋面系统局部失稳的主要原因,可供类似工程参考。
2013, 28(10): 52-54.
doi: 10.13206/j.gjg201310012
摘要:
简要介绍中国JGJ 138-2010《组合结构设计规范》征求意见稿和日本SRC规范中关于型钢混凝土非埋入式柱脚在受拉时的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的计算公式。基于已有试验结果,用两国规范公式分别计算出试件的抗弯承载力和抗剪承载力,取较小值作为预测值与试验结果进行对比分析。结果表明,组合规范的计算结果明显偏保守,尤其在轴拉比较大的情况下,预测误差较大;日本规范的计算结果与试验结果较接近,但略显保守。建议在轴拉比超过0.6时,组合规范公式可用锚栓和纵筋的极限抗拉强度来计算非埋入式柱脚的承载力。
简要介绍中国JGJ 138-2010《组合结构设计规范》征求意见稿和日本SRC规范中关于型钢混凝土非埋入式柱脚在受拉时的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的计算公式。基于已有试验结果,用两国规范公式分别计算出试件的抗弯承载力和抗剪承载力,取较小值作为预测值与试验结果进行对比分析。结果表明,组合规范的计算结果明显偏保守,尤其在轴拉比较大的情况下,预测误差较大;日本规范的计算结果与试验结果较接近,但略显保守。建议在轴拉比超过0.6时,组合规范公式可用锚栓和纵筋的极限抗拉强度来计算非埋入式柱脚的承载力。
2013, 28(10): 55-59.
doi: 10.13206/j.gjg201310013
摘要:
南京长江第四大桥为国内首座双塔3跨连续悬索桥,新型锚腹板单元、丁型对位连接横隔板结构,构造细节的精细化要求等均为大桥钢箱梁构造的设计亮点。对大桥钢箱梁结构特点进行分析和研究,通过工艺优化、选用先进的制作技术,详细阐述钢箱梁制作单元划分、单元件制作、整体组焊和预拼装等制作工艺,采用全过程质量控制措施,保证钢箱梁制作精度,系统性地形成此类新型钢箱梁成套制作技术,并在大桥制作中得以成功运用。
南京长江第四大桥为国内首座双塔3跨连续悬索桥,新型锚腹板单元、丁型对位连接横隔板结构,构造细节的精细化要求等均为大桥钢箱梁构造的设计亮点。对大桥钢箱梁结构特点进行分析和研究,通过工艺优化、选用先进的制作技术,详细阐述钢箱梁制作单元划分、单元件制作、整体组焊和预拼装等制作工艺,采用全过程质量控制措施,保证钢箱梁制作精度,系统性地形成此类新型钢箱梁成套制作技术,并在大桥制作中得以成功运用。
2013, 28(10): 60-64.
doi: 10.13206/j.gjg201310014
摘要:
工程裙房屋盖整体为"波浪"形式,为局部采光种植屋面,结构由不同弧度的箱型钢梁组成,屋盖结构投影面积为126.6m×25.5m,结构地下4层,地上3层。具有钢弧梁跨度大、单重较大且不能过多分段、混凝土楼板上设置点式支承架体用于高空拼装、城市中心场地狭小等难点。工程采用大型汽车吊结构外侧站位,单根整体吊装与散件吊装高空拼装相结合的施工工艺,优质、经济、高效地完成屋盖结构安装。
工程裙房屋盖整体为"波浪"形式,为局部采光种植屋面,结构由不同弧度的箱型钢梁组成,屋盖结构投影面积为126.6m×25.5m,结构地下4层,地上3层。具有钢弧梁跨度大、单重较大且不能过多分段、混凝土楼板上设置点式支承架体用于高空拼装、城市中心场地狭小等难点。工程采用大型汽车吊结构外侧站位,单根整体吊装与散件吊装高空拼装相结合的施工工艺,优质、经济、高效地完成屋盖结构安装。
2013, 28(10): 65-68.
doi: 10.13206/j.gjg201310015
摘要:
钢桁梁桥由桁架杆件组成,具有较大的刚度及更大的跨越能力,在铁路工程中得到了普遍的应用。丰沛铁路复新河大桥采用标准的64m钢桁梁,采用将上弦杆的理论长度伸长,而上、下弦杆及腹杆的实际长度不变的方法进行起拱,即带内应力起拱;该桥在架设时中间节点处未设置临时支墩,且安装高度约20m,工程安装难度和起拱难度非常大。以丰沛铁路线复新河大桥为例,介绍预拱度钢桁梁的施工方案及工艺。
钢桁梁桥由桁架杆件组成,具有较大的刚度及更大的跨越能力,在铁路工程中得到了普遍的应用。丰沛铁路复新河大桥采用标准的64m钢桁梁,采用将上弦杆的理论长度伸长,而上、下弦杆及腹杆的实际长度不变的方法进行起拱,即带内应力起拱;该桥在架设时中间节点处未设置临时支墩,且安装高度约20m,工程安装难度和起拱难度非常大。以丰沛铁路线复新河大桥为例,介绍预拱度钢桁梁的施工方案及工艺。
2013, 28(10): 69-73.
doi: 10.13206/j.gjg201310016
摘要:
从支撑体系搭设、施工作业平台搭建、吊装机械、安装定位几方面,介绍武汉市八一路延长线水上钢箱梁高架桥工程在水上架设钢箱梁高架桥的工艺。施工过程中严格控制支撑体系定位测量精度及钢箱梁吊装方案的编制、审批,加强钢箱梁后期焊接过程的质量控制措施,工程施工效果良好,对类似水上钢箱梁高架桥的施工具有参考价值。
从支撑体系搭设、施工作业平台搭建、吊装机械、安装定位几方面,介绍武汉市八一路延长线水上钢箱梁高架桥工程在水上架设钢箱梁高架桥的工艺。施工过程中严格控制支撑体系定位测量精度及钢箱梁吊装方案的编制、审批,加强钢箱梁后期焊接过程的质量控制措施,工程施工效果良好,对类似水上钢箱梁高架桥的施工具有参考价值。
2013, 28(10): 74-77.
doi: 10.13206/j.gjg201310017
摘要:
通过水钢和德钢两个高炉工程实例对高炉粗煤气系统球节点的传统安装方法和经工艺改进后的新安装方法进行比较。在充分阐述高炉球节点结构和安装特点的基础上,详细说明经工艺改进后的新安装方法的优点和可行性,为类似工程提供参考。
通过水钢和德钢两个高炉工程实例对高炉粗煤气系统球节点的传统安装方法和经工艺改进后的新安装方法进行比较。在充分阐述高炉球节点结构和安装特点的基础上,详细说明经工艺改进后的新安装方法的优点和可行性,为类似工程提供参考。
2013, 28(10): 78-80.
doi: 10.13206/j.gjg201310018
摘要:
实际火灾中钢管混凝土柱可能遭受三面火灾作用。与四面受火相比,受火面的减少将降低构件的整体温度并在构件中产生非均匀温度分布和附加荷载偏心距,使得高温力学性能与四面受火情况有所不同。分析了保护层厚度、荷载比、截面边长、长细比和荷载偏心率等因素对三面火灾作用下带保护层方钢管混凝土的耐火极限的影响。结果表明:保护层厚度、荷载比、截面边长、长细比、荷载偏心率(当荷载偏向于背火面时)是三面火灾作用下影响方钢管混凝土柱耐火性能的主要因素。确定了满足现行规范要求的不同耐火等级的三面火灾作用下方钢管混凝土柱需要的厚涂型防火保护层最小厚度,以供抗火设计参考。
实际火灾中钢管混凝土柱可能遭受三面火灾作用。与四面受火相比,受火面的减少将降低构件的整体温度并在构件中产生非均匀温度分布和附加荷载偏心距,使得高温力学性能与四面受火情况有所不同。分析了保护层厚度、荷载比、截面边长、长细比和荷载偏心率等因素对三面火灾作用下带保护层方钢管混凝土的耐火极限的影响。结果表明:保护层厚度、荷载比、截面边长、长细比、荷载偏心率(当荷载偏向于背火面时)是三面火灾作用下影响方钢管混凝土柱耐火性能的主要因素。确定了满足现行规范要求的不同耐火等级的三面火灾作用下方钢管混凝土柱需要的厚涂型防火保护层最小厚度,以供抗火设计参考。
