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2013年 第28卷 第8期
2013, 28(8): 1-7.
doi: 10.13206/j.gjg201308001
摘要
摘要:
GB 50017-2003《钢结构设计规范》中规定,桁架杆件采用节点板连接时,计算模型的连接方式可简化为铰接。现对1榀18m跨钢桁架进行设计荷载下的三分点加载试验研究,并与软件计算结果对比,得到桁架内力和位移响应,得出最优计算模型。结果表明:1)桁架结构中节点对腹杆约束影响范围为(0.15~0.3)杆件长度,建议腹杆计算长度取0.85杆件长度较为安全;2)采用铰接计算模型校核正常使用状态下的挠度较为合适;采用刚接模型校核应力较为合理。
GB 50017-2003《钢结构设计规范》中规定,桁架杆件采用节点板连接时,计算模型的连接方式可简化为铰接。现对1榀18m跨钢桁架进行设计荷载下的三分点加载试验研究,并与软件计算结果对比,得到桁架内力和位移响应,得出最优计算模型。结果表明:1)桁架结构中节点对腹杆约束影响范围为(0.15~0.3)杆件长度,建议腹杆计算长度取0.85杆件长度较为安全;2)采用铰接计算模型校核正常使用状态下的挠度较为合适;采用刚接模型校核应力较为合理。
2013, 28(8): 8-9.
doi: 10.13206/j.gjg201308002
摘要:
单一的位移指标并不能反映地震持时对结构累积损伤的影响,基于位移和滞回耗能的双重破坏准则更符合震害和试验结果。比较现有适用于钢结构的3种不同损伤模型及其计算方法,提出合理的计算方法建议。以损伤指数的形式进行结构损伤评估,损伤指数超过临界值时认为结构完全倒塌,2条小脉冲波的倒塌位移分别为0.07m和0.08m,大脉冲波的为0.13m,其余波的为0.1~0.11m,与FEMA中得出的倒塌位移0.15m相比有所降低。
单一的位移指标并不能反映地震持时对结构累积损伤的影响,基于位移和滞回耗能的双重破坏准则更符合震害和试验结果。比较现有适用于钢结构的3种不同损伤模型及其计算方法,提出合理的计算方法建议。以损伤指数的形式进行结构损伤评估,损伤指数超过临界值时认为结构完全倒塌,2条小脉冲波的倒塌位移分别为0.07m和0.08m,大脉冲波的为0.13m,其余波的为0.1~0.11m,与FEMA中得出的倒塌位移0.15m相比有所降低。
2013, 28(8): 10-14.
doi: 10.13206/j.gjg201308003
摘要:
运用ABAQUS软件的曲壳单元对考虑柱翼缘屈曲的单层钢框架结构进行增量动力分析,分析了柱翼缘宽厚比对钢框架结构抗倒塌储备能力的影响。结果表明:柱翼缘宽厚比不大于12时结构抗倒塌储备能力较好,大于12时结构抗倒塌储备能力较差;不出现塑性铰范围内的翼缘宽厚比可适当放宽。分析结果可供工程设计参考。
运用ABAQUS软件的曲壳单元对考虑柱翼缘屈曲的单层钢框架结构进行增量动力分析,分析了柱翼缘宽厚比对钢框架结构抗倒塌储备能力的影响。结果表明:柱翼缘宽厚比不大于12时结构抗倒塌储备能力较好,大于12时结构抗倒塌储备能力较差;不出现塑性铰范围内的翼缘宽厚比可适当放宽。分析结果可供工程设计参考。
2013, 28(8): 15-19.
doi: 10.13206/j.gjg201308004
摘要:
Y型偏心支撑既能提供足够的弹性刚度,又能使结构具有很好的抗震性能;半刚性节点对钢框架结构的性能影响很大,在进行钢框架结构设计时必须要考虑半刚性的影响。将Y型偏心支撑与半刚性连接结合起来的结构形式是一种新型抗震结构体系。运用结构通用有限元软件MIDAS GEN建立不同连接刚度的半刚性连接Y型偏心支撑钢框架模型。并对其进行模态分析、多遇地震下和罕遇地震下的时程分析,得到各不同连接刚度Y型偏心支撑钢框架的自振周期、层间位移、层间位移角及顶点时程位移曲线。通过对比分析可知,半刚性连接对Y型偏心支撑钢框架的抗侧刚度有很大影响,半刚性连接可以很好地改善结构的抗震性能。Y型偏心支撑与半刚性节点都可以提高结构的抗震性能,两者相结合的结构形式有很好的应用前景。
Y型偏心支撑既能提供足够的弹性刚度,又能使结构具有很好的抗震性能;半刚性节点对钢框架结构的性能影响很大,在进行钢框架结构设计时必须要考虑半刚性的影响。将Y型偏心支撑与半刚性连接结合起来的结构形式是一种新型抗震结构体系。运用结构通用有限元软件MIDAS GEN建立不同连接刚度的半刚性连接Y型偏心支撑钢框架模型。并对其进行模态分析、多遇地震下和罕遇地震下的时程分析,得到各不同连接刚度Y型偏心支撑钢框架的自振周期、层间位移、层间位移角及顶点时程位移曲线。通过对比分析可知,半刚性连接对Y型偏心支撑钢框架的抗侧刚度有很大影响,半刚性连接可以很好地改善结构的抗震性能。Y型偏心支撑与半刚性节点都可以提高结构的抗震性能,两者相结合的结构形式有很好的应用前景。
2013, 28(8): 20-23.
doi: 10.13206/j.gjg201308005
摘要:
从弹性力学半空间问题的Boussinesq解出发,建立无限长梁的弯曲微分方程与半空间体上表面的位移表达式,对两个方程进行Fourier变换联合求解,然后通过Fourier逆变换求得半空间体的支承反力与梁的位移表达式。通过理论解与有限元分析比较,求得Fourier变换解中的待定系数C=γ+e≈3.295 5。分析发现,半无限空间上的梁的特征长度是开四次方的量。最后提出梁下承压应力计算的等效计算长度,用于下部半空间材料的强度计算。所得到的梁的弯矩和剪力公式,可用于轨道梁的强度计算。
从弹性力学半空间问题的Boussinesq解出发,建立无限长梁的弯曲微分方程与半空间体上表面的位移表达式,对两个方程进行Fourier变换联合求解,然后通过Fourier逆变换求得半空间体的支承反力与梁的位移表达式。通过理论解与有限元分析比较,求得Fourier变换解中的待定系数C=γ+e≈3.295 5。分析发现,半无限空间上的梁的特征长度是开四次方的量。最后提出梁下承压应力计算的等效计算长度,用于下部半空间材料的强度计算。所得到的梁的弯矩和剪力公式,可用于轨道梁的强度计算。
2013, 28(8): 24-27.
doi: 10.13206/j.gjg201308006
摘要:
以哈尔滨松北某斜交桥方案为例,对斜交桥在竖向荷载下的平转扭曲现象进行分析。通过不同刚度下平转趋势的对比,探索此种现象的影响因素。研究结果表明:在常规竖向荷载带来结构翘曲变形的同时,斜交桥梁仍会受桥梁纵横向刚度大小及比例的影响,各自产生相应的平转效应,为斜交桥梁的设计提供参考。
以哈尔滨松北某斜交桥方案为例,对斜交桥在竖向荷载下的平转扭曲现象进行分析。通过不同刚度下平转趋势的对比,探索此种现象的影响因素。研究结果表明:在常规竖向荷载带来结构翘曲变形的同时,斜交桥梁仍会受桥梁纵横向刚度大小及比例的影响,各自产生相应的平转效应,为斜交桥梁的设计提供参考。
2013, 28(8): 28-30.
doi: 10.13206/j.gjg201308007
摘要:
采用带约束拉杆L形钢管混凝土截面简化方法,分别以统一理论、极限平衡理论和统一强度理论为基础,并考虑截面长宽比的影响,提出了带约束拉杆L形钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式。计算值与试验值比较表明,以统一理论为基础的简化计算方法吻合较好。利用统一理论为基础的简化计算方法,对影响带约束拉杆L形钢管混凝土轴压柱受力性能的因素:拉杆纵向间距、拉杆横向间距、钢管壁厚和钢管屈服强度,进行正交分析,为工程设计及应用提供参考依据。
采用带约束拉杆L形钢管混凝土截面简化方法,分别以统一理论、极限平衡理论和统一强度理论为基础,并考虑截面长宽比的影响,提出了带约束拉杆L形钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式。计算值与试验值比较表明,以统一理论为基础的简化计算方法吻合较好。利用统一理论为基础的简化计算方法,对影响带约束拉杆L形钢管混凝土轴压柱受力性能的因素:拉杆纵向间距、拉杆横向间距、钢管壁厚和钢管屈服强度,进行正交分析,为工程设计及应用提供参考依据。
2013, 28(8): 31-34.
doi: 10.13206/j.gjg201308008
摘要:
钢结构屋盖系统中檩条的跨度通常较大,在弯矩和轴力作用下容易发生屈曲。其稳定性通过两个方面来保证,一方面与之相连的屋面板为其提供均布的弹性约束,另一方面在檩条的腹板位置设置拉条来维持屋面系统的稳定性,相当于在檩条跨中侧面附加了一个弹簧,提供其侧向稳定。建立屋盖系统中檩条的隔离模型,分析檩条在屋面板和拉条联合作用下屈曲荷载的提高程度,验证了拉条能够对檩条稳定性起实际作用,但存在一个门槛刚度,当拉条的约束程度增加使檩条刚度达到此刚度后,再增加拉条约束对檩条的临界荷载的提高没有任何作用。此结论可为檩条和拉条稳定性设计提供理论依据。
钢结构屋盖系统中檩条的跨度通常较大,在弯矩和轴力作用下容易发生屈曲。其稳定性通过两个方面来保证,一方面与之相连的屋面板为其提供均布的弹性约束,另一方面在檩条的腹板位置设置拉条来维持屋面系统的稳定性,相当于在檩条跨中侧面附加了一个弹簧,提供其侧向稳定。建立屋盖系统中檩条的隔离模型,分析檩条在屋面板和拉条联合作用下屈曲荷载的提高程度,验证了拉条能够对檩条稳定性起实际作用,但存在一个门槛刚度,当拉条的约束程度增加使檩条刚度达到此刚度后,再增加拉条约束对檩条的临界荷载的提高没有任何作用。此结论可为檩条和拉条稳定性设计提供理论依据。
2013, 28(8): 35-39.
doi: 10.13206/j.gjg201308009
摘要:
采用通用有限元分析软件ANSYS,对角钢塔中不同布置方式的斜材进行有限元分析,使用壳单元建立4种斜材布置方式的有限元模型,考虑节点板厚度的影响,经过非线性屈曲分析得到各构件的极限承载力。通过对4种布置方式下构件极限承载力的比较发现,斜材布置方式对构件的极限承载力有较大影响,采用现行规范计算得到的构件承载力有时会过于保守。
采用通用有限元分析软件ANSYS,对角钢塔中不同布置方式的斜材进行有限元分析,使用壳单元建立4种斜材布置方式的有限元模型,考虑节点板厚度的影响,经过非线性屈曲分析得到各构件的极限承载力。通过对4种布置方式下构件极限承载力的比较发现,斜材布置方式对构件的极限承载力有较大影响,采用现行规范计算得到的构件承载力有时会过于保守。
2013, 28(8): 40-42.
doi: 10.13206/j.gjg201308010
摘要:
轻钢厂房的优化设计是控制工程成本的关键步骤,结合工程实际,从多个方面分析了所采取的结构优化措施对轻钢厂房工程用钢量的影响,同时提出经济性轻钢结构设计的要点,并提出优化设计绝不能以降低结构的安全度来换取经济效益。
轻钢厂房的优化设计是控制工程成本的关键步骤,结合工程实际,从多个方面分析了所采取的结构优化措施对轻钢厂房工程用钢量的影响,同时提出经济性轻钢结构设计的要点,并提出优化设计绝不能以降低结构的安全度来换取经济效益。
2013, 28(8): 43-46.
doi: 10.13206/j.gjg201308011
摘要:
某地铁高架站顶部钢结构雨篷结构吊挂了下部站台层与站厅层的部分结构。通过对其在活荷载不利布置情况下的结构受力进行计算分析,对比活荷载对称布置情况下的相关数据,考虑活荷载不利布置情况对钢雨篷结构的影响,可为类似工程设计提供参考。
某地铁高架站顶部钢结构雨篷结构吊挂了下部站台层与站厅层的部分结构。通过对其在活荷载不利布置情况下的结构受力进行计算分析,对比活荷载对称布置情况下的相关数据,考虑活荷载不利布置情况对钢雨篷结构的影响,可为类似工程设计提供参考。
2013, 28(8): 47-50.
doi: 10.13206/j.gjg201308012
摘要:
工业建筑结构改造加固工程中常需大幅度提高梁的承载力,普通粘钢板加固方法应用受到限制,而通过螺栓锚固H型钢使其与混凝土梁共同工作来扩大结构受力截面可满足这一要求。以某具体加固工程为例介绍了H型钢加固混凝土梁技术的设计、构造和施工工艺。
工业建筑结构改造加固工程中常需大幅度提高梁的承载力,普通粘钢板加固方法应用受到限制,而通过螺栓锚固H型钢使其与混凝土梁共同工作来扩大结构受力截面可满足这一要求。以某具体加固工程为例介绍了H型钢加固混凝土梁技术的设计、构造和施工工艺。
2013, 28(8): 51-53.
doi: 10.13206/j.gjg201308013
摘要:
济南黄河特大桥是京沪高铁跨越黄河的重要通道,设计时速350km/h,其结构形式为5跨连续刚性梁柔性拱下承式钢桁梁桥,国内尚属首次采用。对桁架、节点、横断面及桥面系的设计进行详细介绍,通过对施工过程的调整和监控,确保施工的顺利实施。
济南黄河特大桥是京沪高铁跨越黄河的重要通道,设计时速350km/h,其结构形式为5跨连续刚性梁柔性拱下承式钢桁梁桥,国内尚属首次采用。对桁架、节点、横断面及桥面系的设计进行详细介绍,通过对施工过程的调整和监控,确保施工的顺利实施。
2013, 28(8): 54-56.
doi: 10.13206/j.gjg201308014
摘要:
抱箍法盖梁施工与满堂支架法、预留孔法等相比有施工操作简单、节省材料节省劳动力、周期短等明显的优势。抱箍法盖梁施工需要严密的计算,主要包括:侧模支撑计算、纵梁计算、抱箍计算。以郑州市K0+514主线上跨京广铁路分离式立交桥桥墩盖梁为例,验算盖梁施工中的抱箍应力是否达到施工要求。
抱箍法盖梁施工与满堂支架法、预留孔法等相比有施工操作简单、节省材料节省劳动力、周期短等明显的优势。抱箍法盖梁施工需要严密的计算,主要包括:侧模支撑计算、纵梁计算、抱箍计算。以郑州市K0+514主线上跨京广铁路分离式立交桥桥墩盖梁为例,验算盖梁施工中的抱箍应力是否达到施工要求。
2013, 28(8): 57-59.
doi: 10.13206/j.gjg201308015
摘要:
针对十字柱转箱型柱的制作过程中出现的易变形、难度大等特点,从总体工艺着手,分解出柱制作的关键要点。从结构下料、焊接和组立等重要环节进行监控,保证了十字柱转箱型柱的成功制作,并取得很好的效果。
针对十字柱转箱型柱的制作过程中出现的易变形、难度大等特点,从总体工艺着手,分解出柱制作的关键要点。从结构下料、焊接和组立等重要环节进行监控,保证了十字柱转箱型柱的成功制作,并取得很好的效果。
2013, 28(8): 60-62.
doi: 10.13206/j.gjg201308016
摘要:
扁担梁是一种大型物件和结构件吊装的吊具,可以使被吊装物件受力合理,避免产生过大的弯曲变形、损坏等,被广泛应用在运输、工业和建筑工程安装等行业。在泰州长江公路大桥、马鞍山长江公路大桥等项目大节段杆件吊运实践中得到了检验并发挥了良好的效益。重点研究了门吊扁担梁定型、受力分析计算、校核等内容,可为同类项目的大型构件吊装提供借鉴。
扁担梁是一种大型物件和结构件吊装的吊具,可以使被吊装物件受力合理,避免产生过大的弯曲变形、损坏等,被广泛应用在运输、工业和建筑工程安装等行业。在泰州长江公路大桥、马鞍山长江公路大桥等项目大节段杆件吊运实践中得到了检验并发挥了良好的效益。重点研究了门吊扁担梁定型、受力分析计算、校核等内容,可为同类项目的大型构件吊装提供借鉴。
2013, 28(8): 63-68.
doi: 10.13206/j.gjg201308017
摘要:
安徽广播电视中心东区采光顶钢结构为空间张弦桁架结构体系,上部为钢结构体系,下部由径向24道高强拉索和环向3道高强拉杆组成。通过空间异形张弦结构施工方法选定、施工流程、对各阶段施工仿真分析以及施工过程中临时支撑胎架、变形监测,采用有限元计算软件ANSYS对钢结构应力和变形进行仿真计算,使结构按预期的形态安装成型,保证了施工过程的安全性。
安徽广播电视中心东区采光顶钢结构为空间张弦桁架结构体系,上部为钢结构体系,下部由径向24道高强拉索和环向3道高强拉杆组成。通过空间异形张弦结构施工方法选定、施工流程、对各阶段施工仿真分析以及施工过程中临时支撑胎架、变形监测,采用有限元计算软件ANSYS对钢结构应力和变形进行仿真计算,使结构按预期的形态安装成型,保证了施工过程的安全性。
2013, 28(8): 69-70.
doi: 10.13206/j.gjg201308018
摘要:
广州南航11号机库屋盖采用双层斜放四角锥钢网架,采用地面拼装、整体提升的施工方法。利用有限元软件MIDAS/GEN对网架结构整体提升及拆除临时支撑进行全过程一体化仿真分析,分析了整个施工过程中各施工状态下结构内力及位移的变化,保证了施工过程的安全性。
广州南航11号机库屋盖采用双层斜放四角锥钢网架,采用地面拼装、整体提升的施工方法。利用有限元软件MIDAS/GEN对网架结构整体提升及拆除临时支撑进行全过程一体化仿真分析,分析了整个施工过程中各施工状态下结构内力及位移的变化,保证了施工过程的安全性。
2013, 28(8): 71-74.
doi: 10.13206/j.gjg201308019
摘要:
介绍厦门天马M1主厂房166H断热气密工法金属屋面系统的设计与施工,包括金属屋面系统构造设计,屋面板选型、高空水平运输、连续固定座和断热固定座以及屋面气密施工。通过采用气密施工工法,达到了电子厂房对洁净度、气密性及屋面板自身防热胀冷缩的要求,对类似金属屋面系统施工具有较好的借鉴意义。
介绍厦门天马M1主厂房166H断热气密工法金属屋面系统的设计与施工,包括金属屋面系统构造设计,屋面板选型、高空水平运输、连续固定座和断热固定座以及屋面气密施工。通过采用气密施工工法,达到了电子厂房对洁净度、气密性及屋面板自身防热胀冷缩的要求,对类似金属屋面系统施工具有较好的借鉴意义。
2013, 28(8): 75-80.
doi: 10.13206/j.gjg201308020
摘要:
介绍利用同步液压控制系统技术实现大吨位钢结构模块整体提升、滑移安装工艺,论述液压提升控制原理,并重点阐述安装工艺的关键设计方法、施工要点。工程实践表明:使用液压同步控制系统技术成功对大吨位钢结构模块整体提升、滑移一次到位,提高了施工进度和工程质量,取得了显著的技术经济效果。总结该安装工艺在施工实践过程中需改进和注意的方面,为同类大吨位整体安装工程提供可借鉴的实例。
介绍利用同步液压控制系统技术实现大吨位钢结构模块整体提升、滑移安装工艺,论述液压提升控制原理,并重点阐述安装工艺的关键设计方法、施工要点。工程实践表明:使用液压同步控制系统技术成功对大吨位钢结构模块整体提升、滑移一次到位,提高了施工进度和工程质量,取得了显著的技术经济效果。总结该安装工艺在施工实践过程中需改进和注意的方面,为同类大吨位整体安装工程提供可借鉴的实例。
