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2014年 第29卷 第12期
2014, 29(12): 1-7.
doi: 10.13206/j.gjg201412001
摘要
摘要:
两边连接竖向加劲式钢板剪力墙是一种新的结构形式,其优势很独特。运用ANSYS对跨高比L/H为0.5~1.5的75组单片墙的滞回性能进行参数化分析,详细归纳总结了滞回性能几个主要指标(滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度衰减系数)随着跨高比、板厚、加劲肋效应的变化规律。分析结果表明:跨高比越大滞回曲线捏缩效应表现得越明显,板厚越小捏缩现象出现得越早;能量耗散系数绝大多数随着跨高比的增大呈现降低的趋势;同一跨高比构件刚度随着板厚的减小而降低,同一板厚的构件刚度随着跨高比的增大而增大;增强加劲肋对钢板墙耗能能力的提高有一定的贡献,对于提高钢板墙刚度的效果不明显。
两边连接竖向加劲式钢板剪力墙是一种新的结构形式,其优势很独特。运用ANSYS对跨高比L/H为0.5~1.5的75组单片墙的滞回性能进行参数化分析,详细归纳总结了滞回性能几个主要指标(滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度衰减系数)随着跨高比、板厚、加劲肋效应的变化规律。分析结果表明:跨高比越大滞回曲线捏缩效应表现得越明显,板厚越小捏缩现象出现得越早;能量耗散系数绝大多数随着跨高比的增大呈现降低的趋势;同一跨高比构件刚度随着板厚的减小而降低,同一板厚的构件刚度随着跨高比的增大而增大;增强加劲肋对钢板墙耗能能力的提高有一定的贡献,对于提高钢板墙刚度的效果不明显。
2014, 29(12): 8-12.
doi: 10.13206/j.gjg201412002
摘要:
为进一步研究GFRP管-混凝土-钢管受弯构件的受力性能,对其在单调荷载作用下的整个受力过程进行分析。采用平截面假定的纤维模型法,编制了GFRP管-混凝土-钢管组合构件的抗弯承载力计算程序。利用该程序计算得到弯矩-曲率、荷载-变形关系曲线,以及混凝土强度、空心率及GFRP管及内钢管厚度等因素对GFRP管-混凝土-钢管组合构件荷载-变形曲线的影响。研究表明,荷载-变形曲线可分为弹性、弹塑性和塑性三个阶段,空心率对极限荷载的影响比较显著,GFRP管-混凝土-钢管受弯构件的承载力随着GFRP管和钢管管壁厚度的增加而增加,随着混凝土强度等级的提高而增大,随着空心率的增大,其相应变小。
为进一步研究GFRP管-混凝土-钢管受弯构件的受力性能,对其在单调荷载作用下的整个受力过程进行分析。采用平截面假定的纤维模型法,编制了GFRP管-混凝土-钢管组合构件的抗弯承载力计算程序。利用该程序计算得到弯矩-曲率、荷载-变形关系曲线,以及混凝土强度、空心率及GFRP管及内钢管厚度等因素对GFRP管-混凝土-钢管组合构件荷载-变形曲线的影响。研究表明,荷载-变形曲线可分为弹性、弹塑性和塑性三个阶段,空心率对极限荷载的影响比较显著,GFRP管-混凝土-钢管受弯构件的承载力随着GFRP管和钢管管壁厚度的增加而增加,随着混凝土强度等级的提高而增大,随着空心率的增大,其相应变小。
2014, 29(12): 13-16.
doi: 10.13206/j.gjg201412003
摘要:
腹板开洞钢拱通过设置侧向支撑可以阻止钢拱发生平面外弯扭屈曲,支撑刚度的大小会对钢拱屈曲临界荷载产生影响。采用有限元方法分析了不同荷载、拱脚条件、支撑类型和位置对钢拱平面外屈曲稳定的影响。研究表明:在刚性支撑情况下,钢拱屈曲临界荷载随支撑刚度增大而增大,铰支钢拱屈曲半波随支撑数量的增加而增加,当支撑数量为n时,会出现n+1个屈曲半波。两种支撑类型共同工作时,在侧向刚度支撑足够的情况下,扭转支撑对钢拱平面外屈曲临界荷载的影响有限。当侧向支撑刚度达到临界支撑刚度时,其屈曲临界荷载不再随支撑刚度的增大而增大。
腹板开洞钢拱通过设置侧向支撑可以阻止钢拱发生平面外弯扭屈曲,支撑刚度的大小会对钢拱屈曲临界荷载产生影响。采用有限元方法分析了不同荷载、拱脚条件、支撑类型和位置对钢拱平面外屈曲稳定的影响。研究表明:在刚性支撑情况下,钢拱屈曲临界荷载随支撑刚度增大而增大,铰支钢拱屈曲半波随支撑数量的增加而增加,当支撑数量为n时,会出现n+1个屈曲半波。两种支撑类型共同工作时,在侧向刚度支撑足够的情况下,扭转支撑对钢拱平面外屈曲临界荷载的影响有限。当侧向支撑刚度达到临界支撑刚度时,其屈曲临界荷载不再随支撑刚度的增大而增大。
2014, 29(12): 21-24.
doi: 10.13206/j.gjg201412004
摘要:
销轴连接是一种常见的铰接连接形式,其转动性能直接影响到结构的传力形式及设计计算的准确性。通过建立二维ABAQUS模型,定义名义弯矩值,定量分析转动角度、摩擦系数、荷载水平和耳板孔与销轴间间隙等对典型的销轴连接转动性能的影响。有限元分析表明:荷载水平较低时,转动引起的名义弯矩值不随转动角度增大而变化。当荷载水平较高时,名义弯矩随转动角度增大而变大;摩擦系数较小时,名义弯矩值随着荷载水平增大而变大。随着摩擦系数增大,名义弯矩值随着荷载水平增大先变大后减小,且其峰值随摩擦系数增大而变大,所对应的荷载水平减小;随着耳板孔与销轴之间的间隙增大,名义弯矩峰值先变小后变大。合理选取间隙,可以改善销轴连接的转动性能。
销轴连接是一种常见的铰接连接形式,其转动性能直接影响到结构的传力形式及设计计算的准确性。通过建立二维ABAQUS模型,定义名义弯矩值,定量分析转动角度、摩擦系数、荷载水平和耳板孔与销轴间间隙等对典型的销轴连接转动性能的影响。有限元分析表明:荷载水平较低时,转动引起的名义弯矩值不随转动角度增大而变化。当荷载水平较高时,名义弯矩随转动角度增大而变大;摩擦系数较小时,名义弯矩值随着荷载水平增大而变大。随着摩擦系数增大,名义弯矩值随着荷载水平增大先变大后减小,且其峰值随摩擦系数增大而变大,所对应的荷载水平减小;随着耳板孔与销轴之间的间隙增大,名义弯矩峰值先变小后变大。合理选取间隙,可以改善销轴连接的转动性能。
2014, 29(12): 25-31.
doi: 10.13206/j.gjg201412005
摘要:
在钢结构框架节点的延性和抗震性能的设计中,多种不同削弱形式的梁均能够实现在水平荷载作用下节点塑性铰外移的目的。为此,重点从结构的受力方面,采用增量变刚度法对节点塑性铰外移的机理进行相关研究。对削弱型节点连接类型及传统型的节点连接类型进行相关的结构受力机理的推导研究,从理论上分析比较不同框架结构模型在水平荷载作用下的破坏模式及所对应的极限荷载。综合比较得出:采取一定的削弱方式能够改变构件的极限弯矩,进而实现塑性铰外移的目的;采取合理的削弱形式能够保证在结构极限荷载降低不明显的情况下实现塑性铰外移的目的。
在钢结构框架节点的延性和抗震性能的设计中,多种不同削弱形式的梁均能够实现在水平荷载作用下节点塑性铰外移的目的。为此,重点从结构的受力方面,采用增量变刚度法对节点塑性铰外移的机理进行相关研究。对削弱型节点连接类型及传统型的节点连接类型进行相关的结构受力机理的推导研究,从理论上分析比较不同框架结构模型在水平荷载作用下的破坏模式及所对应的极限荷载。综合比较得出:采取一定的削弱方式能够改变构件的极限弯矩,进而实现塑性铰外移的目的;采取合理的削弱形式能够保证在结构极限荷载降低不明显的情况下实现塑性铰外移的目的。
2014, 29(12): 32-35.
doi: 10.13206/j.gjg201412006
摘要:
近年来,人行天桥的舒适度问题越来越引起公众的注意。人行桥振动是因为结构自身刚度较低,在人群荷载下引起共振,该现象出现在较多的城市桥梁中。因此,针对龙安桥箱梁式人行天桥,开展行人引起的振动研究,评价结构安全性及行人舒适性,具有十分重要的意义,可为类似工程提供有益的参考。
近年来,人行天桥的舒适度问题越来越引起公众的注意。人行桥振动是因为结构自身刚度较低,在人群荷载下引起共振,该现象出现在较多的城市桥梁中。因此,针对龙安桥箱梁式人行天桥,开展行人引起的振动研究,评价结构安全性及行人舒适性,具有十分重要的意义,可为类似工程提供有益的参考。
2014, 29(12): 36-39.
doi: 10.13206/j.gjg201412007
摘要:
虽然CECS 2002∶2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》为轻型门式刚架的发展提供了基础,但该规程仅适用于中小吨位的中轻级工作制吊车厂房。基于某大型单层钢结构厂房含50t中级工作制(A5)软钩吊车的设计,在综合考虑安全性和经济性的情况下,提出两种设计方案,并根据GB 50017—2003《钢结构设计规范》、CECS102∶2002,详细论证方案二设计方法的合理性,为类似的设计提供借鉴。
虽然CECS 2002∶2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》为轻型门式刚架的发展提供了基础,但该规程仅适用于中小吨位的中轻级工作制吊车厂房。基于某大型单层钢结构厂房含50t中级工作制(A5)软钩吊车的设计,在综合考虑安全性和经济性的情况下,提出两种设计方案,并根据GB 50017—2003《钢结构设计规范》、CECS102∶2002,详细论证方案二设计方法的合理性,为类似的设计提供借鉴。
2014, 29(12): 40-43.
doi: 10.13206/j.gjg201412008
摘要:
纺织厂房因其特殊的工艺需求,对厂房结构的布置及形式有一定的要求。结合某纺织厂房的优化设计,探讨了纺织类轻钢厂房在结构设计、尤其是次结构设计过程中极易忽视的问题,并提出了合理的解决方案,可供同类工程参考。
纺织厂房因其特殊的工艺需求,对厂房结构的布置及形式有一定的要求。结合某纺织厂房的优化设计,探讨了纺织类轻钢厂房在结构设计、尤其是次结构设计过程中极易忽视的问题,并提出了合理的解决方案,可供同类工程参考。
2014, 29(12): 44-47.
doi: 10.13206/j.gjg201412009
摘要:
通过大跨度双向钢-混凝土井字组合梁的实际工程应用,结合设计与施工过程应力跟踪检测结果分析,消除了结构设计人员对钢-混凝土组合结构中的支座半刚性节点受力状态的顾虑;同时通过同类结构的方案比选,验证大跨度双向钢-混凝土井字组合梁结构为可持续发展的低碳绿色结构,值得推广应用。
通过大跨度双向钢-混凝土井字组合梁的实际工程应用,结合设计与施工过程应力跟踪检测结果分析,消除了结构设计人员对钢-混凝土组合结构中的支座半刚性节点受力状态的顾虑;同时通过同类结构的方案比选,验证大跨度双向钢-混凝土井字组合梁结构为可持续发展的低碳绿色结构,值得推广应用。
2014, 29(12): 48-52.
doi: 10.13206/j.gjg201412010
摘要:
某大跨人行天桥上设置单排柱罩篷,天桥本身为连续钢-混凝土组合梁,采用单箱单室钢箱截面,部分段端部与桥轴线成斜角。通过有限元方法对其进行了精细分析:研究单排柱罩篷在水平风荷载作用下的变形特征,不同斜交角对简支和连续桥端支座反力的影响,大扭矩作用下薄壁箱形截面中横隔板间距与刚度对截面畸变的影响,不同的TMD设置参数对本桥减振效果的对比分析。给出了不同斜角度时支座反力比、横隔板的间距及刚度建议,同时给出了适合本工程的TMD设置参数。结果可供类似工程参考。
某大跨人行天桥上设置单排柱罩篷,天桥本身为连续钢-混凝土组合梁,采用单箱单室钢箱截面,部分段端部与桥轴线成斜角。通过有限元方法对其进行了精细分析:研究单排柱罩篷在水平风荷载作用下的变形特征,不同斜交角对简支和连续桥端支座反力的影响,大扭矩作用下薄壁箱形截面中横隔板间距与刚度对截面畸变的影响,不同的TMD设置参数对本桥减振效果的对比分析。给出了不同斜角度时支座反力比、横隔板的间距及刚度建议,同时给出了适合本工程的TMD设置参数。结果可供类似工程参考。
2014, 29(12): 53-57.
doi: 10.13206/j.gjg201412011
摘要:
分析国内外钢桥制作现状,通过对港珠澳大桥钢箱梁正交异性钢桥梁板单元制作进行分析,提出具体的机械化、自动化制作方案,并对关键工序的自动化方案进行了对比分析,对我国钢桥梁企业自动化制作发展方向进行了展望。
分析国内外钢桥制作现状,通过对港珠澳大桥钢箱梁正交异性钢桥梁板单元制作进行分析,提出具体的机械化、自动化制作方案,并对关键工序的自动化方案进行了对比分析,对我国钢桥梁企业自动化制作发展方向进行了展望。
2014, 29(12): 62-64.
doi: 10.13206/j.gjg201412012
摘要:
对于大跨度空间桁架结构,不同拼装顺序产生的结构位移和应力有很大不同,寻求合理的拼装顺序是控制桁架内部拼装应力的关键,采用Midas软件过程模拟方法对大跨度空间桁架拼装顺序进行深入研究。以两种典型的施工顺序为例,结合南京金鹰天地广场项目,对拼装过程中结构产生的应力和位移的相互影响进行分析。提出实际工程中合理选择拼装方案的重要性,可为后续类似工程提供参考。
对于大跨度空间桁架结构,不同拼装顺序产生的结构位移和应力有很大不同,寻求合理的拼装顺序是控制桁架内部拼装应力的关键,采用Midas软件过程模拟方法对大跨度空间桁架拼装顺序进行深入研究。以两种典型的施工顺序为例,结合南京金鹰天地广场项目,对拼装过程中结构产生的应力和位移的相互影响进行分析。提出实际工程中合理选择拼装方案的重要性,可为后续类似工程提供参考。
2014, 29(12): 65-68.
doi: 10.13206/j.gjg201412013
摘要:
对大跨度空中平台结构而言,寻求安全、合理的施工方案是工程实施的关键,采用Midas、ANSYS等软件进行结构受力计算,并结合以往大跨度空间结构的成功案例对安装方法进行了研究。以3种典型的安装方案为例,对安装方案进行对比分析,给出合理可行、安全可靠的安装方案,为后续类似的工程提供技术支持。
对大跨度空中平台结构而言,寻求安全、合理的施工方案是工程实施的关键,采用Midas、ANSYS等软件进行结构受力计算,并结合以往大跨度空间结构的成功案例对安装方法进行了研究。以3种典型的安装方案为例,对安装方案进行对比分析,给出合理可行、安全可靠的安装方案,为后续类似的工程提供技术支持。
2014, 29(12): 69-74.
doi: 10.13206/j.gjg201412014
摘要:
某大型张弦门墙钢结构,因受其结构特性及现场施工条件的制约,使得单一的施工方案均无法满足其施工需求。通过分析论证,采用地面整体水平拼装、结构胎架滑移运输及大型吊机分块吊装的综合施工方案,结构整体安装完成后实际柱顶最大水平误差3mm,垂直误差2mm,柱脚对口最大误差为2.5mm,两侧套筒最大对口误差为2mm,门墙钢结构跨中最大挠度为10mm,结构安装精度达到预期效果。
某大型张弦门墙钢结构,因受其结构特性及现场施工条件的制约,使得单一的施工方案均无法满足其施工需求。通过分析论证,采用地面整体水平拼装、结构胎架滑移运输及大型吊机分块吊装的综合施工方案,结构整体安装完成后实际柱顶最大水平误差3mm,垂直误差2mm,柱脚对口最大误差为2.5mm,两侧套筒最大对口误差为2mm,门墙钢结构跨中最大挠度为10mm,结构安装精度达到预期效果。
2014, 29(12): 75-78.
doi: 10.13206/j.gjg201412015
摘要:
石家庄河北航空基地维修机库大厅屋面为3层斜放四棱锥全焊接球网架结构,结合现场实际情况及工程特点,选用“杆件地面组装,分段整体提升”的安装方案。施工前,对网架提升设计中拔杆的选择、稳定性及网架提升吊点布置等关键技术使用专业软件建模进行精确验算分析,施工过程中对网架单元拼装及提升过程中的人员配备、拔杆安装、起吊、同步控制等重要环节进行有效管控。经实际监测,该钢网架变形均在允许范围之内,满足设计要求。
石家庄河北航空基地维修机库大厅屋面为3层斜放四棱锥全焊接球网架结构,结合现场实际情况及工程特点,选用“杆件地面组装,分段整体提升”的安装方案。施工前,对网架提升设计中拔杆的选择、稳定性及网架提升吊点布置等关键技术使用专业软件建模进行精确验算分析,施工过程中对网架单元拼装及提升过程中的人员配备、拔杆安装、起吊、同步控制等重要环节进行有效管控。经实际监测,该钢网架变形均在允许范围之内,满足设计要求。
2014, 29(12): 79-81.
doi: 10.13206/j.gjg201412016
摘要:
超薄型钢结构防火涂料的防火涂层厚度不大于3mm,主要以溶剂型为主,具有很好的装饰和理化性能。重点研究钢结构表面处理方法、防火涂料施工环境以及防火涂料的施工工艺对防火涂料涂装效果的影响,以期对超薄型防火涂料最佳施工工艺的选择提供参考。
超薄型钢结构防火涂料的防火涂层厚度不大于3mm,主要以溶剂型为主,具有很好的装饰和理化性能。重点研究钢结构表面处理方法、防火涂料施工环境以及防火涂料的施工工艺对防火涂料涂装效果的影响,以期对超薄型防火涂料最佳施工工艺的选择提供参考。
