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2014年 第29卷 第2期
2014, 29(2): 1-4.
doi: 10.13206/j.gjg201402001
摘要
摘要:
在当代高层建筑中,作为抗侧力体系的钢板剪力墙的应用越来越多。由于平钢板剪力墙结构平面外的稳定性很差,通过将两个折板组合形成横置蜂窝形截面钢板剪力墙来改善薄钢板剪力墙的稳定性,使墙板、柱的受力合理、传力明确。分析表明:失稳前,该种截面形式的钢板剪力墙能充分发挥钢材的强度和延性。
在当代高层建筑中,作为抗侧力体系的钢板剪力墙的应用越来越多。由于平钢板剪力墙结构平面外的稳定性很差,通过将两个折板组合形成横置蜂窝形截面钢板剪力墙来改善薄钢板剪力墙的稳定性,使墙板、柱的受力合理、传力明确。分析表明:失稳前,该种截面形式的钢板剪力墙能充分发挥钢材的强度和延性。
2014, 29(2): 5-8.
doi: 10.13206/j.gjg201402002
摘要:
在半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙体系中,半刚性框架和内填钢板均具有很好的延性和耗能性能,两者协同工作进行抗侧以防止结构在地震作用下破坏。为深入研究半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙的力学性能,采用ANSYS有限元分析软件对结构进行数值分析,并考察框架节点形式,内填钢板高宽比、高厚比,柱轴压比和肋板刚度比等一系列参数对结构滞回性能的影响。根据内填钢板中心点在循环荷载作用下的面外变形,研究半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙的屈曲性能和受力机理。
在半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙体系中,半刚性框架和内填钢板均具有很好的延性和耗能性能,两者协同工作进行抗侧以防止结构在地震作用下破坏。为深入研究半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙的力学性能,采用ANSYS有限元分析软件对结构进行数值分析,并考察框架节点形式,内填钢板高宽比、高厚比,柱轴压比和肋板刚度比等一系列参数对结构滞回性能的影响。根据内填钢板中心点在循环荷载作用下的面外变形,研究半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙的屈曲性能和受力机理。
2014, 29(2): 9-13.
doi: 10.13206/j.gjg201402003
摘要:
纤维增强复合材料桥面板正得到越来越广泛的应用,而桥面板与钢纵梁的连接件是两者共同作用的关键。介绍复合材料桥面板与钢纵梁的连接种类,分析对比了各种连接方法,阐述各自的优缺点和适用情况,并重点介绍剪力钉连接法的构造与受力特点,进而提出相关建议。
纤维增强复合材料桥面板正得到越来越广泛的应用,而桥面板与钢纵梁的连接件是两者共同作用的关键。介绍复合材料桥面板与钢纵梁的连接种类,分析对比了各种连接方法,阐述各自的优缺点和适用情况,并重点介绍剪力钉连接法的构造与受力特点,进而提出相关建议。
2014, 29(2): 14-18.
doi: 10.13206/j.gjg201402004
摘要:
为研究新型卷边钢板组合截面柱(PEC)构件受力性能,采用ABAQUS软件,建立有限元分析模型,对6个PEC柱试验试件进行有限元模拟研究,通过位移-荷载曲线和破坏模态的分析,得出PEC柱腹板厚度、PEC柱构件长细比、PEC柱构件加密区等设计参数对PEC柱受力性能的影响规律。结果表明:翼缘与腹板的厚度决定构件的破坏模态;构件高宽比影响试件的承载能力;加密区间距和长度一定程度上影响构件的整体性。
为研究新型卷边钢板组合截面柱(PEC)构件受力性能,采用ABAQUS软件,建立有限元分析模型,对6个PEC柱试验试件进行有限元模拟研究,通过位移-荷载曲线和破坏模态的分析,得出PEC柱腹板厚度、PEC柱构件长细比、PEC柱构件加密区等设计参数对PEC柱受力性能的影响规律。结果表明:翼缘与腹板的厚度决定构件的破坏模态;构件高宽比影响试件的承载能力;加密区间距和长度一定程度上影响构件的整体性。
2014, 29(2): 19-23.
doi: 10.13206/j.gjg201402005
摘要:
大容量机组空冷系统属电站生命线工程的重要组成部分,结构与设备的安全性直接影响电厂的正常生产。为了有效控制不同水准强度地震作用下结构及关键设备的破坏程度,在综合考虑结构及内部关键设备破坏造成的社会影响和经济损失等因素后,提出大容量机组空冷系统抗震性能化设计方法,明确相应的抗震性能目标和性能水准。空冷系统抗震性能化设计中通过合理的抗震构造措施,确保不同性能目标下结构的承载能力及延性需求,解决以生命安全为抗震设防唯一目标的单一抗震设防标准不够全面的设计弊端,从而减小震后经济损失。
大容量机组空冷系统属电站生命线工程的重要组成部分,结构与设备的安全性直接影响电厂的正常生产。为了有效控制不同水准强度地震作用下结构及关键设备的破坏程度,在综合考虑结构及内部关键设备破坏造成的社会影响和经济损失等因素后,提出大容量机组空冷系统抗震性能化设计方法,明确相应的抗震性能目标和性能水准。空冷系统抗震性能化设计中通过合理的抗震构造措施,确保不同性能目标下结构的承载能力及延性需求,解决以生命安全为抗震设防唯一目标的单一抗震设防标准不够全面的设计弊端,从而减小震后经济损失。
2014, 29(2): 24-27.
doi: 10.13206/j.gjg201402006
摘要:
裂纹长度临界值一直是结构安全性评估的重要指标,确定裂纹长度临界值的传统方法限于线弹性阶段且不适用于力学性能不均匀的焊接接头。在考虑焊接残余应力的情况下,使用有限元软件ANSYS计算出焊接残余应力的数值,依据英国BS 7448规范对X70钢断裂韧度裂纹尖端张开位移(CTOD)值进行测试,进而根据英国PD6493规范导出的CTOD设计曲线,对X70钢在ASME规范的设计应力下贯穿裂纹长度临界值进行确定。这种方法适用于弹塑性情况及力学性能不均匀的焊接接头。CTOD设计曲线在X70钢贯穿裂纹长度临界值中的应用科学严谨,兼顾了安全性与经济性,可供压力容器、管道生产和结构安全性评估时借鉴。
裂纹长度临界值一直是结构安全性评估的重要指标,确定裂纹长度临界值的传统方法限于线弹性阶段且不适用于力学性能不均匀的焊接接头。在考虑焊接残余应力的情况下,使用有限元软件ANSYS计算出焊接残余应力的数值,依据英国BS 7448规范对X70钢断裂韧度裂纹尖端张开位移(CTOD)值进行测试,进而根据英国PD6493规范导出的CTOD设计曲线,对X70钢在ASME规范的设计应力下贯穿裂纹长度临界值进行确定。这种方法适用于弹塑性情况及力学性能不均匀的焊接接头。CTOD设计曲线在X70钢贯穿裂纹长度临界值中的应用科学严谨,兼顾了安全性与经济性,可供压力容器、管道生产和结构安全性评估时借鉴。
2014, 29(2): 28-31.
doi: 10.13206/j.gjg201402007
摘要:
鄂尔多斯某学校体育馆下部为钢筋混凝土框架结构,屋盖采用倒三角形立体桁架,最大跨度53.4m,最大悬挑10.5m。屋盖网格建立采用桁架上、下弦精确拟合建筑曲面造型,大大减小了檩条次结构拟合建筑曲面的难度;采用3D3S软件建立含下部混凝土结构的整体有限元模型,针对结构主要荷载组合进行分析。结果表明,结构刚度和杆件强度均满足规范要求。此外,还介绍桁架支座的布置和详细构造,可供同类工程参考。
鄂尔多斯某学校体育馆下部为钢筋混凝土框架结构,屋盖采用倒三角形立体桁架,最大跨度53.4m,最大悬挑10.5m。屋盖网格建立采用桁架上、下弦精确拟合建筑曲面造型,大大减小了檩条次结构拟合建筑曲面的难度;采用3D3S软件建立含下部混凝土结构的整体有限元模型,针对结构主要荷载组合进行分析。结果表明,结构刚度和杆件强度均满足规范要求。此外,还介绍桁架支座的布置和详细构造,可供同类工程参考。
2014, 29(2): 32-38.
doi: 10.13206/j.gjg201402008
摘要:
在受拉和受弯共同作用下,考虑所用材料的线弹性性质以及多个锚栓的作用,采用理论公式和迭代法,对具有圆形、环形底板的钢结构拉弯柱脚的锚栓设计进行了优化。
在受拉和受弯共同作用下,考虑所用材料的线弹性性质以及多个锚栓的作用,采用理论公式和迭代法,对具有圆形、环形底板的钢结构拉弯柱脚的锚栓设计进行了优化。
2014, 29(2): 39-43.
doi: 10.13206/j.gjg201402009
摘要:
针对钢箱梁正交异性板结构,建立有限元模型,并进行计算分析和实测对比。结果表明,相对于传统解析法,有限元法能较好地模拟钢箱梁正交异性板的实际受力状态;在钢箱梁正交异性板局部加载中,横向最不利荷载位置为加载在U肋之上,且轮位中心处应力值最大;纵向最不利荷载位置为横隔板中间处,最大应力值在中间轮外侧;钢箱梁正交异性板整体刚度较大,横向车辆增加时对应的应力增加并不明显。
针对钢箱梁正交异性板结构,建立有限元模型,并进行计算分析和实测对比。结果表明,相对于传统解析法,有限元法能较好地模拟钢箱梁正交异性板的实际受力状态;在钢箱梁正交异性板局部加载中,横向最不利荷载位置为加载在U肋之上,且轮位中心处应力值最大;纵向最不利荷载位置为横隔板中间处,最大应力值在中间轮外侧;钢箱梁正交异性板整体刚度较大,横向车辆增加时对应的应力增加并不明显。
2014, 29(2): 44-47.
doi: 10.13206/j.gjg201402010
摘要:
角钢塔基本自振周期计算影响到风荷载及地震作用计算,自振周期与结构质量和刚度的分布情况相关。通过求解刚度矩阵和质量矩阵可得到角钢塔的自振周期,计算时应考虑角钢塔平台的设置位置、数量以及下部建筑物的影响。为此建立有限元模型,计算分析各种情况下的角钢塔自振周期。计算结果表明,顶部平台对自振周期影响很大,且平台高度越大对自振周期影响权重越大;下部混凝土建筑对自振周期影响很大,自振周期计算时应考虑整体结构的影响。混凝土建筑物高度大于角钢塔时,可直接选取混凝土结构自振周期作为角钢塔自振周期。根据计算结果拟合得到的简化公式,对角钢塔的设计具有参考价值。
角钢塔基本自振周期计算影响到风荷载及地震作用计算,自振周期与结构质量和刚度的分布情况相关。通过求解刚度矩阵和质量矩阵可得到角钢塔的自振周期,计算时应考虑角钢塔平台的设置位置、数量以及下部建筑物的影响。为此建立有限元模型,计算分析各种情况下的角钢塔自振周期。计算结果表明,顶部平台对自振周期影响很大,且平台高度越大对自振周期影响权重越大;下部混凝土建筑对自振周期影响很大,自振周期计算时应考虑整体结构的影响。混凝土建筑物高度大于角钢塔时,可直接选取混凝土结构自振周期作为角钢塔自振周期。根据计算结果拟合得到的简化公式,对角钢塔的设计具有参考价值。
2014, 29(2): 48-52.
doi: 10.13206/j.gjg201402011
摘要:
分析了某二层钢结构房屋倒塌的过程与现状,指出结构设计缺陷是该钢结构房屋倒塌的主要原因。在此基础上,研究消除这些结构设计缺陷对结构性能的改善,并提出柱下梁无支承加劲肋时,梁翼缘最小厚度的计算方法及公式。
分析了某二层钢结构房屋倒塌的过程与现状,指出结构设计缺陷是该钢结构房屋倒塌的主要原因。在此基础上,研究消除这些结构设计缺陷对结构性能的改善,并提出柱下梁无支承加劲肋时,梁翼缘最小厚度的计算方法及公式。
2014, 29(2): 53-56.
doi: 10.13206/j.gjg201402012
摘要:
通过精心设计、组织,成功解决了不等截面、三维空间曲面的大型钢箱梁工程制作工艺技术问题。通过对钢箱梁制作材料和每道工序的严格控制,提高加工精度,减少焊接变形,保证焊缝焊接质量,节约施工成本,达到了钢箱梁制作的技术要求,取得了良好的效益,可供类似工程参考。
通过精心设计、组织,成功解决了不等截面、三维空间曲面的大型钢箱梁工程制作工艺技术问题。通过对钢箱梁制作材料和每道工序的严格控制,提高加工精度,减少焊接变形,保证焊缝焊接质量,节约施工成本,达到了钢箱梁制作的技术要求,取得了良好的效益,可供类似工程参考。
2014, 29(2): 57-61.
doi: 10.13206/j.gjg201402013
摘要:
沈阳飞机维修基地新机库项目1号机库屋盖结构由斜放四角锥3层钢网架与钢桁架组合而成,工程跨度大,用钢量大,结构节点复杂,原位安装难度大。为保证工程质量,采用地面拼装完成后整体提升技术进行施工。阐述提升吊点的优化布置,结构的加固,混凝土柱的验算,提升同步控制技术以及质量控制与质量监测技术等要点,最终达到预期的建筑目标。
沈阳飞机维修基地新机库项目1号机库屋盖结构由斜放四角锥3层钢网架与钢桁架组合而成,工程跨度大,用钢量大,结构节点复杂,原位安装难度大。为保证工程质量,采用地面拼装完成后整体提升技术进行施工。阐述提升吊点的优化布置,结构的加固,混凝土柱的验算,提升同步控制技术以及质量控制与质量监测技术等要点,最终达到预期的建筑目标。
2014, 29(2): 62-66.
doi: 10.13206/j.gjg201402014
摘要:
常州现代传媒中心主楼屋顶设高88m的钢塔,钢塔所有构件均采用热浸锌进行防腐。该工程钢结构施工面临作业高度超高、作业面极小,整体结构安装精度要求高,热浸锌高强螺栓施工难度大等难题。施工过程中采用工厂预拼装、部分节段现场预拼装保证结构安装精度,采用高强螺栓转角法施工、激光铅直法控制垂直度等方法顺利解决安装困难,最终圆满完成工程任务。
常州现代传媒中心主楼屋顶设高88m的钢塔,钢塔所有构件均采用热浸锌进行防腐。该工程钢结构施工面临作业高度超高、作业面极小,整体结构安装精度要求高,热浸锌高强螺栓施工难度大等难题。施工过程中采用工厂预拼装、部分节段现场预拼装保证结构安装精度,采用高强螺栓转角法施工、激光铅直法控制垂直度等方法顺利解决安装困难,最终圆满完成工程任务。
2014, 29(2): 67-70.
doi: 10.13206/j.gjg201402015
摘要:
北京数码视讯厂房部分屋盖采用张弦梁结构体系,张弦梁跨度为45.6m。采用有限元软件对预应力张拉过程进行计算模拟,验证了张拉程序的技术可行性,并对张弦梁体系的施工方法进行了分析和介绍,对今后类似结构的施工有一定的借鉴意义。
北京数码视讯厂房部分屋盖采用张弦梁结构体系,张弦梁跨度为45.6m。采用有限元软件对预应力张拉过程进行计算模拟,验证了张拉程序的技术可行性,并对张弦梁体系的施工方法进行了分析和介绍,对今后类似结构的施工有一定的借鉴意义。
2014, 29(2): 71-75.
doi: 10.13206/j.gjg201402016
摘要:
介绍了大型通廊钢结构型式、吊装顺序、吊装机具选择及主要吊装措施。通过对德钢1 350m3高炉Z-1上料皮带机通廊吊装进行分析,详细阐述复杂地形条件下,选择不同规格吊装机械对通廊进行分片、分段、整体吊装的施工方法,通过采取措施严格控制通廊支架、桁架从拼装到吊装的每一个环节,确保通廊钢结构安装全过程的安全性。
介绍了大型通廊钢结构型式、吊装顺序、吊装机具选择及主要吊装措施。通过对德钢1 350m3高炉Z-1上料皮带机通廊吊装进行分析,详细阐述复杂地形条件下,选择不同规格吊装机械对通廊进行分片、分段、整体吊装的施工方法,通过采取措施严格控制通廊支架、桁架从拼装到吊装的每一个环节,确保通廊钢结构安装全过程的安全性。
2014, 29(2): 76-79.
doi: 10.13206/j.gjg201402017
摘要:
输变电工程中的钢结构主要涉及输电铁塔、变电构架和换流站阀厅,钢结构的腐蚀寿命直接决定了其服役寿命。对典型重工业地区和沿海地区钢结构的腐蚀寿命状况进行实例分析;探讨了输变电钢结构的腐蚀过程与机理;针对钢结构长效防护的要求,介绍了新型合金镀层和高性能防腐涂料,指出采用热浸镀锌(锌合金)与涂料的双重防腐蚀体系是重腐蚀地区钢结构长效防护的有效措施。
输变电工程中的钢结构主要涉及输电铁塔、变电构架和换流站阀厅,钢结构的腐蚀寿命直接决定了其服役寿命。对典型重工业地区和沿海地区钢结构的腐蚀寿命状况进行实例分析;探讨了输变电钢结构的腐蚀过程与机理;针对钢结构长效防护的要求,介绍了新型合金镀层和高性能防腐涂料,指出采用热浸镀锌(锌合金)与涂料的双重防腐蚀体系是重腐蚀地区钢结构长效防护的有效措施。
2014, 29(2): 80-84.
doi: 10.13206/j.gjg201402018
摘要:
针对一个典型的"远大可建"工程,分别采用SAP 2000和MIDAS/GEN建立结构的三维有限元模型,对结构进行模态分析、地震效应分析和风荷载效应分析,比较两款软件的建模过程、加载方式和边界条件,并将两者分析得到的结果进行对比。在此基础上,对SAP 2000和MIDAS/GEN在可建工程中的应用提出一些建议。
针对一个典型的"远大可建"工程,分别采用SAP 2000和MIDAS/GEN建立结构的三维有限元模型,对结构进行模态分析、地震效应分析和风荷载效应分析,比较两款软件的建模过程、加载方式和边界条件,并将两者分析得到的结果进行对比。在此基础上,对SAP 2000和MIDAS/GEN在可建工程中的应用提出一些建议。
