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2015年 第30卷 第2期
2015, 30(2): 1-7.
doi: 10.13206/j.gjg.201501001
摘要
摘要:
钢结构因具有强度高、质量轻等优点,在工程中得到广泛应用。压弯构件是钢结构中应用较为广泛的一种构件形式,其稳定性和承载力对整个工程的安全性具有重要的影响。GB 50017-2003《钢结构设计规范》对于钢结构压弯构件稳定性的规定,主要针对的是普通钢钢结构构件,且有些条款存在设计不合理的情况,有待完善。高强度钢材构件有众多优点,但在承载力计算等方面,现行GB 50017-2003对高强度钢材的工程应用表现出较大的限制性。为此,对国内学者所进行的普通钢压弯构件稳定性的理论研究,以及国内外学者对高强度钢材压弯构件的研究进展进行总结,并对高强度钢材压弯构件的研究与应用提出展望。
钢结构因具有强度高、质量轻等优点,在工程中得到广泛应用。压弯构件是钢结构中应用较为广泛的一种构件形式,其稳定性和承载力对整个工程的安全性具有重要的影响。GB 50017-2003《钢结构设计规范》对于钢结构压弯构件稳定性的规定,主要针对的是普通钢钢结构构件,且有些条款存在设计不合理的情况,有待完善。高强度钢材构件有众多优点,但在承载力计算等方面,现行GB 50017-2003对高强度钢材的工程应用表现出较大的限制性。为此,对国内学者所进行的普通钢压弯构件稳定性的理论研究,以及国内外学者对高强度钢材压弯构件的研究进展进行总结,并对高强度钢材压弯构件的研究与应用提出展望。
2015, 30(2): 8-12.
doi: 10.13206/j.gjg.201501002
摘要:
结构的层间屈服位移角是量化结构位移延性系数的重要参数,也是结构抗震性能评估的重要指标之一。为研究不同设计参数对盖板加强节点钢框架结构的层间屈服位移角的影响,采用有限元软件ABAQUS建立了4个系列共计12个足尺钢框架子结构有限元模型,并进行了滞回性能分析,基于FEMA 273建议的方法确定了钢框架子结构的层间屈服位移角。研究结果表明:结构层高对盖板加强节点钢框架层间屈服位移角影响较小,而结构跨数、跨度、钢梁截面对盖板加强节点钢框架的层间屈服位移角影响较大。
结构的层间屈服位移角是量化结构位移延性系数的重要参数,也是结构抗震性能评估的重要指标之一。为研究不同设计参数对盖板加强节点钢框架结构的层间屈服位移角的影响,采用有限元软件ABAQUS建立了4个系列共计12个足尺钢框架子结构有限元模型,并进行了滞回性能分析,基于FEMA 273建议的方法确定了钢框架子结构的层间屈服位移角。研究结果表明:结构层高对盖板加强节点钢框架层间屈服位移角影响较小,而结构跨数、跨度、钢梁截面对盖板加强节点钢框架的层间屈服位移角影响较大。
2015, 30(2): 13-16.
doi: 10.13206/j.gjg.201501003
摘要:
为合理描述抗弯钢框架结构在地震作用下的倒塌状态,对国内外已有的刚接钢框架的试验数据进行收集、统计分析。采用最大层间位移角、累积塑性延性、等效能量耗散系数对刚接钢框架倒塌状态进行量化,并基于参数估计方法确定钢框架结构倒塌时的单侧置信区间,并建议取置信下限作为钢框架结构的倒塌标准。研究结果表明,刚接钢框架倒塌时的最大层间位移角建议取0.035rad;累积塑性延性可取为20;等效能量耗散系数建议取35。
为合理描述抗弯钢框架结构在地震作用下的倒塌状态,对国内外已有的刚接钢框架的试验数据进行收集、统计分析。采用最大层间位移角、累积塑性延性、等效能量耗散系数对刚接钢框架倒塌状态进行量化,并基于参数估计方法确定钢框架结构倒塌时的单侧置信区间,并建议取置信下限作为钢框架结构的倒塌标准。研究结果表明,刚接钢框架倒塌时的最大层间位移角建议取0.035rad;累积塑性延性可取为20;等效能量耗散系数建议取35。
2015, 30(2): 17-20.
doi: 10.13206/j.gjg.201501004
摘要:
以可拆装多层停车库示范工程的钢-混凝土组合楼板为研究对象,对可拆装钢-混凝土组合楼板承载力及连接性能进行试验研究,结果表明:通过砝码施加车库可变荷载的方案是可行的,在设计荷载下,组合楼板各构件安全可靠,组合楼板与钢梁的连接可靠,得到了组合楼板破坏失效模式为压型钢板与钢框架界面发生滑移。研究成果可为可拆装钢-混凝土组合楼板的设计、应用推广提供试验数据支持。
以可拆装多层停车库示范工程的钢-混凝土组合楼板为研究对象,对可拆装钢-混凝土组合楼板承载力及连接性能进行试验研究,结果表明:通过砝码施加车库可变荷载的方案是可行的,在设计荷载下,组合楼板各构件安全可靠,组合楼板与钢梁的连接可靠,得到了组合楼板破坏失效模式为压型钢板与钢框架界面发生滑移。研究成果可为可拆装钢-混凝土组合楼板的设计、应用推广提供试验数据支持。
2015, 30(2): 21-24.
doi: 10.13206/j.gjg.201501005
摘要:
将现有外环板式节点进行改进,构成一种新型、高效的连接节点形式。在现有节点研究的基础上,建立节点承载力计算的塑性绞线模型。推导塑性绞线的承载力计算式,得到受拉翼缘的极限拉力,并提出节点的极限承载力计算方法。对节点进行有限元分析,验证塑性绞线模型的准确性,该设计方法可供工程设计参考。
将现有外环板式节点进行改进,构成一种新型、高效的连接节点形式。在现有节点研究的基础上,建立节点承载力计算的塑性绞线模型。推导塑性绞线的承载力计算式,得到受拉翼缘的极限拉力,并提出节点的极限承载力计算方法。对节点进行有限元分析,验证塑性绞线模型的准确性,该设计方法可供工程设计参考。
2015, 30(2): 25-28.
doi: 10.13206/j.gjg.201501006
摘要:
金属磁记忆检测技术是无损检测领域的新技术。采用建筑钢结构用钢Q345制作拉伸试样进行在线检测和离线检测,分析构件在不同变形阶段、不同缺口时的漏磁场信号变化规律。研究表明:根据漏磁场信号在检测线上的曲线形状可判断试样弹塑性状态;沿检测线对称反向测量,可确定颈缩区范围及断裂位置;漏磁场信号在加载方向上存在磁化反转现象,并提出磁荷梯度的概念。
金属磁记忆检测技术是无损检测领域的新技术。采用建筑钢结构用钢Q345制作拉伸试样进行在线检测和离线检测,分析构件在不同变形阶段、不同缺口时的漏磁场信号变化规律。研究表明:根据漏磁场信号在检测线上的曲线形状可判断试样弹塑性状态;沿检测线对称反向测量,可确定颈缩区范围及断裂位置;漏磁场信号在加载方向上存在磁化反转现象,并提出磁荷梯度的概念。
2015, 30(2): 1-6.
doi: 10.13206/j.gjg.201502001
摘要:
为深入研究钢框架肋板加强式连接节点域抗震机理,采用有限元数值模拟分析方法对比分析肋板加强式和普通梁柱连接节点域在整个加载过程中的变形、应力变化规律及极限承载力。结果表明:随梁端位移增加,肋板加强式连接节点域变形呈板件中心鼓曲并逐渐向四周扩散的环状分布状态,节点域中心处剪切变形最大,四周边缘较小;肋板加强式连接节点域的剪力-剪应变曲线更加饱满,具有稳定的塑性变形能力和良好的耗能能力,其抗剪承载力明显提高;肋板加强式连接节点域进入塑性阶段后,节点域等效应力和剪应力有所降低,表明梁端设置的加强肋板可以提高梁柱连接节点域的耗能能力。
为深入研究钢框架肋板加强式连接节点域抗震机理,采用有限元数值模拟分析方法对比分析肋板加强式和普通梁柱连接节点域在整个加载过程中的变形、应力变化规律及极限承载力。结果表明:随梁端位移增加,肋板加强式连接节点域变形呈板件中心鼓曲并逐渐向四周扩散的环状分布状态,节点域中心处剪切变形最大,四周边缘较小;肋板加强式连接节点域的剪力-剪应变曲线更加饱满,具有稳定的塑性变形能力和良好的耗能能力,其抗剪承载力明显提高;肋板加强式连接节点域进入塑性阶段后,节点域等效应力和剪应力有所降低,表明梁端设置的加强肋板可以提高梁柱连接节点域的耗能能力。
2015, 30(2): 7-10.
doi: 10.13206/j.gjg.201502002
摘要:
从研究楼盖舒适度基本概念入手,分析了影响楼盖舒适度的主要控制性因素,探讨了楼板舒适度的计算方法。结合某钢-混凝土组合楼板的实际工程计算分析,探讨各个控制因素对楼盖舒适度计算结果的影响。通过分析总结,对于楼盖舒适度的计算提出一些建议。
从研究楼盖舒适度基本概念入手,分析了影响楼盖舒适度的主要控制性因素,探讨了楼板舒适度的计算方法。结合某钢-混凝土组合楼板的实际工程计算分析,探讨各个控制因素对楼盖舒适度计算结果的影响。通过分析总结,对于楼盖舒适度的计算提出一些建议。
2015, 30(2): 11-15.
doi: 10.13206/j.gjg.201502003
摘要:
某拱式桥梁因使用年限较长,主桥结构和材料出现退化,部分构件出现病害,通过对桥梁的静力性能参数及结构动力特性进行现场试验和理论计算分析,评估其承载能力和工作性能,为今后类似桥梁设计、旧桥承载力鉴定以及后续的养护维修提供参考和依据。
某拱式桥梁因使用年限较长,主桥结构和材料出现退化,部分构件出现病害,通过对桥梁的静力性能参数及结构动力特性进行现场试验和理论计算分析,评估其承载能力和工作性能,为今后类似桥梁设计、旧桥承载力鉴定以及后续的养护维修提供参考和依据。
2015, 30(2): 16-21.
doi: 10.13206/j.gjg.201502004
摘要:
建立多跨桥梁的连续振动模型,通过对多跨桥梁进行分段处理,并利用拉氏变换得到其模态频率及振型方程,最后采用模态叠加法求解人行荷载作用下桥梁的竖向振动响应。通过理论模型和ANSYS仿真分析北京市某3跨桥的前4阶模态频率及相应振型,并得到在不同行人步行速度、步频作用下桥的动态响应特性,结果表明理论与仿真结果一致。该方法获得的解析解可用于研究人群荷载激励下多跨桥梁的动态响应。
建立多跨桥梁的连续振动模型,通过对多跨桥梁进行分段处理,并利用拉氏变换得到其模态频率及振型方程,最后采用模态叠加法求解人行荷载作用下桥梁的竖向振动响应。通过理论模型和ANSYS仿真分析北京市某3跨桥的前4阶模态频率及相应振型,并得到在不同行人步行速度、步频作用下桥的动态响应特性,结果表明理论与仿真结果一致。该方法获得的解析解可用于研究人群荷载激励下多跨桥梁的动态响应。
2015, 30(2): 22-25.
doi: 10.13206/j.gjg.201502005
摘要:
以十字组合角钢构件为研究对象,研究构件轴心受压失稳方式,对GB 50017-2003《钢结构设计规范》、DL/T 5154-2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》、ASCE 10-97《美国输电铁塔导则》有关轴心受压长细比取值规定及受压稳定承载力计算方法进行对比分析。研究表明:3种规范有关双轴对称十字截面构件的计算长细比取值均考虑扭转屈曲的影响;ASCE 10-97和DL/T 5154-2012轴心受压稳定承载力计算考虑了翼缘外伸宽厚比对稳定强度的折减。GB 50017-2003与DL/T 5154-2012有关十字组合角钢受压稳定承载力计算结果接近,且均小于ASCE规范。
以十字组合角钢构件为研究对象,研究构件轴心受压失稳方式,对GB 50017-2003《钢结构设计规范》、DL/T 5154-2012《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》、ASCE 10-97《美国输电铁塔导则》有关轴心受压长细比取值规定及受压稳定承载力计算方法进行对比分析。研究表明:3种规范有关双轴对称十字截面构件的计算长细比取值均考虑扭转屈曲的影响;ASCE 10-97和DL/T 5154-2012轴心受压稳定承载力计算考虑了翼缘外伸宽厚比对稳定强度的折减。GB 50017-2003与DL/T 5154-2012有关十字组合角钢受压稳定承载力计算结果接近,且均小于ASCE规范。
2015, 30(2): 29-32.
doi: 10.13206/j.gjg.201501007
摘要:
洪湖乌林国际度假村温泉馆建筑外形为半椭球形。椭球投影平面长轴长102m,短轴长50m,矢高20m。该工程由16榀∏-O组合截面的圆形钢拱组成。通过兼做刚性系杆的次梁及交叉钢拉杆支撑形成完整的结构体系。为了释放纵向的温度应力,在中间的次梁用长圆孔进行连接。通过结构的静力计算及地震作用计算,整体结构满足要求。为了保证拱结构的安全,对该结构进行了线性及非线性屈曲分析。
洪湖乌林国际度假村温泉馆建筑外形为半椭球形。椭球投影平面长轴长102m,短轴长50m,矢高20m。该工程由16榀∏-O组合截面的圆形钢拱组成。通过兼做刚性系杆的次梁及交叉钢拉杆支撑形成完整的结构体系。为了释放纵向的温度应力,在中间的次梁用长圆孔进行连接。通过结构的静力计算及地震作用计算,整体结构满足要求。为了保证拱结构的安全,对该结构进行了线性及非线性屈曲分析。
2015, 30(2): 33-36.
doi: 10.13206/j.gjg.201501008
摘要:
针对目前双斜撑式钢井架,立架采用悬挂式、非悬挂式两种布置方案,通过采用3D3S软件计算分析,在各种组合下采用悬挂式和非悬挂式的斜撑内力变化情况,为斜撑的截面选取提供依据,同时悬挂式立架处于受拉力状态,结构不存在稳定性问题,截面可以取得更小,最后得出立架采用悬挂式更合理、更经济的结论。同时探讨了立架上设置支撑的作用,供有关设计人员参考。
针对目前双斜撑式钢井架,立架采用悬挂式、非悬挂式两种布置方案,通过采用3D3S软件计算分析,在各种组合下采用悬挂式和非悬挂式的斜撑内力变化情况,为斜撑的截面选取提供依据,同时悬挂式立架处于受拉力状态,结构不存在稳定性问题,截面可以取得更小,最后得出立架采用悬挂式更合理、更经济的结论。同时探讨了立架上设置支撑的作用,供有关设计人员参考。
2015, 30(2): 37-41.
doi: 10.13206/j.gjg.201501009
摘要:
由于常规框架结构不能满足脱硝工艺和现场施工条件要求,某电厂脱硝改造工程采用格构式钢架体系。方钢管格构式钢柱与H型大板梁连接节点成为关键设计难点。采用钢板将格构式钢柱内外侧连接组成筒状节点,在H型板梁腹板对应筒状节点位置设置加劲板,通过高强螺栓将加劲板与H型板梁腹板连接,同时在顶部和底部设置加强环以增强连接节点整体刚度。为评估该节点的受力性能,采用有限元软件ANSYS 11.0建立连接节点的数值模型,开展了最不利荷载工况下节点整体的受力性能分析。结果表明:连接钢板的应力水平在125 MPa以下,而加强环的应力在100 MPa左右,连接节点的刚度得到了显著增强,整体受力合理、传力明确,可满足承载力设计要求。
由于常规框架结构不能满足脱硝工艺和现场施工条件要求,某电厂脱硝改造工程采用格构式钢架体系。方钢管格构式钢柱与H型大板梁连接节点成为关键设计难点。采用钢板将格构式钢柱内外侧连接组成筒状节点,在H型板梁腹板对应筒状节点位置设置加劲板,通过高强螺栓将加劲板与H型板梁腹板连接,同时在顶部和底部设置加强环以增强连接节点整体刚度。为评估该节点的受力性能,采用有限元软件ANSYS 11.0建立连接节点的数值模型,开展了最不利荷载工况下节点整体的受力性能分析。结果表明:连接钢板的应力水平在125 MPa以下,而加强环的应力在100 MPa左右,连接节点的刚度得到了显著增强,整体受力合理、传力明确,可满足承载力设计要求。
2015, 30(2): 42-45.
doi: 10.13206/j.gjg.201501010
摘要:
对既有钢结构厂房加固后在其屋顶安装光伏发电站,具有非常现实的意义。通过对既有厂房基础补充树根桩、加大承台截面、柱外包型钢、钢梁增加预应力钢索加固,有效地提高既有厂房的承载力,使屋顶光伏发电站顺利实施。加固技术的综合应用为同类工程提供参考。
对既有钢结构厂房加固后在其屋顶安装光伏发电站,具有非常现实的意义。通过对既有厂房基础补充树根桩、加大承台截面、柱外包型钢、钢梁增加预应力钢索加固,有效地提高既有厂房的承载力,使屋顶光伏发电站顺利实施。加固技术的综合应用为同类工程提供参考。
2015, 30(2): 26-29.
doi: 10.13206/j.gjg.201502006
摘要:
采用结构通用有限元软件SAP 2000,对榆林商会张弦桁架采光顶进行了零荷载状态、初始状态和荷载状态的全过程分析,采用"荷载预组合"的方法,实现非线性工况的组合,可为同类张弦结构的分析和施工提供参考。
采用结构通用有限元软件SAP 2000,对榆林商会张弦桁架采光顶进行了零荷载状态、初始状态和荷载状态的全过程分析,采用"荷载预组合"的方法,实现非线性工况的组合,可为同类张弦结构的分析和施工提供参考。
2015, 30(2): 30-33.
doi: 10.13206/j.gjg.201502007
摘要:
在工程设计中,随着建筑功能及造型要求的不断提高,结构形式各异的楼梯应用于工程实践中。针对某工程大跨度、大面宽的室外楼梯,采用了预应力交叉张弦钢结构的形式。结合工程实例,从结构形式、静力分析、竖向地震作用下结构响应、舒适度以及屈曲分析等方面进行了分析和设计,为今后类似的工程设计提供参考和借鉴。
在工程设计中,随着建筑功能及造型要求的不断提高,结构形式各异的楼梯应用于工程实践中。针对某工程大跨度、大面宽的室外楼梯,采用了预应力交叉张弦钢结构的形式。结合工程实例,从结构形式、静力分析、竖向地震作用下结构响应、舒适度以及屈曲分析等方面进行了分析和设计,为今后类似的工程设计提供参考和借鉴。
2015, 30(2): 34-36.
doi: 10.13206/j.gjg.201502008
摘要:
提出一种新型钢结构住宅墙体围护结构,墙体由外及内设有热反射防水涂料、保温砂浆(表面附着耐碱有网格布)、钢丝网、防潮布、纤维增强水泥板、岩棉(填充在钢结构墙体内部),采用铆接与黏结相结合的方式固定外墙材料。该结构构造能起到保温、防水、隔音、防火等多重效应。
提出一种新型钢结构住宅墙体围护结构,墙体由外及内设有热反射防水涂料、保温砂浆(表面附着耐碱有网格布)、钢丝网、防潮布、纤维增强水泥板、岩棉(填充在钢结构墙体内部),采用铆接与黏结相结合的方式固定外墙材料。该结构构造能起到保温、防水、隔音、防火等多重效应。
2015, 30(2): 37-39.
doi: 10.13206/j.gjg.201502009
摘要:
介绍了某钢厂电除尘器支架在生产使用过程中,支架发生的变形。对其支架变形原因作出分析,并对其进行加固处理。
介绍了某钢厂电除尘器支架在生产使用过程中,支架发生的变形。对其支架变形原因作出分析,并对其进行加固处理。
2015, 30(2): 40-41.
doi: 10.13206/j.gjg.201502010
摘要:
分析了核电常规岛厂房屋架类型的选取,通过选取6种跨度(33~48m)屋架,对2种屋面做法、3种柱距下,共计36种屋盖体系的用钢量进行计算分析,得到一些有意义的结论,可供同类工程借鉴。
分析了核电常规岛厂房屋架类型的选取,通过选取6种跨度(33~48m)屋架,对2种屋面做法、3种柱距下,共计36种屋盖体系的用钢量进行计算分析,得到一些有意义的结论,可供同类工程借鉴。
2015, 30(2): 42-44.
doi: 10.13206/j.gjg.201502011
摘要:
结合浦东国际机场二期物流仓库工程建设和管理实践,介绍轻钢建筑屋面系统针对抗渗漏、抗风等方面的构造设计重点和要点,包括屋面系统、墙面系统构造、防腐与防火及排烟设计,通过对该屋面系统的深化设计,确保工程质量优异。
结合浦东国际机场二期物流仓库工程建设和管理实践,介绍轻钢建筑屋面系统针对抗渗漏、抗风等方面的构造设计重点和要点,包括屋面系统、墙面系统构造、防腐与防火及排烟设计,通过对该屋面系统的深化设计,确保工程质量优异。
2015, 30(2): 46-49.
doi: 10.13206/j.gjg.201501011
摘要:
对比分析了中美两国常用摩擦型连接高强度螺栓的力学性能,以及两国摩擦型连接高强度螺栓抗剪承载力和剪拉承载力的设计方法。探讨了按AISC 360-2010《美国钢结构设计规范》对中国高强度螺栓进行设计时的预拉力转换问题,根据两种规范的比较结果,提出了预拉力转换建议。根据中美两国规范的计算方法,讨论得出抗剪承载力和剪拉承载力比较结果,供设计人员参考。
对比分析了中美两国常用摩擦型连接高强度螺栓的力学性能,以及两国摩擦型连接高强度螺栓抗剪承载力和剪拉承载力的设计方法。探讨了按AISC 360-2010《美国钢结构设计规范》对中国高强度螺栓进行设计时的预拉力转换问题,根据两种规范的比较结果,提出了预拉力转换建议。根据中美两国规范的计算方法,讨论得出抗剪承载力和剪拉承载力比较结果,供设计人员参考。
2015, 30(2): 50-53.
doi: 10.13206/j.gjg.201501012
摘要:
基于全站仪的三维坐标测量与数据分析系统的精度控制方法,在钢结构加工制作领域中具有较大的应用前景。为此,对基于全站仪三维测量的精度控制技术进行介绍,着重探讨三维坐标严密转换算法及算法的Matlab软件程序,实现测量数据与实际数据的直接对比,为全站仪三维测量在钢结构制作精度控制上的研究提供相应参考依据。
基于全站仪的三维坐标测量与数据分析系统的精度控制方法,在钢结构加工制作领域中具有较大的应用前景。为此,对基于全站仪三维测量的精度控制技术进行介绍,着重探讨三维坐标严密转换算法及算法的Matlab软件程序,实现测量数据与实际数据的直接对比,为全站仪三维测量在钢结构制作精度控制上的研究提供相应参考依据。
2015, 30(2): 54-58.
doi: 10.13206/j.gjg.201501013
摘要:
空间弯扭构件的制作难点是零件成型质量与效率,空间定位精度的保证措施。主要制作工艺有:坐标转换、胎架制作、零件成型、焊接,包含样线架创新,计算机辅助等工艺。样线架创新工艺与计算机辅助工艺使得零件成型精度与成型效率大幅提高。滚压结合成型技术使钢构件有较好的外观效果。工艺研究成果可用于截面为箱形、菱形、三角形等多边形的空间弯扭钢结构件制作。
空间弯扭构件的制作难点是零件成型质量与效率,空间定位精度的保证措施。主要制作工艺有:坐标转换、胎架制作、零件成型、焊接,包含样线架创新,计算机辅助等工艺。样线架创新工艺与计算机辅助工艺使得零件成型精度与成型效率大幅提高。滚压结合成型技术使钢构件有较好的外观效果。工艺研究成果可用于截面为箱形、菱形、三角形等多边形的空间弯扭钢结构件制作。
2015, 30(2): 59-64.
doi: 10.13206/j.gjg.201501014
摘要:
索鞍是悬索桥主缆系的重要受力构件,索鞍主要分为主索鞍和散索鞍两种。结合南京四桥索鞍制作过程和交通部行业标准JT/T 903-2014《悬索桥索鞍索夹》,讨论特大悬索桥索鞍结构特点,探讨其制作加工的主要技术及工艺重、难点问题,以及这些问题的处理经验,介绍索鞍行业标准应该重视的一些条款的具体内容。
索鞍是悬索桥主缆系的重要受力构件,索鞍主要分为主索鞍和散索鞍两种。结合南京四桥索鞍制作过程和交通部行业标准JT/T 903-2014《悬索桥索鞍索夹》,讨论特大悬索桥索鞍结构特点,探讨其制作加工的主要技术及工艺重、难点问题,以及这些问题的处理经验,介绍索鞍行业标准应该重视的一些条款的具体内容。
2015, 30(2): 65-68.
doi: 10.13206/j.gjg.201501015
摘要:
港珠澳大桥浅水区非通航孔桥组合梁采用大节段吊装,钢主梁大节段在国内首次制作。针对组合梁钢主梁的结构特点、制作难点,介绍钢主梁节段制作过程中焊接变形、几何精度的控制措施等,并对取得效果进行简述,较好地解决了组合梁钢主梁制作过程中焊接变形及几何精度的控制难题,可供类似工程借鉴。
港珠澳大桥浅水区非通航孔桥组合梁采用大节段吊装,钢主梁大节段在国内首次制作。针对组合梁钢主梁的结构特点、制作难点,介绍钢主梁节段制作过程中焊接变形、几何精度的控制措施等,并对取得效果进行简述,较好地解决了组合梁钢主梁制作过程中焊接变形及几何精度的控制难题,可供类似工程借鉴。
2015, 30(2): 45-48.
doi: 10.13206/j.gjg.201502012
摘要:
超高层建筑中多数在局部设置加强层桁架,桁架的结构形式多为箱型、H型构件。深圳平安金融中心塔楼总高度为660m,共设置了7道带状桁架,最大跨度达到40多米,此类大跨度桁架的制作及预拼装的质量要求特别高,制作质量直接影响到现场的安装。在桁架预拼装方面可以优先采用实体预拼装加计算机模拟辅助预拼装,这样既能保证构件的拼装质量,又能节约大量的人力及设备的投入,取得降本增效的效果。
超高层建筑中多数在局部设置加强层桁架,桁架的结构形式多为箱型、H型构件。深圳平安金融中心塔楼总高度为660m,共设置了7道带状桁架,最大跨度达到40多米,此类大跨度桁架的制作及预拼装的质量要求特别高,制作质量直接影响到现场的安装。在桁架预拼装方面可以优先采用实体预拼装加计算机模拟辅助预拼装,这样既能保证构件的拼装质量,又能节约大量的人力及设备的投入,取得降本增效的效果。
2015, 30(2): 49-52.
doi: 10.13206/j.gjg.201502013
摘要:
多腔体组合巨柱常用于超高层外框受力支撑结构,其主要特点是加工制作时焊接难度大,焊接变形难控制、构件外形尺寸难保证。针对以上特点,采用"先板单元,后整体组焊"原则进行装焊,埋弧焊焊接时采用对称式施焊,焊接过程中采用多次翻身,这样在很大程度上可控制构件变形。在制作过程中随时进行过程质量跟踪和控制,有效保证构件的制作精度,可为类似的构件制作提供参考。
多腔体组合巨柱常用于超高层外框受力支撑结构,其主要特点是加工制作时焊接难度大,焊接变形难控制、构件外形尺寸难保证。针对以上特点,采用"先板单元,后整体组焊"原则进行装焊,埋弧焊焊接时采用对称式施焊,焊接过程中采用多次翻身,这样在很大程度上可控制构件变形。在制作过程中随时进行过程质量跟踪和控制,有效保证构件的制作精度,可为类似的构件制作提供参考。
2015, 30(2): 53-56.
doi: 10.13206/j.gjg.201502014
摘要:
武汉光谷气旋结构采用钢结构管桁架与不锈钢蒙皮相结合的形式,空间弯扭,角部圆弧过渡,制作难度很火,表面观感要求很高。钢结构管桁的腹杆采用相贯线切割机下料,弦杆采用机械弯曲加工成曲线,利用空间坐标制成加工胎架,在胎架上进行组焊;不锈钢蒙皮采用三辊设备进行曲面加工;角部圆弧过渡区采用钢管剖切而成,钢管采用中频煨弯进行弯曲。管桁架通过胎架组装、蒙皮滚压成型、钢管机械弯曲,有效地保证了精度,最终的成品效果达到了预期要求。
武汉光谷气旋结构采用钢结构管桁架与不锈钢蒙皮相结合的形式,空间弯扭,角部圆弧过渡,制作难度很火,表面观感要求很高。钢结构管桁的腹杆采用相贯线切割机下料,弦杆采用机械弯曲加工成曲线,利用空间坐标制成加工胎架,在胎架上进行组焊;不锈钢蒙皮采用三辊设备进行曲面加工;角部圆弧过渡区采用钢管剖切而成,钢管采用中频煨弯进行弯曲。管桁架通过胎架组装、蒙皮滚压成型、钢管机械弯曲,有效地保证了精度,最终的成品效果达到了预期要求。
2015, 30(2): 57-60.
doi: 10.13206/j.gjg.201502015
摘要:
针对钢桥焊接接头在装配中极易产生错边的工艺缺陷问题进行研究。对8,14,20,25mm四种厚度的十字接头和对接接头进行弹性有限元分析,研究不同错位精度下焊接接头的应力集中系数,并利用有限元分析软件的疲劳分析工具进行疲劳性能分析。分析结果表明:焊接接头的应力集中随着错边量的增大而增加,疲劳寿命随错边量的增大而降低,且疲劳寿命随着板厚的增大而降低有所减缓。这将对制定更为合理的十字接头和对接接头错边精度标准提供理论依据,对钢桥的使用安全和降低建造成本等方面具有实用价值。
针对钢桥焊接接头在装配中极易产生错边的工艺缺陷问题进行研究。对8,14,20,25mm四种厚度的十字接头和对接接头进行弹性有限元分析,研究不同错位精度下焊接接头的应力集中系数,并利用有限元分析软件的疲劳分析工具进行疲劳性能分析。分析结果表明:焊接接头的应力集中随着错边量的增大而增加,疲劳寿命随错边量的增大而降低,且疲劳寿命随着板厚的增大而降低有所减缓。这将对制定更为合理的十字接头和对接接头错边精度标准提供理论依据,对钢桥的使用安全和降低建造成本等方面具有实用价值。
2015, 30(2): 69-72.
doi: 10.13206/j.gjg.201501016
摘要:
杭州国际博览中心工程是一种典型的空间桁架结构形式。平面桁架是其主体框架体系的主要组成部分,桁架尺寸最长达8.77m,跨度最大达54m,分布于会展区域1~3层,单榀桁架质量最大达到184t。综合考虑制作、运输、施工空间、施工工期等多方面因素,制定出大跨度多层重型桁架的快速安装技术,从而为类似工程提供可借鉴的经验。
杭州国际博览中心工程是一种典型的空间桁架结构形式。平面桁架是其主体框架体系的主要组成部分,桁架尺寸最长达8.77m,跨度最大达54m,分布于会展区域1~3层,单榀桁架质量最大达到184t。综合考虑制作、运输、施工空间、施工工期等多方面因素,制定出大跨度多层重型桁架的快速安装技术,从而为类似工程提供可借鉴的经验。
2015, 30(2): 73-75.
doi: 10.13206/j.gjg.201501017
摘要:
杭州国际博览中心屋顶飘带结构为抽空四角锥曲面网架,横向跨度为72m,支承在钢管柱及矩形截面彩带形拱结构上。网架安装标高位于51.453~83.423m,且为曲线型,安装难度大。根据结构造型及现场条件,利用既有主体结构的承载力,在其上部设置2台固定式和2台行走式塔吊,采用“分块吊装法”施工。为保证分块单元的拼装精度,设计了一种可调式球托装置,取得了较好的效果。
杭州国际博览中心屋顶飘带结构为抽空四角锥曲面网架,横向跨度为72m,支承在钢管柱及矩形截面彩带形拱结构上。网架安装标高位于51.453~83.423m,且为曲线型,安装难度大。根据结构造型及现场条件,利用既有主体结构的承载力,在其上部设置2台固定式和2台行走式塔吊,采用“分块吊装法”施工。为保证分块单元的拼装精度,设计了一种可调式球托装置,取得了较好的效果。
2015, 30(2): 76-79.
doi: 10.13206/j.gjg.201501018
摘要:
苏州国际金融中心地下室钢板墙从大底板开始。大底板高,地脚螺栓安装固定难度大;分块成片状,长度较长;加之受基坑支护栈桥的阻挡,落位受阻;且侧向稳定性弱,焊接变形难以控制。通过对地脚螺栓的安装、钢板墙的测控就位以及焊接变形的控制这几个视角,对钢板墙的安装工程进行阐述并提供相应的经验参考。
苏州国际金融中心地下室钢板墙从大底板开始。大底板高,地脚螺栓安装固定难度大;分块成片状,长度较长;加之受基坑支护栈桥的阻挡,落位受阻;且侧向稳定性弱,焊接变形难以控制。通过对地脚螺栓的安装、钢板墙的测控就位以及焊接变形的控制这几个视角,对钢板墙的安装工程进行阐述并提供相应的经验参考。
2015, 30(2): 80-84.
doi: 10.13206/j.gjg.201501019
摘要:
通过靖江市体育中心钢结构工程,系统介绍其4个结构单元的结构形式和施工总体思路,详细分析体育馆张弦桁架张拉施工、平台和游泳馆网架提升施工中的关键技术,同时也较全面地说明了施工过程中有限元仿真分析的重要性及其在本工程中应用,可为类似工程提供借鉴和参考。
通过靖江市体育中心钢结构工程,系统介绍其4个结构单元的结构形式和施工总体思路,详细分析体育馆张弦桁架张拉施工、平台和游泳馆网架提升施工中的关键技术,同时也较全面地说明了施工过程中有限元仿真分析的重要性及其在本工程中应用,可为类似工程提供借鉴和参考。
2015, 30(2): 61-64.
doi: 10.13206/j.gjg.201502016
摘要:
以南京国际博览中心二期张弦梁屋盖为研究背景,对大跨度张弦梁结构预应力索张拉及工作阶段的全过程进行模拟分析计算。通过在张拉过程中对预应力索进行索力监测,使预应力索张拉过程始终处于可控状态,完全达到了设计预期要求。
以南京国际博览中心二期张弦梁屋盖为研究背景,对大跨度张弦梁结构预应力索张拉及工作阶段的全过程进行模拟分析计算。通过在张拉过程中对预应力索进行索力监测,使预应力索张拉过程始终处于可控状态,完全达到了设计预期要求。
2015, 30(2): 65-67.
doi: 10.13206/j.gjg.201502017
摘要:
中国博览会会展综合体项目C1区双层展厅宽270m、长338m,屋盖以下为混凝土框架结构,屋盖为多跨连续大跨度三角管桁架结构,总质量7 300t,最大跨度为108m,施工时采用无支撑安装方法。三角管桁架安装时充分利用现有的混凝土柱头,通过合理分段,制定安装顺序,实现了108m跨三角管桁架的无支撑安装。三角管桁架的分段及施工顺序是管桁架施工的重点和难点。
中国博览会会展综合体项目C1区双层展厅宽270m、长338m,屋盖以下为混凝土框架结构,屋盖为多跨连续大跨度三角管桁架结构,总质量7 300t,最大跨度为108m,施工时采用无支撑安装方法。三角管桁架安装时充分利用现有的混凝土柱头,通过合理分段,制定安装顺序,实现了108m跨三角管桁架的无支撑安装。三角管桁架的分段及施工顺序是管桁架施工的重点和难点。
2015, 30(2): 68-73.
doi: 10.13206/j.gjg.201502018
摘要:
以成都市红星路南延线跨府河桥梁为研究对象,该桥特色为钢箱梁,全宽68m,每节钢箱梁段为扇形结构,分为5个块体,桥梁架设主要通过高强螺栓连接,全桥除纵向设置预拱度外横向同样设置拱度值,全桥横向拱度值为不规则变化;整体组装过程中由于扇形结构导致顶板组装时精度要求高,线形难控制,桥址连接对螺栓孔要求精度高。为控制全桥的整体线形,在板单元制作时采用无码组装胎组装顶板U肋,采用等离子切割隔板控制精度;整体组装过程中注意控制焊接变形并进行测量复核线形;保证桥址架设过程中顺利连接,对原有组装、焊接工艺进行优化,形成适应此类桥梁的制作工艺方案。
以成都市红星路南延线跨府河桥梁为研究对象,该桥特色为钢箱梁,全宽68m,每节钢箱梁段为扇形结构,分为5个块体,桥梁架设主要通过高强螺栓连接,全桥除纵向设置预拱度外横向同样设置拱度值,全桥横向拱度值为不规则变化;整体组装过程中由于扇形结构导致顶板组装时精度要求高,线形难控制,桥址连接对螺栓孔要求精度高。为控制全桥的整体线形,在板单元制作时采用无码组装胎组装顶板U肋,采用等离子切割隔板控制精度;整体组装过程中注意控制焊接变形并进行测量复核线形;保证桥址架设过程中顺利连接,对原有组装、焊接工艺进行优化,形成适应此类桥梁的制作工艺方案。
2015, 30(2): 74-79.
doi: 10.13206/j.gjg.201502019
摘要:
以新建宁波铁路枢纽北环线甬江(左线)特大桥主桥钢箱梁制作为技术背景,研发新型阶梯状填充混凝土前后承压板式钢-混凝土结合段整体模块分体式制作施工技术。阐述钢混结合段在加工过程中以"整体模块"控制整体外形尺寸,选取合理的分段位置运用"分体"的方式进行制作,并与后续标准梁段进行连续匹配试拼装;分体梁块单元解体后水平运输至桥位架设位置,运用相应吊装设备将分体梁块单元逐一吊装至桥位架设支架上精确定位,复位试拼装桥位线形完成桥位架设。
以新建宁波铁路枢纽北环线甬江(左线)特大桥主桥钢箱梁制作为技术背景,研发新型阶梯状填充混凝土前后承压板式钢-混凝土结合段整体模块分体式制作施工技术。阐述钢混结合段在加工过程中以"整体模块"控制整体外形尺寸,选取合理的分段位置运用"分体"的方式进行制作,并与后续标准梁段进行连续匹配试拼装;分体梁块单元解体后水平运输至桥位架设位置,运用相应吊装设备将分体梁块单元逐一吊装至桥位架设支架上精确定位,复位试拼装桥位线形完成桥位架设。
2015, 30(2): 80-83.
doi: 10.13206/j.gjg.201502020
摘要:
对5个国产Q345无缝钢管柱试件进行轴向位移约束的升温试验,预设升温速率分别为13.0,8.7,6.2,4.9,3.9℃/min,研究升温速率对强约束轴心受压钢管柱温度内力的影响规律。试验结果表明:升温速率越大,单位时间温度增量越大,单位时间温度内力越大,温度内力随时间的变化是二次函数。而温度内力虽然随温度增量变化也是二次函数,但是升温速率越大,构件内部单位温度增量引起的温度内力增量反而越小。试验研究可为进一步研究钢结构构件在火灾中的温度内力规律提供新的思路。
对5个国产Q345无缝钢管柱试件进行轴向位移约束的升温试验,预设升温速率分别为13.0,8.7,6.2,4.9,3.9℃/min,研究升温速率对强约束轴心受压钢管柱温度内力的影响规律。试验结果表明:升温速率越大,单位时间温度增量越大,单位时间温度内力越大,温度内力随时间的变化是二次函数。而温度内力虽然随温度增量变化也是二次函数,但是升温速率越大,构件内部单位温度增量引起的温度内力增量反而越小。试验研究可为进一步研究钢结构构件在火灾中的温度内力规律提供新的思路。
