登录
注册
2015年 第30卷 第7期
2015, 30(7): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg.201507001
摘要
摘要:
为简化爆炸作用下钢框架柱的求解过程,将受爆炸作用的钢框架柱简化成刚性杆弹簧连接体系,同时考虑到爆炸作用下钢柱的塑性变形较大、弹性变形很小,因此,忽略其弹性变形而建立钢框架柱的等效刚塑性双自由度模型。运用拉格朗日方程得到该等效刚塑性模型的运动方程,并通过龙格-库塔法在MATLAB中求解其运动方程,最后与有限元的计算结果进行对比,验证等效刚塑性双自由度模型的合理性。结果表明:钢框架柱的等效双自由度模型合理简单,且计算结果可靠,可用于简化钢柱的抗爆求解。
为简化爆炸作用下钢框架柱的求解过程,将受爆炸作用的钢框架柱简化成刚性杆弹簧连接体系,同时考虑到爆炸作用下钢柱的塑性变形较大、弹性变形很小,因此,忽略其弹性变形而建立钢框架柱的等效刚塑性双自由度模型。运用拉格朗日方程得到该等效刚塑性模型的运动方程,并通过龙格-库塔法在MATLAB中求解其运动方程,最后与有限元的计算结果进行对比,验证等效刚塑性双自由度模型的合理性。结果表明:钢框架柱的等效双自由度模型合理简单,且计算结果可靠,可用于简化钢柱的抗爆求解。
2015, 30(7): 6-11.
doi: 10.13206/j.gjg.201507002
摘要:
中空夹层钢管混凝土输电杆塔的连接节点采用新型内外双层法兰形式。针对该法兰的抗弯性能问题,设计并实施纯弯承载力试验。通过加载试验,对法兰钢管及肋板上的应变随荷载变化的情况进行分析,两者给出较为一致的法兰截面的中和轴位置。通过研究法兰螺栓应变,揭示法兰内、外螺栓内力分布规律。试验结果表明,中和轴和旋转轴位置随弯矩变化,并且若将中和轴视为旋转轴进行计算会导致计算得出的承载力偏小。
中空夹层钢管混凝土输电杆塔的连接节点采用新型内外双层法兰形式。针对该法兰的抗弯性能问题,设计并实施纯弯承载力试验。通过加载试验,对法兰钢管及肋板上的应变随荷载变化的情况进行分析,两者给出较为一致的法兰截面的中和轴位置。通过研究法兰螺栓应变,揭示法兰内、外螺栓内力分布规律。试验结果表明,中和轴和旋转轴位置随弯矩变化,并且若将中和轴视为旋转轴进行计算会导致计算得出的承载力偏小。
2015, 30(7): 12-14.
doi: 10.13206/j.gjg.201507003
摘要:
为探讨包括承重刚架和面外联系在内的三维门式刚架轻钢厂房结构达到极限状态时的抗风性能,以一沿海实际工程的轻钢厂房为例,采用壳单元和面外系杆单元建立精细的三维有限元模型,运用逐级加载的方法对结构进行加载至承载力极限状态的三维非线性有限元分析,并与平面模型的计算结果进行比较。结果显示,尽管来流风荷载是沿着刚架平面的,但刚架仍有较明显的平面外位移;两种模型的破坏模式均表现为第2榀刚架梁柱节点处的局部屈曲破坏,但三维模型进入屈曲时的应力明显低于平面模型,屈曲形态也有较大不同。
为探讨包括承重刚架和面外联系在内的三维门式刚架轻钢厂房结构达到极限状态时的抗风性能,以一沿海实际工程的轻钢厂房为例,采用壳单元和面外系杆单元建立精细的三维有限元模型,运用逐级加载的方法对结构进行加载至承载力极限状态的三维非线性有限元分析,并与平面模型的计算结果进行比较。结果显示,尽管来流风荷载是沿着刚架平面的,但刚架仍有较明显的平面外位移;两种模型的破坏模式均表现为第2榀刚架梁柱节点处的局部屈曲破坏,但三维模型进入屈曲时的应力明显低于平面模型,屈曲形态也有较大不同。
2015, 30(7): 15-18.
doi: 10.13206/j.gjg.201507004
摘要:
采用ANSYS模拟折线形钢梁的受力,发现折线形钢梁的坡度不同,受力状态也不同。从受力状态来看,折线形钢梁结构体系属于压弯构件范畴;实际计算结果发现,ANSYS计算跨中截面的应力与按压弯构件计算的应力值相差较远。通过对荷载-位移曲线、屈服承载力、跨中截面应力的分析,研究综合效应对折线形钢梁跨中弯矩的影响,得出屈服承载力和跨中弯矩等随着坡度的变化规律。
采用ANSYS模拟折线形钢梁的受力,发现折线形钢梁的坡度不同,受力状态也不同。从受力状态来看,折线形钢梁结构体系属于压弯构件范畴;实际计算结果发现,ANSYS计算跨中截面的应力与按压弯构件计算的应力值相差较远。通过对荷载-位移曲线、屈服承载力、跨中截面应力的分析,研究综合效应对折线形钢梁跨中弯矩的影响,得出屈服承载力和跨中弯矩等随着坡度的变化规律。
2015, 30(7): 19-23.
doi: 10.13206/j.gjg.201507005
摘要:
针对现场安装高强度螺栓摩擦型连接节点时常常随意扩孔的现象,用摩擦学原理分析其危害,并根据摩擦学公式,分析试验数据,得出摩擦面真实接触面积,总结出抗滑移系数与摩擦面真实接触面积的关系,指出摩擦面真实接触面积的减小是抗滑移系数减小的主要原因之一,最后根据近阶段摩擦学研究现状,指出抗滑移系数精确测量的复杂性,提出待解决的一些问题。
针对现场安装高强度螺栓摩擦型连接节点时常常随意扩孔的现象,用摩擦学原理分析其危害,并根据摩擦学公式,分析试验数据,得出摩擦面真实接触面积,总结出抗滑移系数与摩擦面真实接触面积的关系,指出摩擦面真实接触面积的减小是抗滑移系数减小的主要原因之一,最后根据近阶段摩擦学研究现状,指出抗滑移系数精确测量的复杂性,提出待解决的一些问题。
2015, 30(7): 24-27.
doi: 10.13206/j.gjg.201507006
摘要:
将回传波射矩阵法应用于门式刚架轻钢结构的模态分析中。通过搜索出单位脉冲荷载作用下的位移频响函数曲线峰值得到结构的固有频率,并绘制出部分峰值时的结构位移响应图形,即得到振型。与有限元分析软件ANSYS的计算结果进行比较,表明该方法在门式刚架轻钢结构模态分析中是有效、实用的且具有足够精度。
将回传波射矩阵法应用于门式刚架轻钢结构的模态分析中。通过搜索出单位脉冲荷载作用下的位移频响函数曲线峰值得到结构的固有频率,并绘制出部分峰值时的结构位移响应图形,即得到振型。与有限元分析软件ANSYS的计算结果进行比较,表明该方法在门式刚架轻钢结构模态分析中是有效、实用的且具有足够精度。
2015, 30(7): 28-37.
doi: 10.13206/j.gjg.201507007
摘要:
对压型铝屋面板在风揭荷载作用下遭受的破坏,追本溯源,论证性质,探索提高抗风揭能力的措施,对已建或新建屋面压型铝板工程质量的提高和确保设计使用年限内的安全性提出建议。
对压型铝屋面板在风揭荷载作用下遭受的破坏,追本溯源,论证性质,探索提高抗风揭能力的措施,对已建或新建屋面压型铝板工程质量的提高和确保设计使用年限内的安全性提出建议。
2015, 30(7): 38-42.
doi: 10.13206/j.gjg.201507008
摘要:
某钢结构重型厂房,首次应用防屈曲支撑,以减小由于厂房超长而产生的温度效应,降低构件内力和柱底反力。介绍防屈曲支撑的构成和应用现状,并与普通支撑进行比较。结果表明:防屈曲支撑对减小超长厂房温度效应具有一定作用,并且能满足厂房各项设计要求,实现设计目标。
某钢结构重型厂房,首次应用防屈曲支撑,以减小由于厂房超长而产生的温度效应,降低构件内力和柱底反力。介绍防屈曲支撑的构成和应用现状,并与普通支撑进行比较。结果表明:防屈曲支撑对减小超长厂房温度效应具有一定作用,并且能满足厂房各项设计要求,实现设计目标。
2015, 30(7): 43-46.
doi: 10.13206/j.gjg.201507009
摘要:
采用ANSYS软件对阿布扎比国际机场航站楼拱桁架中的方支管-H型钢弦杆的T形节点进行分析。分析结果表明:随着弦杆轴向压力的增大,节点承载力有一定的降低。另外,弦杆与腹杆的不同受力情况,决定了弦杆翼缘的不同屈曲形态。列出典型的3种翼缘变形状态,并给出不同屈曲形态的受力分布区域,为设计提供了方案选择的便利。
采用ANSYS软件对阿布扎比国际机场航站楼拱桁架中的方支管-H型钢弦杆的T形节点进行分析。分析结果表明:随着弦杆轴向压力的增大,节点承载力有一定的降低。另外,弦杆与腹杆的不同受力情况,决定了弦杆翼缘的不同屈曲形态。列出典型的3种翼缘变形状态,并给出不同屈曲形态的受力分布区域,为设计提供了方案选择的便利。
2015, 30(7): 47-51.
doi: 10.13206/j.gjg.201507010
摘要:
体育场金属屋面用檩条设计是一个比较重要的工作,其设计质量直接影响金属屋面的安全性和建筑的美观度。通过描述某甲级体育场金属屋面用檩条的设计,主要介绍在檩条设计中风荷载、恒荷载的取值方法和依据,檩条间距的确定方法,檩条截面的计算依据和荷载组合工况,檩条连接节点的形式,以及三维空间曲面复杂造型建筑的檩条加工详图设计方法。
体育场金属屋面用檩条设计是一个比较重要的工作,其设计质量直接影响金属屋面的安全性和建筑的美观度。通过描述某甲级体育场金属屋面用檩条的设计,主要介绍在檩条设计中风荷载、恒荷载的取值方法和依据,檩条间距的确定方法,檩条截面的计算依据和荷载组合工况,檩条连接节点的形式,以及三维空间曲面复杂造型建筑的檩条加工详图设计方法。
2015, 30(7): 52-55.
doi: 10.13206/j.gjg.201507011
摘要:
某酒店入口钢结构雨棚造型为"前高后低"的斜向扇形,骨架密集,酷似"琴弦"。雨棚骨架采用钢结构杆件,骨架之间雨棚平面采用钢化玻璃。由于方案设计要求,雨棚与酒店主体结构相连主要有4个受力点,两侧各设置1根拉杆,中间对称各布置1根水平杆件与相应位置"琴弦"组成三角撑。由于此雨棚体型较大,主要受力点较少,因此预埋件设计至关重要。利用SAP 2000有限元软件经过计算、设计,既能满足结构既定性能设计目标,也能满足建筑方案设计要求,将酒店入口的整体形象较好地展现出来。
某酒店入口钢结构雨棚造型为"前高后低"的斜向扇形,骨架密集,酷似"琴弦"。雨棚骨架采用钢结构杆件,骨架之间雨棚平面采用钢化玻璃。由于方案设计要求,雨棚与酒店主体结构相连主要有4个受力点,两侧各设置1根拉杆,中间对称各布置1根水平杆件与相应位置"琴弦"组成三角撑。由于此雨棚体型较大,主要受力点较少,因此预埋件设计至关重要。利用SAP 2000有限元软件经过计算、设计,既能满足结构既定性能设计目标,也能满足建筑方案设计要求,将酒店入口的整体形象较好地展现出来。
2015, 30(7): 56-58.
doi: 10.13206/j.gjg.201507012
摘要:
对轴压工况下圆钢管构件侧壁开圆洞的补强措施进行研究。采用验证过的数值分析方法,建立36个参数模型,给出内套管补强和外贴环板补强对构件承载力的影响。根据参数分析结果,给出开洞补强的设计建议。
对轴压工况下圆钢管构件侧壁开圆洞的补强措施进行研究。采用验证过的数值分析方法,建立36个参数模型,给出内套管补强和外贴环板补强对构件承载力的影响。根据参数分析结果,给出开洞补强的设计建议。
2015, 30(7): 59-63.
doi: 10.13206/j.gjg.201507013
摘要:
通过一些实例,对目前国内储气柜中应用广泛的两种钢制浅球壳的结构形式和计算方法,进行了介绍和探讨。建立3个网壳和3个加劲壳有限元模型,并对其进行荷载-位移全过程分析,研究2种带缺陷壳状结构的非线性稳定性,提出计算加劲壳折算厚度的新方法。研究结论可供实际施工和设计参考。
通过一些实例,对目前国内储气柜中应用广泛的两种钢制浅球壳的结构形式和计算方法,进行了介绍和探讨。建立3个网壳和3个加劲壳有限元模型,并对其进行荷载-位移全过程分析,研究2种带缺陷壳状结构的非线性稳定性,提出计算加劲壳折算厚度的新方法。研究结论可供实际施工和设计参考。
2015, 30(7): 64-69.
doi: 10.13206/j.gjg.201507014
摘要:
运用ANSYS/Workbench对已有的2 000m3球罐进行有限元分析。结果表明:地震作用下球罐的变形量最大、受力情况最为复杂,设计时需重点考虑该工况下球罐的支柱及拉杆的应力分布情况;ANSYS/Workbench用于球罐分析计算时比ANSYS/APDL经典版的效率更高、操作性更强。
运用ANSYS/Workbench对已有的2 000m3球罐进行有限元分析。结果表明:地震作用下球罐的变形量最大、受力情况最为复杂,设计时需重点考虑该工况下球罐的支柱及拉杆的应力分布情况;ANSYS/Workbench用于球罐分析计算时比ANSYS/APDL经典版的效率更高、操作性更强。
2015, 30(7): 70-75.
doi: 10.13206/j.gjg.201507015
摘要:
主要介绍性能设计的基本概念;对比我国与美国相关规范中性能设计的描述,并总结各自的特点与不足;阐述在编广东省标准《钢结构设计规程》中性能设计相关内容,针对某工程选取在编规程的性能目标D,结合MIDAS Building和Perform-3D判断满足常规设计的结构在设防烈度地震和罕遇地震作用下是否满足相应的性能目标要求。
主要介绍性能设计的基本概念;对比我国与美国相关规范中性能设计的描述,并总结各自的特点与不足;阐述在编广东省标准《钢结构设计规程》中性能设计相关内容,针对某工程选取在编规程的性能目标D,结合MIDAS Building和Perform-3D判断满足常规设计的结构在设防烈度地震和罕遇地震作用下是否满足相应的性能目标要求。
2015, 30(7): 76-78.
doi: 10.13206/j.gjg.201507016
摘要:
钢桥面系桥面板采用321-Q345qD不锈钢复合钢板。根据桥面系结构特点及工厂制作、工地安装的生产过程,不锈钢复合钢板需采用大量的对接接头。针对不锈钢复合钢板焊接特点,选择焊接材料并采用合理的焊接坡口、焊接工艺进行焊接。经焊接试验与检验,焊接接头的力学性能及耐腐蚀性能均满足设计与相关规范要求。
钢桥面系桥面板采用321-Q345qD不锈钢复合钢板。根据桥面系结构特点及工厂制作、工地安装的生产过程,不锈钢复合钢板需采用大量的对接接头。针对不锈钢复合钢板焊接特点,选择焊接材料并采用合理的焊接坡口、焊接工艺进行焊接。经焊接试验与检验,焊接接头的力学性能及耐腐蚀性能均满足设计与相关规范要求。
2015, 30(7): 79-81.
doi: 10.13206/j.gjg.201507017
摘要:
以华能武汉发电有限责任公司烟气脱硝改造工程钢结构制作为例,针对制作高强螺栓结构工艺流程中,高强螺栓孔群制孔精度较高、单元件焊接变形控制难、单元件整体预装工艺复杂等难题,采用高强螺栓孔群整体钻孔,单元件焊接使用反变形卡具,单元件整体制作成型、拆分等技术措施,既提高了结构制作效率,又保证了结构制作精度,可为今后类似工程提供宝贵经验。
以华能武汉发电有限责任公司烟气脱硝改造工程钢结构制作为例,针对制作高强螺栓结构工艺流程中,高强螺栓孔群制孔精度较高、单元件焊接变形控制难、单元件整体预装工艺复杂等难题,采用高强螺栓孔群整体钻孔,单元件焊接使用反变形卡具,单元件整体制作成型、拆分等技术措施,既提高了结构制作效率,又保证了结构制作精度,可为今后类似工程提供宝贵经验。
2015, 30(7): 82-83.
doi: 10.13206/j.gjg.201507018
摘要:
介绍渝黔铁路新白沙沱长江特大桥主桁上弦杆的结构特点,结合生产实际情况制定在制作过程中的生产工艺流程,同时分析关键环节控制要点。该方法的应用,提高了制作精度,减少了焊接变形,从而保证了上弦杆结构的质量。
介绍渝黔铁路新白沙沱长江特大桥主桁上弦杆的结构特点,结合生产实际情况制定在制作过程中的生产工艺流程,同时分析关键环节控制要点。该方法的应用,提高了制作精度,减少了焊接变形,从而保证了上弦杆结构的质量。
2015, 30(7): 84-86.
doi: 10.13206/j.gjg.201507019
摘要:
随着桥梁建设的发展,栓焊钢桁梁桥广泛应用于大型铁路、公路桥梁建设中。构件之间的连接越来越复杂,杆件的几何尺寸不断加大,这些因素都增加了构件精确制孔的难度。根据多年钢桥制孔的经验,针对钢桁梁制作过程中的制孔精度进行研究,提出切实可行的指导原则,具有重要意义,可为栓焊钢桁梁制作提供有益的参考。
随着桥梁建设的发展,栓焊钢桁梁桥广泛应用于大型铁路、公路桥梁建设中。构件之间的连接越来越复杂,杆件的几何尺寸不断加大,这些因素都增加了构件精确制孔的难度。根据多年钢桥制孔的经验,针对钢桁梁制作过程中的制孔精度进行研究,提出切实可行的指导原则,具有重要意义,可为栓焊钢桁梁制作提供有益的参考。
2015, 30(7): 87-90.
doi: 10.13206/j.gjg.201507020
摘要:
撑杆式预应力压杆以其优异的结构性能,在追求造型美观的空间钢结构中的作用明显,目前国内应用较少。通过对青岛北站空间拱架结构中大型撑杆式预应力压杆结构施工过程的研究,从中心杆精度控制、索系目标索力实现、同轴异面耳板安装3个重、难点方面进行分析,结合理论计算与实际施工,总结出一套具有针对性同时又具有普遍意义的预应力压杆施工方法,对于其他类似工程具有较好的借鉴意义。
撑杆式预应力压杆以其优异的结构性能,在追求造型美观的空间钢结构中的作用明显,目前国内应用较少。通过对青岛北站空间拱架结构中大型撑杆式预应力压杆结构施工过程的研究,从中心杆精度控制、索系目标索力实现、同轴异面耳板安装3个重、难点方面进行分析,结合理论计算与实际施工,总结出一套具有针对性同时又具有普遍意义的预应力压杆施工方法,对于其他类似工程具有较好的借鉴意义。
2015, 30(7): 91-94.
doi: 10.13206/j.gjg.201507021
摘要:
在景茂街工程钢桁架整体提升的工程中,采用倒提升的施工方法,通过对提升受力点和提升过程的模拟计算、分析,完成了钢桁架整体倒提升所需要解决的技术问题;结合钢桁架附着在箱型主梁的结构受力特点,制定了高空对接、焊接、测量控制及提升过程的主要安全措施,最终达到设计要求。
在景茂街工程钢桁架整体提升的工程中,采用倒提升的施工方法,通过对提升受力点和提升过程的模拟计算、分析,完成了钢桁架整体倒提升所需要解决的技术问题;结合钢桁架附着在箱型主梁的结构受力特点,制定了高空对接、焊接、测量控制及提升过程的主要安全措施,最终达到设计要求。
2015, 30(7): 95-96.
doi: 10.13206/j.gjg.201507022
摘要:
主要介绍天津陆家嘴广场酒店设备层框架混凝土-钢吊柱施工技术,包括施工工艺,格构式支撑及现场安装等。该技术极大地提高了施工效率,节约了工程造价,取得了良好的经济效益。
主要介绍天津陆家嘴广场酒店设备层框架混凝土-钢吊柱施工技术,包括施工工艺,格构式支撑及现场安装等。该技术极大地提高了施工效率,节约了工程造价,取得了良好的经济效益。
2015, 30(7): 97-100.
doi: 10.13206/j.gjg.201507023
摘要:
为考察在役中等跨径钢箱梁桥的受力性能,以104国道绍兴高桥立交桥工程中D匝道钢箱梁桥为研究对象,采用幂函数模型对工业大气环境下钢箱梁的腐蚀率进行定量预测,利用MIDAS CIVIL 2013有限元软件建立考虑腐蚀损失的全桥三维有限元板壳模型,并对不同腐蚀年限的模型进行计算。基于计算结果,研究腐蚀对整桥刚度、强度、局部稳定以及动力特性的影响。结果表明:工业大气腐蚀作用会导致整桥竖向抗弯刚度降低,竖向挠度增大;桥梁关键部位应力增大,承载能力降低;桥梁竖向一阶振动频率减小。
为考察在役中等跨径钢箱梁桥的受力性能,以104国道绍兴高桥立交桥工程中D匝道钢箱梁桥为研究对象,采用幂函数模型对工业大气环境下钢箱梁的腐蚀率进行定量预测,利用MIDAS CIVIL 2013有限元软件建立考虑腐蚀损失的全桥三维有限元板壳模型,并对不同腐蚀年限的模型进行计算。基于计算结果,研究腐蚀对整桥刚度、强度、局部稳定以及动力特性的影响。结果表明:工业大气腐蚀作用会导致整桥竖向抗弯刚度降低,竖向挠度增大;桥梁关键部位应力增大,承载能力降低;桥梁竖向一阶振动频率减小。
