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2010年 第25卷 第4期
2010, 25(4): 1-5 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004001
摘要
摘要:
以上海世博会主题馆屋盖结构为研究对象,采用通用有限元程序ANSYS对结构整体模型和屋盖单独模型进行弹塑性极限承载力全过程分析,分析结构的屈服机制、失效机制和结构在屋盖单独模型和整体模型中的全过程反应特征。分析表明,张弦桁架结构的预应力索杆体系可有效提高结构的刚度,结构塑性发展遵循连续梁结构的力学性态,结构的弹性支承边界条件在一定程度上能提高结构的极限承载能力。
以上海世博会主题馆屋盖结构为研究对象,采用通用有限元程序ANSYS对结构整体模型和屋盖单独模型进行弹塑性极限承载力全过程分析,分析结构的屈服机制、失效机制和结构在屋盖单独模型和整体模型中的全过程反应特征。分析表明,张弦桁架结构的预应力索杆体系可有效提高结构的刚度,结构塑性发展遵循连续梁结构的力学性态,结构的弹性支承边界条件在一定程度上能提高结构的极限承载能力。
2010, 25(4): 6-8 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004002
摘要:
较为详细地介绍某收费站雨棚的结构设计过程,包括结构选型,结构分析,膜结构找形及整体结构计算;对于拉索节点及相贯节点进行简单介绍。应用空间钢结构软件3D3S对结构进行分析,设计方法可供同类工程参考。
较为详细地介绍某收费站雨棚的结构设计过程,包括结构选型,结构分析,膜结构找形及整体结构计算;对于拉索节点及相贯节点进行简单介绍。应用空间钢结构软件3D3S对结构进行分析,设计方法可供同类工程参考。
2010, 25(4): 9-12 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004003
摘要:
2008年中国南方地区普降大雪,导致许多钢结构房屋发生坍塌。对某商务城钢结构建筑在发生雪灾后进行检测与鉴定,根据检测及计算结果分析该结构倒塌原因。
2008年中国南方地区普降大雪,导致许多钢结构房屋发生坍塌。对某商务城钢结构建筑在发生雪灾后进行检测与鉴定,根据检测及计算结果分析该结构倒塌原因。
2010, 25(4): 13-16 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004004
摘要:
对当前普通锚栓柱脚和现有两种刚接柱脚的不足之处进行总结,提出应用预应力锚栓的新刚性柱脚连接形式,并对连接的设计和施工中遇到的关键性问题提出解决方案。此连接形式中锚栓受力明确,通过直接张拉的方法,能充分发挥锚栓强度,节约节点材料。
对当前普通锚栓柱脚和现有两种刚接柱脚的不足之处进行总结,提出应用预应力锚栓的新刚性柱脚连接形式,并对连接的设计和施工中遇到的关键性问题提出解决方案。此连接形式中锚栓受力明确,通过直接张拉的方法,能充分发挥锚栓强度,节约节点材料。
2010, 25(4): 17-20 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004005
摘要:
对一种目前出现的新型自立式双筒钢烟囱进行有限元计算分析,并将其与等高的塔架式钢烟囱进行分析对比。由此得到结论:两类烟囱各有优缺点,就分析模型而言,塔架式烟囱经济性较差,材料利用率较低;新型自立式烟囱可以节省用钢量,但平面刚度分布不均。
对一种目前出现的新型自立式双筒钢烟囱进行有限元计算分析,并将其与等高的塔架式钢烟囱进行分析对比。由此得到结论:两类烟囱各有优缺点,就分析模型而言,塔架式烟囱经济性较差,材料利用率较低;新型自立式烟囱可以节省用钢量,但平面刚度分布不均。
2010, 25(4): 21-24 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004006
摘要:
在保证面内受弯玻璃肋板平面内稳定的前提下,通过对原玻璃肋板和不锈钢条加固玻璃肋板的极限承载试验研究,分析构件加固前后试件破坏的荷载-位移曲线及破坏机理,判断该加固方法的可行性,为玻璃肋板加固设计提供依据。试验结果表明,该加固方法可以有效改善玻璃肋板的受力性能,提高玻璃肋板的极限承载力和延性;由于应力集中的原因,构件首先在两种材料交接处产生破坏。
在保证面内受弯玻璃肋板平面内稳定的前提下,通过对原玻璃肋板和不锈钢条加固玻璃肋板的极限承载试验研究,分析构件加固前后试件破坏的荷载-位移曲线及破坏机理,判断该加固方法的可行性,为玻璃肋板加固设计提供依据。试验结果表明,该加固方法可以有效改善玻璃肋板的受力性能,提高玻璃肋板的极限承载力和延性;由于应力集中的原因,构件首先在两种材料交接处产生破坏。
2010, 25(4): 25-28 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004007
摘要:
从钢框架与墙体(板)共同作用的几种简化计算模型入手,介绍国内外对钢框架与各类墙体(板)共同作用的研究成果,并侧重总结墙体(板)对钢框架的抗侧刚度和抗侧承载力的影响;对新型钢框架墙体(板)的研发与应用进行展望。
从钢框架与墙体(板)共同作用的几种简化计算模型入手,介绍国内外对钢框架与各类墙体(板)共同作用的研究成果,并侧重总结墙体(板)对钢框架的抗侧刚度和抗侧承载力的影响;对新型钢框架墙体(板)的研发与应用进行展望。
2010, 25(4): 29-32 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004008
摘要:
建立一个有效的数值分析模型,模拟槽钢剪力连接件的性能。重点研究单调加载下槽钢剪力连接件的抗剪能力。通过试验数据证实模型是有效的,引用加拿大设计规范CAN/CSA-S16-2001和GB50017-2003《钢结构设计规范》中给出的公式进行对比。利用该非线性模型进行的研究表明:混凝土强度、槽钢腹板和翼缘厚度、槽钢高度以及槽钢的长度对槽钢剪力连接件的承载力有较大影响,混凝土块高度的影响较小。
建立一个有效的数值分析模型,模拟槽钢剪力连接件的性能。重点研究单调加载下槽钢剪力连接件的抗剪能力。通过试验数据证实模型是有效的,引用加拿大设计规范CAN/CSA-S16-2001和GB50017-2003《钢结构设计规范》中给出的公式进行对比。利用该非线性模型进行的研究表明:混凝土强度、槽钢腹板和翼缘厚度、槽钢高度以及槽钢的长度对槽钢剪力连接件的承载力有较大影响,混凝土块高度的影响较小。
2010, 25(4): 33-36 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004009
摘要:
在现有规范分项系数设计表达式的基础上,首先依据可靠度理论校核规范实际隐含的可靠指标,并以此为依据确定目标可靠指标;其次通过引入荷载等超概率原则,分别计算出60年基准期下几种可变荷载的统计参数;最终在假定恒载、抗力分项系数不变的前提下,通过调整可变荷载分项系数、组合值系数来达到预定的目标可靠指标。修正后的60年设计基准期下的分项系数设计表达式在形式上与现有规范相协调,方便工程应用。
在现有规范分项系数设计表达式的基础上,首先依据可靠度理论校核规范实际隐含的可靠指标,并以此为依据确定目标可靠指标;其次通过引入荷载等超概率原则,分别计算出60年基准期下几种可变荷载的统计参数;最终在假定恒载、抗力分项系数不变的前提下,通过调整可变荷载分项系数、组合值系数来达到预定的目标可靠指标。修正后的60年设计基准期下的分项系数设计表达式在形式上与现有规范相协调,方便工程应用。
2010, 25(4): 37-41 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004010
摘要:
应用ANSYS分析软件对T型截面防屈曲支撑进行单调荷载作用下三维有限元模拟,在模型中钢芯和混凝土之间采用接触单元,混凝土与钢套筒之间完全粘结。通过有限元模拟分析可知:当T型截面防屈曲支撑一端施加的面荷载增加到一定值时,构件应力最大值位于防屈曲支撑钢芯反面截面削弱处,此处是该构件的薄弱位置;构件应力最小值位于防屈曲支撑钢芯连接段反面处,此处是构件最安全位置。模拟分析与试验结果表明:T型截面防屈曲支撑最危险截面出现在加载端过渡段与工作段的连接处,该处可作为设计防屈曲支撑的控制截面。
应用ANSYS分析软件对T型截面防屈曲支撑进行单调荷载作用下三维有限元模拟,在模型中钢芯和混凝土之间采用接触单元,混凝土与钢套筒之间完全粘结。通过有限元模拟分析可知:当T型截面防屈曲支撑一端施加的面荷载增加到一定值时,构件应力最大值位于防屈曲支撑钢芯反面截面削弱处,此处是该构件的薄弱位置;构件应力最小值位于防屈曲支撑钢芯连接段反面处,此处是构件最安全位置。模拟分析与试验结果表明:T型截面防屈曲支撑最危险截面出现在加载端过渡段与工作段的连接处,该处可作为设计防屈曲支撑的控制截面。
2010, 25(4): 42-46 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004011
摘要:
塔架式重型钢结构是锅炉钢结构的一种重要形式,目前国内对其力学性能的研究分析较少。以某塔架式重型钢结构为研究对象,运用软件STAAD-Pro进行多工况的整体受力分析,并采用有限元软件ANSYS对其关键节点进行局部受力分析。结果表明,该结构的整体力学性能和节点局部承载力均满足相应规范要求。
塔架式重型钢结构是锅炉钢结构的一种重要形式,目前国内对其力学性能的研究分析较少。以某塔架式重型钢结构为研究对象,运用软件STAAD-Pro进行多工况的整体受力分析,并采用有限元软件ANSYS对其关键节点进行局部受力分析。结果表明,该结构的整体力学性能和节点局部承载力均满足相应规范要求。
2010, 25(4): 47-50 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004012
摘要:
从实际工程出发,应用澳洲风荷载规范,对处在飓风区矿山项目中开敞式工业厂房的风荷载进行分析和计算。同时,比较GB50009-2001《建筑结构荷载规范》和澳洲风荷载规范计算风荷载的异同。结果显示,采用澳洲风荷载规范计算得到的风荷载远大于GB50009-2001的计算结果。
从实际工程出发,应用澳洲风荷载规范,对处在飓风区矿山项目中开敞式工业厂房的风荷载进行分析和计算。同时,比较GB50009-2001《建筑结构荷载规范》和澳洲风荷载规范计算风荷载的异同。结果显示,采用澳洲风荷载规范计算得到的风荷载远大于GB50009-2001的计算结果。
2010, 25(4): 51-55 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004013
摘要:
CCTV主楼为体型独特的复杂连接结构,构件加工制作和现场安装难度大,特别是主楼悬臂部分具有悬挑跨度大、重量重、双向倾斜高空折形对接、多接头异型构件多、安装风险大等施工特点,安装施工难度大。主要介绍CCTV主楼钢结构的施工详图设计、构件加工、悬臂现场安装及相关的结构控制技术。
CCTV主楼为体型独特的复杂连接结构,构件加工制作和现场安装难度大,特别是主楼悬臂部分具有悬挑跨度大、重量重、双向倾斜高空折形对接、多接头异型构件多、安装风险大等施工特点,安装施工难度大。主要介绍CCTV主楼钢结构的施工详图设计、构件加工、悬臂现场安装及相关的结构控制技术。
2010, 25(4): 56-58 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004014
摘要:
结合广州珠江黄埔大桥钢箱梁制造实践,介绍大型钢箱梁焊接收缩量预留及桥位间隙控制、U形肋内的防腐、吊索销孔公差确定及防腐措施、桥面2%斜坡及吊点间距控制、临时孔封堵等技术及实施效果,可供类似工程借鉴。
结合广州珠江黄埔大桥钢箱梁制造实践,介绍大型钢箱梁焊接收缩量预留及桥位间隙控制、U形肋内的防腐、吊索销孔公差确定及防腐措施、桥面2%斜坡及吊点间距控制、临时孔封堵等技术及实施效果,可供类似工程借鉴。
2010, 25(4): 59-62 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004015
摘要:
目前,国内大跨径悬索桥钢箱梁多为全焊结构,具有结构复杂、熔透焊缝多,制造难度大等特点。以广州珠江黄埔大桥悬索桥钢箱梁为研究对象,对大跨径悬索桥钢箱梁关键技术:焊接质量、焊接变形、横隔板单元制作及钢箱梁总拼控制等方面进行研究。合理的工艺手段保证产品的焊接和总拼质量,取得良好效果。实践表明:焊缝一次探伤合格率达到96%以上,经过一次返修,超声波探伤全部合格。
目前,国内大跨径悬索桥钢箱梁多为全焊结构,具有结构复杂、熔透焊缝多,制造难度大等特点。以广州珠江黄埔大桥悬索桥钢箱梁为研究对象,对大跨径悬索桥钢箱梁关键技术:焊接质量、焊接变形、横隔板单元制作及钢箱梁总拼控制等方面进行研究。合理的工艺手段保证产品的焊接和总拼质量,取得良好效果。实践表明:焊缝一次探伤合格率达到96%以上,经过一次返修,超声波探伤全部合格。
2010, 25(4): 63-64 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004016
摘要:
某超大跨度门式刚架梁的吊装工程,单体跨度达到55m,钢梁的侧向刚度极小,吊装难度大。通过几项方案的比较,从技术、经济等方面做全面的衡量对比,最终选用双机抬吊的施工方案,施工达到预期效果,也为今后的类似工程积累了经验。
某超大跨度门式刚架梁的吊装工程,单体跨度达到55m,钢梁的侧向刚度极小,吊装难度大。通过几项方案的比较,从技术、经济等方面做全面的衡量对比,最终选用双机抬吊的施工方案,施工达到预期效果,也为今后的类似工程积累了经验。
2010, 25(4): 65-68 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004017
摘要:
焊接钢吊车梁腹板开裂的事故在实际工程中屡屡发生。通过几个工程实例,对疲劳破坏原理及影响因素进行阐述,分析引起腹板开裂的主要原因。为防止腹板开裂,焊接钢吊车梁在材料的选择、设计计算和构造设计、施工焊接工艺和焊缝检查、生产维护中应采取的一些措施,可供设计、施工及生产时参考。实践证明,采取一定的措施,可大幅提高焊接钢吊车梁的疲劳寿命。
焊接钢吊车梁腹板开裂的事故在实际工程中屡屡发生。通过几个工程实例,对疲劳破坏原理及影响因素进行阐述,分析引起腹板开裂的主要原因。为防止腹板开裂,焊接钢吊车梁在材料的选择、设计计算和构造设计、施工焊接工艺和焊缝检查、生产维护中应采取的一些措施,可供设计、施工及生产时参考。实践证明,采取一定的措施,可大幅提高焊接钢吊车梁的疲劳寿命。
2010, 25(4): 69-71 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004018
摘要:
对某钢结构厂房火灾后的情况进行详细调查,分析该厂房主体结构的受损情况,为火灾后的处理提供方案。
对某钢结构厂房火灾后的情况进行详细调查,分析该厂房主体结构的受损情况,为火灾后的处理提供方案。
2010, 25(4): 72-76 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004019
摘要:
钢结构栈桥的侵蚀主要来自大气和浪溅区的腐蚀,通过采用电弧喷涂金属涂层+环氧类封孔剂+环氧云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯(聚硅氧烷)面漆组成的长效防腐蚀复合涂层体系,结构耐腐蚀寿命可达到30年以上。
钢结构栈桥的侵蚀主要来自大气和浪溅区的腐蚀,通过采用电弧喷涂金属涂层+环氧类封孔剂+环氧云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯(聚硅氧烷)面漆组成的长效防腐蚀复合涂层体系,结构耐腐蚀寿命可达到30年以上。
2010, 25(4): 77-79 ?.
doi: 10.13206/j.gjg201004020
摘要:
张弦立体桁架结构在大跨度空间结构中有着广泛的应用。一个成功的张弦立体桁架结构设计方案需要经过多次计算及优化。而长期以来对该类问题的求解一般是通过开发相应的有限元程序来完成,但是开发程序需要大量的人力、物力,开发周期长,程序代码的利用率低。基于ANSYS的二次开发语言APDL和UIDL,编制张弦空间立体桁架计算程序,为结构工程师和研究人员对空间立体桁架的受力性能和结构优化分析进行进一步研究提供依据和参考模型,以提高科研和设计的工作效率。
张弦立体桁架结构在大跨度空间结构中有着广泛的应用。一个成功的张弦立体桁架结构设计方案需要经过多次计算及优化。而长期以来对该类问题的求解一般是通过开发相应的有限元程序来完成,但是开发程序需要大量的人力、物力,开发周期长,程序代码的利用率低。基于ANSYS的二次开发语言APDL和UIDL,编制张弦空间立体桁架计算程序,为结构工程师和研究人员对空间立体桁架的受力性能和结构优化分析进行进一步研究提供依据和参考模型,以提高科研和设计的工作效率。
