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2010年 第25卷 第9期
2010, 25(9): 1-4.
doi: 10.13206/j.gjg201009001
摘要
摘要:
钢框架结构高等分析的塑性区模型能够精确地模拟结构二阶非弹性性能,在对基于构件截面弯矩-曲率-轴力关系的塑性区模型和基于有限单元法实体单元、壳单元及纤维单元的塑性区模型进行系统研究之后,指出它们的优缺点及应用过程中需要注意的问题。并在此基础上,介绍基于塑性区模型的混合单元技术,为进行塑性区模型的理论研究及应用提供依据,同时为空间钢框架结构的精确非线性分析提供参考。
钢框架结构高等分析的塑性区模型能够精确地模拟结构二阶非弹性性能,在对基于构件截面弯矩-曲率-轴力关系的塑性区模型和基于有限单元法实体单元、壳单元及纤维单元的塑性区模型进行系统研究之后,指出它们的优缺点及应用过程中需要注意的问题。并在此基础上,介绍基于塑性区模型的混合单元技术,为进行塑性区模型的理论研究及应用提供依据,同时为空间钢框架结构的精确非线性分析提供参考。
2010, 25(9): 5-10.
doi: 10.13206/j.gjg201009002
摘要:
简要介绍剪力连接件的国内外研究现状,列出剪力连接件的各种不同形式,并简单介绍试验研究情况,分析破坏机理和影响承载力的不同因素。主要比较各国规范采用的栓钉承载力和疲劳承载力计算拟合公式,并介绍防止连接件破坏的构造要求。
简要介绍剪力连接件的国内外研究现状,列出剪力连接件的各种不同形式,并简单介绍试验研究情况,分析破坏机理和影响承载力的不同因素。主要比较各国规范采用的栓钉承载力和疲劳承载力计算拟合公式,并介绍防止连接件破坏的构造要求。
2010, 25(9): 11-14.
doi: 10.13206/j.gjg201009003
摘要:
对半刚性连接网壳进行动力弹塑性分析。结果表明:考虑节点半刚性连接更能反映网壳塑性阶段的真实反应和工作性能,更有利于抗震。并对结构自振频率及加速度、位移、内力时程曲线进行对比分析。结果表明:目前的网壳设计方法偏保守,有待改进。
对半刚性连接网壳进行动力弹塑性分析。结果表明:考虑节点半刚性连接更能反映网壳塑性阶段的真实反应和工作性能,更有利于抗震。并对结构自振频率及加速度、位移、内力时程曲线进行对比分析。结果表明:目前的网壳设计方法偏保守,有待改进。
2010, 25(9): 15-19.
doi: 10.13206/j.gjg201009004
摘要:
近年来,混合结构由于施工速度快和成本较低,已经成为我国超高层建筑的首选结构形式。研究它的抗震性能具有重大的社会意义。通过理论计算,深入分析设置水平加强层后,混合结构顶点位移与结构刚度变化的关系。通过一工程算例,对7度罕遇地震下结构的抗震性能指标进行分析,研究表明,混合结构在设置水平加强层后,结构的整体抗侧刚度增大,顶点位移和层间位移角得到有效减小,自振周期也减小。但在水平加强层位置处外框架柱和核心筒的内力发生较大突变,突变的程度会随着加强层设置数目的增加而趋于缓和。因此建议在设计中适当增加加强层的数量,减小每道加强层的刚度,在加强层上下楼层采取加强箍筋配筋等抗震措施。
近年来,混合结构由于施工速度快和成本较低,已经成为我国超高层建筑的首选结构形式。研究它的抗震性能具有重大的社会意义。通过理论计算,深入分析设置水平加强层后,混合结构顶点位移与结构刚度变化的关系。通过一工程算例,对7度罕遇地震下结构的抗震性能指标进行分析,研究表明,混合结构在设置水平加强层后,结构的整体抗侧刚度增大,顶点位移和层间位移角得到有效减小,自振周期也减小。但在水平加强层位置处外框架柱和核心筒的内力发生较大突变,突变的程度会随着加强层设置数目的增加而趋于缓和。因此建议在设计中适当增加加强层的数量,减小每道加强层的刚度,在加强层上下楼层采取加强箍筋配筋等抗震措施。
2010, 25(9): 20-23.
doi: 10.13206/j.gjg201009005
摘要:
采用ADINA有限元软件对某大跨度栈桥结构进行了流体-结构耦合数值模拟计算,得出该类结构的风致动力响应特性。研究了流场速度、压力,结构的位移、等效应力以及风振系数和风压分布系数。
采用ADINA有限元软件对某大跨度栈桥结构进行了流体-结构耦合数值模拟计算,得出该类结构的风致动力响应特性。研究了流场速度、压力,结构的位移、等效应力以及风振系数和风压分布系数。
2010, 25(9): 24-29.
doi: 10.13206/j.gjg201009006
摘要:
以法兰板形状(圆板、环板)、法兰板厚度、螺栓至管壁距离、螺栓个数及强度等级、螺栓有无预拉力等为参数,针对圆钢管有、无加劲肋法兰连接,共进行了13个法兰连接节点轴向拉伸试验,得到了节点破坏形式及承载力。研究表明:法兰连接节点承载力与法兰板厚度、螺栓边距、螺栓个数及强度等级、法兰板形状等有关,预拉力对节点承载力影响较小。
以法兰板形状(圆板、环板)、法兰板厚度、螺栓至管壁距离、螺栓个数及强度等级、螺栓有无预拉力等为参数,针对圆钢管有、无加劲肋法兰连接,共进行了13个法兰连接节点轴向拉伸试验,得到了节点破坏形式及承载力。研究表明:法兰连接节点承载力与法兰板厚度、螺栓边距、螺栓个数及强度等级、法兰板形状等有关,预拉力对节点承载力影响较小。
2010, 25(9): 30-35.
doi: 10.13206/j.gjg201009007
摘要:
首先,论述全钢结构的三大核心价值——最轻的结构、最短的工期和最好的延性;然后,阐述结构分类与创新;最后,对中、外大型全钢结构的结构效率进行了对比。说明全钢结构设计的关键是正确选择结构方案,方案选错,优化无用。
首先,论述全钢结构的三大核心价值——最轻的结构、最短的工期和最好的延性;然后,阐述结构分类与创新;最后,对中、外大型全钢结构的结构效率进行了对比。说明全钢结构设计的关键是正确选择结构方案,方案选错,优化无用。
2010, 25(9): 36-39.
doi: 10.13206/j.gjg201009008
摘要:
介绍某大空间宴会厅钢桁架组合楼盖的结构选型、结构分析、设计过程及关键受力部位典型节点的非线性有限元分析。与普通组合楼盖相比,采用钢桁架组合楼盖能更有效地发挥混凝土的抗压和钢材的抗拉性能,并能够更好地提高结构的刚度和承载力,减少用钢量,取得较好的经济效果。
介绍某大空间宴会厅钢桁架组合楼盖的结构选型、结构分析、设计过程及关键受力部位典型节点的非线性有限元分析。与普通组合楼盖相比,采用钢桁架组合楼盖能更有效地发挥混凝土的抗压和钢材的抗拉性能,并能够更好地提高结构的刚度和承载力,减少用钢量,取得较好的经济效果。
2010, 25(9): 40-43.
doi: 10.13206/j.gjg201009009
摘要:
通过工程实践,详细介绍了重型钢结构工业厂房的设计。主要包括支撑布置、吊车梁的选型、连接构造、吊车制动系统的开洞处理及抗风桁架设计。
通过工程实践,详细介绍了重型钢结构工业厂房的设计。主要包括支撑布置、吊车梁的选型、连接构造、吊车制动系统的开洞处理及抗风桁架设计。
2010, 25(9): 44-47.
doi: 10.13206/j.gjg201009010
摘要:
介绍洛阳新区体育场罩棚工程的概况和屋面结构形式,就临时支撑在设计过程中遇到的几个技术问题进行了分析探讨。在桅杆和拉索受力平衡之前,根据施工方案对支撑屋面构件重量的临时支撑位置和数量的确定进行论述;进行了临时支撑的基础设计、穿看台设计和支撑结构本身的设计的论述;根据现场实际情况对临时支撑的使用效果进行了分析。根据该工程临时支撑的使用效果提出了设计临时支撑一般应遵循的原则和建议。
介绍洛阳新区体育场罩棚工程的概况和屋面结构形式,就临时支撑在设计过程中遇到的几个技术问题进行了分析探讨。在桅杆和拉索受力平衡之前,根据施工方案对支撑屋面构件重量的临时支撑位置和数量的确定进行论述;进行了临时支撑的基础设计、穿看台设计和支撑结构本身的设计的论述;根据现场实际情况对临时支撑的使用效果进行了分析。根据该工程临时支撑的使用效果提出了设计临时支撑一般应遵循的原则和建议。
2010, 25(9): 48-51.
doi: 10.13206/j.gjg201009011
摘要:
以基本试件(BASE)为基础设计3个不同长细比的ZG试件并进行非线性有限元分析,采用在钢管和混凝土之间加入粘接单元的方法。分析得知:柱长细比是方钢管混凝土柱设计的主要影响因素。柱长细比越大,柱承载力越低,因此长细比可适当减小。此外,在方钢管的底部和底角部存在应力集中现象,应力集中区域大约在柱高1/3范围内。对方钢管的底部应加大刚度,柱底角部应加强施焊。混凝土压碎破坏多发生在柱底部,因此在管内混凝土的施工过程中,要保证混凝土柱底浇筑密实。
以基本试件(BASE)为基础设计3个不同长细比的ZG试件并进行非线性有限元分析,采用在钢管和混凝土之间加入粘接单元的方法。分析得知:柱长细比是方钢管混凝土柱设计的主要影响因素。柱长细比越大,柱承载力越低,因此长细比可适当减小。此外,在方钢管的底部和底角部存在应力集中现象,应力集中区域大约在柱高1/3范围内。对方钢管的底部应加大刚度,柱底角部应加强施焊。混凝土压碎破坏多发生在柱底部,因此在管内混凝土的施工过程中,要保证混凝土柱底浇筑密实。
2010, 25(9): 52-56.
doi: 10.13206/j.gjg201009012
摘要:
将改进的序列线性规划法和SAP 2000最新推出的API功能相结合,两者互动对桁架进行优化。其数学模型以设定截面形式的杆件的面积和桁架节点坐标为设计变量,以结构的最小重量为目标函数,以杆件的强度、刚度、稳定性、构造要求以及结构整体挠度为约束条件。优化后结构重量降低13·81%,优化效果显著。
将改进的序列线性规划法和SAP 2000最新推出的API功能相结合,两者互动对桁架进行优化。其数学模型以设定截面形式的杆件的面积和桁架节点坐标为设计变量,以结构的最小重量为目标函数,以杆件的强度、刚度、稳定性、构造要求以及结构整体挠度为约束条件。优化后结构重量降低13·81%,优化效果显著。
2010, 25(9): 57-61.
doi: 10.13206/j.gjg201009013
摘要:
华能大厦的中庭屋盖为单层柱面网壳结构体系,屋面采用双层夹胶玻璃。该网壳的杆件为焊接箱形截面,截面尺寸小、板材厚,杆件相交节点多且角度小,制作难度大;因场地条件限制,在高空拼装,采用累积滑移进行安装,安装要求高。通过对该网壳进行深化设计,并对制作、拼装、滑移和安装等施工工艺进行分析和优化以及对支座等关键节点进行处理,使得该网壳顺利安装就位,并满足设计要求。
华能大厦的中庭屋盖为单层柱面网壳结构体系,屋面采用双层夹胶玻璃。该网壳的杆件为焊接箱形截面,截面尺寸小、板材厚,杆件相交节点多且角度小,制作难度大;因场地条件限制,在高空拼装,采用累积滑移进行安装,安装要求高。通过对该网壳进行深化设计,并对制作、拼装、滑移和安装等施工工艺进行分析和优化以及对支座等关键节点进行处理,使得该网壳顺利安装就位,并满足设计要求。
2010, 25(9): 62-64.
doi: 10.13206/j.gjg201009014
摘要:
结合天津海河蚌埠桥钢箱梁节段桥位施工,大桥钢箱梁为全焊接结构,钢箱梁断面宽度大,所用钢材厚度较薄,加之钢箱梁环缝桥位施焊在野外作业,施焊环境恶劣,桥位环缝焊接变形、焊接收缩量和焊接质量的控制等有一定的难度。钢箱梁是天津海河蚌埠桥悬索桥上部的承重钢结构,其焊接质量直接关系到桥梁的安全。为保证产品整体质量,控制焊接变形,对钢箱梁焊接和焊接变形控制进行细致地分析,制定合理可靠的焊接工艺流程,采用焊接变形小和焊接收缩量小的焊接工艺措施。在钢箱梁环缝焊接过程中,通过对人、机、料、环等各方面的控制,保证钢箱梁环缝的焊接质量。根据施工经验,探索预制钢箱梁节段接口匹配工艺及接口环缝焊接变形的规律,通过采取工艺措施确保大桥整体线形满足设计要求。
结合天津海河蚌埠桥钢箱梁节段桥位施工,大桥钢箱梁为全焊接结构,钢箱梁断面宽度大,所用钢材厚度较薄,加之钢箱梁环缝桥位施焊在野外作业,施焊环境恶劣,桥位环缝焊接变形、焊接收缩量和焊接质量的控制等有一定的难度。钢箱梁是天津海河蚌埠桥悬索桥上部的承重钢结构,其焊接质量直接关系到桥梁的安全。为保证产品整体质量,控制焊接变形,对钢箱梁焊接和焊接变形控制进行细致地分析,制定合理可靠的焊接工艺流程,采用焊接变形小和焊接收缩量小的焊接工艺措施。在钢箱梁环缝焊接过程中,通过对人、机、料、环等各方面的控制,保证钢箱梁环缝的焊接质量。根据施工经验,探索预制钢箱梁节段接口匹配工艺及接口环缝焊接变形的规律,通过采取工艺措施确保大桥整体线形满足设计要求。
2010, 25(9): 65-70.
doi: 10.13206/j.gjg201009015
摘要:
中国国家博物馆改扩建工程中大型钢结构桁架屋面安装,由于钢结构桁架重量重、跨度大、高程高、施工难度大等特点,采用钢结构桁架累积滑移的施工技术,成功解决了钢结构桁架安装过程中的重点、难点问题,节省了资金,减少了安全隐患。采用该方法施工,质量可靠,同时可缩短工期、降低成本,取得了良好的社会和经济效益。
中国国家博物馆改扩建工程中大型钢结构桁架屋面安装,由于钢结构桁架重量重、跨度大、高程高、施工难度大等特点,采用钢结构桁架累积滑移的施工技术,成功解决了钢结构桁架安装过程中的重点、难点问题,节省了资金,减少了安全隐患。采用该方法施工,质量可靠,同时可缩短工期、降低成本,取得了良好的社会和经济效益。
2010, 25(9): 71-73.
doi: 10.13206/j.gjg201009016
摘要:
某干煤棚长275m,跨度70m,高32m,为双层螺栓球、正放四角锥、柱面网架结构,网架厚2m。施工中,部分成拱形成稳定结构是首要解决的难题。通过将整跨网架分为2个条块,根据最小稳定结构进行空中对接成型的方法,并采用小单元吊装双向施工工艺,以达到最经济使用吊车,最大限度缩短项目工期的目的。最后工程取得圆满成功。介绍施工方案选择,控制措施,地面拼装,空中对接,施工工艺等。
某干煤棚长275m,跨度70m,高32m,为双层螺栓球、正放四角锥、柱面网架结构,网架厚2m。施工中,部分成拱形成稳定结构是首要解决的难题。通过将整跨网架分为2个条块,根据最小稳定结构进行空中对接成型的方法,并采用小单元吊装双向施工工艺,以达到最经济使用吊车,最大限度缩短项目工期的目的。最后工程取得圆满成功。介绍施工方案选择,控制措施,地面拼装,空中对接,施工工艺等。
2010, 25(9): 74-78.
doi: 10.13206/j.gjg201009017
摘要:
主跨1650m的西堠门跨海悬索桥,主缆长度居国内第一,处于恶劣的沿海季风与台风环境。为确保施工质量与调索效率,在综合考虑影响垂度测量精度的主要因素的基础上,基准索股采用基于单向大气折光系数修正的单向三角高程法进行测量调整;在相对垂度法的基础上,一般索股采用经改进的相对基准索股法进行测量调整。介绍大桥主缆索股垂度调整关键施工技术、工艺措施与索股调整成果,可供类似桥梁工程借鉴。
主跨1650m的西堠门跨海悬索桥,主缆长度居国内第一,处于恶劣的沿海季风与台风环境。为确保施工质量与调索效率,在综合考虑影响垂度测量精度的主要因素的基础上,基准索股采用基于单向大气折光系数修正的单向三角高程法进行测量调整;在相对垂度法的基础上,一般索股采用经改进的相对基准索股法进行测量调整。介绍大桥主缆索股垂度调整关键施工技术、工艺措施与索股调整成果,可供类似桥梁工程借鉴。
