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2011年 第26卷 第11期
2011, 26(11): 1-7.
doi: 10.13206/j.gjg201111001
摘要
摘要:
采用ABAQUS有限元软件分别对开槽核心方钢管和三重方钢管防屈曲耗能支撑进行屈曲分析和滞回性能分析,研究不同宽厚比对其性能的影响规律。结果表明:宽厚比大小对开槽方钢管屈曲模态和三重方钢管防屈曲耗能支撑的性能有较大影响;方钢管核心单元1、2阶屈曲模态为局部屈曲时,三重方钢管防屈曲耗能支撑的最大拉压承载力提高较之方钢管核心单元1、2阶屈曲模态为整体屈曲时大;宽厚比为11.4～16.0时,三重方钢管防屈曲耗能支撑具有合理的弹塑性过渡段,滞回曲线饱满对称,具有稳定的滞回性能。设计时,建议宽厚比取12.0～16.0为宜。
采用ABAQUS有限元软件分别对开槽核心方钢管和三重方钢管防屈曲耗能支撑进行屈曲分析和滞回性能分析,研究不同宽厚比对其性能的影响规律。结果表明:宽厚比大小对开槽方钢管屈曲模态和三重方钢管防屈曲耗能支撑的性能有较大影响;方钢管核心单元1、2阶屈曲模态为局部屈曲时,三重方钢管防屈曲耗能支撑的最大拉压承载力提高较之方钢管核心单元1、2阶屈曲模态为整体屈曲时大;宽厚比为11.4～16.0时,三重方钢管防屈曲耗能支撑具有合理的弹塑性过渡段,滞回曲线饱满对称,具有稳定的滞回性能。设计时,建议宽厚比取12.0～16.0为宜。
2011, 26(11): 8-12.
doi: 10.13206/j.gjg201111002
摘要:
以某实际冷弯薄壁型钢结构中的冷弯薄壁方钢管柱为例,针对其不同长细比下的轴心受压承载性能进行试验和有限元模拟研究。结果表明:1)有限元模拟与试验结果吻合较好,选择合理的数值模型可以较好地模拟此类方钢管柱在不同长细比下的轴心受压承载性能;2)此类型方钢管柱长细比小于等于30时,柱极限承载力变化很小,此时柱的破坏由材料的强度控制;当长细比大于30时,此类型柱的轴心受压极限承载力由稳定控制,此时柱的破坏呈脆性特性;当长细比大于48后,其轴心受压极限承载力下降严重,从经济性考虑,不宜在实际工程中使用。
以某实际冷弯薄壁型钢结构中的冷弯薄壁方钢管柱为例,针对其不同长细比下的轴心受压承载性能进行试验和有限元模拟研究。结果表明:1)有限元模拟与试验结果吻合较好,选择合理的数值模型可以较好地模拟此类方钢管柱在不同长细比下的轴心受压承载性能;2)此类型方钢管柱长细比小于等于30时,柱极限承载力变化很小,此时柱的破坏由材料的强度控制;当长细比大于30时,此类型柱的轴心受压极限承载力由稳定控制,此时柱的破坏呈脆性特性;当长细比大于48后,其轴心受压极限承载力下降严重,从经济性考虑,不宜在实际工程中使用。
2011, 26(11): 13-14.
doi: 10.13206/j.gjg201111003
摘要:
在悬索结构构件可靠度的基础上,以可靠度指标为失效模式识别的约界依据,通过对体系可靠度主要失效模式识别的3种计算方法的比较分析,生成较为精简的失效树,计算分析悬索结构的体系可靠度。分析表明:修正的β约界法在保证计算结果正确性的前提下,可以较大程度地精简失效树;悬索结构包含两个失效阶段的体系可靠度比包含一个失效阶段的体系可靠度低。
在悬索结构构件可靠度的基础上,以可靠度指标为失效模式识别的约界依据,通过对体系可靠度主要失效模式识别的3种计算方法的比较分析,生成较为精简的失效树,计算分析悬索结构的体系可靠度。分析表明:修正的β约界法在保证计算结果正确性的前提下,可以较大程度地精简失效树;悬索结构包含两个失效阶段的体系可靠度比包含一个失效阶段的体系可靠度低。
2011, 26(11): 15-19.
doi: 10.13206/j.gjg201111004
摘要:
尽管加固设计方法很多,负荷焊接加固技术由于耐久可靠仍然被广泛地应用于既有钢结构的加固领域。以某电厂钢支架结构加固设计为例,应用一种负荷下钢柱翼缘外侧贴焊钢板的加固技术,采取在翼缘和钢板之间点焊加强二者的共同作用。为了验证该加固技术的可行性,并得到对工程结构设计有实际意义的非线性屈曲极限荷载,运用通用有限元分析软件ANSYS11.0对加固前后钢柱进行数值模拟,模型考虑钢柱的初应力、初始缺陷、翼缘和外贴钢板之间的耦合接触,对不同负荷大小、外贴钢板厚度以及柱长细比进行非线性屈曲分析。结果表明:贴焊钢板能显著提高加固后钢柱的非线性屈曲极限荷载;负荷越小,钢板越厚,非线性屈曲极限荷载越大;对于细长柱,非线性屈曲极限荷载增量较大,加固效果更加显著。
尽管加固设计方法很多,负荷焊接加固技术由于耐久可靠仍然被广泛地应用于既有钢结构的加固领域。以某电厂钢支架结构加固设计为例,应用一种负荷下钢柱翼缘外侧贴焊钢板的加固技术,采取在翼缘和钢板之间点焊加强二者的共同作用。为了验证该加固技术的可行性,并得到对工程结构设计有实际意义的非线性屈曲极限荷载,运用通用有限元分析软件ANSYS11.0对加固前后钢柱进行数值模拟,模型考虑钢柱的初应力、初始缺陷、翼缘和外贴钢板之间的耦合接触,对不同负荷大小、外贴钢板厚度以及柱长细比进行非线性屈曲分析。结果表明:贴焊钢板能显著提高加固后钢柱的非线性屈曲极限荷载;负荷越小,钢板越厚,非线性屈曲极限荷载越大;对于细长柱,非线性屈曲极限荷载增量较大,加固效果更加显著。
2011, 26(11): 20-23.
doi: 10.13206/j.gjg201111005
摘要:
采用有限元分析软件ABAQUS对K型圆钢管混凝土节点与空钢管节点进行计算分析,比较两者破坏形态的差别,并对K型圆钢管混凝土节点各种可能的破坏模式进行分析。在此基础上,分析支管外径与主管外径比β、支主管夹角θ、弦杆轴向压力等参数对圆钢管混凝土K型节点极限承载力的影响。
采用有限元分析软件ABAQUS对K型圆钢管混凝土节点与空钢管节点进行计算分析,比较两者破坏形态的差别,并对K型圆钢管混凝土节点各种可能的破坏模式进行分析。在此基础上,分析支管外径与主管外径比β、支主管夹角θ、弦杆轴向压力等参数对圆钢管混凝土K型节点极限承载力的影响。
2011, 26(11): 24-28.
doi: 10.13206/j.gjg201111006
摘要:
采用ANSYS软件,考虑材料非线性和几何非线性,对钻石鸟嘴式T型节点极限承载力进行有限元分析。考察节点的应力分布、塑性区扩展过程以及失效模式等,研究无量纲参数主管轴力比对节点极限承载力的影响。结果表明:钻石鸟嘴式节点的承载力明显高于矩形方管节点;各参数对节点承载力有显著影响;主管轴向压力或较大的轴向拉力会导致节点承载力降低,较小的主管轴向拉力可提高节点承载力。
采用ANSYS软件,考虑材料非线性和几何非线性,对钻石鸟嘴式T型节点极限承载力进行有限元分析。考察节点的应力分布、塑性区扩展过程以及失效模式等,研究无量纲参数主管轴力比对节点极限承载力的影响。结果表明:钻石鸟嘴式节点的承载力明显高于矩形方管节点;各参数对节点承载力有显著影响;主管轴向压力或较大的轴向拉力会导致节点承载力降低,较小的主管轴向拉力可提高节点承载力。
2011, 26(11): 29-31.
doi: 10.13206/j.gjg201111007
摘要:
秉承"复杂问题简单化"的设计理念,结合"复杂建筑简单结构,复杂结构简单加工"的工程实例,简要介绍三铰刚架交叉结构的概念设计。最后通过案例指出类似结构体系应进一步研究探讨的方向。
秉承"复杂问题简单化"的设计理念,结合"复杂建筑简单结构,复杂结构简单加工"的工程实例,简要介绍三铰刚架交叉结构的概念设计。最后通过案例指出类似结构体系应进一步研究探讨的方向。
2011, 26(11): 32-34.
doi: 10.13206/j.gjg201111008
摘要:
深圳市体育中心游泳训练馆钢结构屋盖开创性地采用"空间交叉三铰刚架"的新颖结构形式,箱形截面刚架两两空间交叉,柱脚完全铰接,跨中高低错位铰接。低侧梁柱三次交叉、柱段小角度交合以及梁柱的弯扭给深化设计和加工制作提出较大的挑战。主要介绍如何通过缜密的深化设计,预判钢材在弯扭过程的变形机理,绘制机械切割放样曲线,完全通过钢板组焊来实现弯扭钢箱柱复杂造型的过程。
深圳市体育中心游泳训练馆钢结构屋盖开创性地采用"空间交叉三铰刚架"的新颖结构形式,箱形截面刚架两两空间交叉,柱脚完全铰接,跨中高低错位铰接。低侧梁柱三次交叉、柱段小角度交合以及梁柱的弯扭给深化设计和加工制作提出较大的挑战。主要介绍如何通过缜密的深化设计,预判钢材在弯扭过程的变形机理,绘制机械切割放样曲线,完全通过钢板组焊来实现弯扭钢箱柱复杂造型的过程。
2011, 26(11): 35-38.
doi: 10.13206/j.gjg201111009
摘要:
以地处澳大利亚飓风区的某堆场钢结构罩棚工程为例,利用SPACEGASS、SAP2000、ANSYS软件对结构进行设计和计算,分析结构的静力、动力特性以及变形能力,对如何设计以风荷载为控制荷载的大跨度管桁结构进行探索。
以地处澳大利亚飓风区的某堆场钢结构罩棚工程为例,利用SPACEGASS、SAP2000、ANSYS软件对结构进行设计和计算,分析结构的静力、动力特性以及变形能力,对如何设计以风荷载为控制荷载的大跨度管桁结构进行探索。
2011, 26(11): 39-43.
doi: 10.13206/j.gjg201111010
摘要:
介绍当前国内外钢结构建筑围护系统在应用中存在的大量缺陷与不足,并全面地对国家标准图集以及国内外著名厂商的钢结构围护系统中存在的不足与缺陷进行剖析。通过创新与改进,创建了新型钢结构建筑围护系统即OHC围护体系。该系统实现了建筑上的美观要求,体现了应用标准化与实用性的统一;而防水刚性化的实现,更是全面、彻底地体现和恢复了钢结构及轻钢彩板建筑原有的极大生命力。该系统将改变人们对钢结构及轻钢彩板建筑防水性能差的认知,并可提高钢结构及轻钢彩板建筑的保温、隔热性能,节约能源,使钢结构建筑的绿色、环保特性得到充分体现。
介绍当前国内外钢结构建筑围护系统在应用中存在的大量缺陷与不足,并全面地对国家标准图集以及国内外著名厂商的钢结构围护系统中存在的不足与缺陷进行剖析。通过创新与改进,创建了新型钢结构建筑围护系统即OHC围护体系。该系统实现了建筑上的美观要求,体现了应用标准化与实用性的统一;而防水刚性化的实现,更是全面、彻底地体现和恢复了钢结构及轻钢彩板建筑原有的极大生命力。该系统将改变人们对钢结构及轻钢彩板建筑防水性能差的认知,并可提高钢结构及轻钢彩板建筑的保温、隔热性能,节约能源,使钢结构建筑的绿色、环保特性得到充分体现。
2011, 26(11): 44-45.
doi: 10.13206/j.gjg201111011
摘要:
利用ANSYS有限元分析软件,对3种突变式支座吊车梁进行有限元分析,找出吊车梁在突变处的应力集中点,得出吊车梁在截面变化处应力变化的一般规律,可为吊车梁结构设计提供依据和参考。
利用ANSYS有限元分析软件,对3种突变式支座吊车梁进行有限元分析,找出吊车梁在突变处的应力集中点,得出吊车梁在截面变化处应力变化的一般规律,可为吊车梁结构设计提供依据和参考。
2011, 26(11): 46-50.
doi: 10.13206/j.gjg201111012
摘要:
双回路直线型圆管角钢组合型输电塔具有钢管塔的优点,但国内外针对此类输电塔风振响应研究尚少。基于MATLAB软件,采用AR法对风荷载进行模拟,得出该型输电塔在脉动风作用下的风振响应。研究表明:通常的静力设计方法可能导致输电塔基础承载力的不足;在设计时,应充分考虑变坡度位置的刚度。
双回路直线型圆管角钢组合型输电塔具有钢管塔的优点,但国内外针对此类输电塔风振响应研究尚少。基于MATLAB软件,采用AR法对风荷载进行模拟,得出该型输电塔在脉动风作用下的风振响应。研究表明:通常的静力设计方法可能导致输电塔基础承载力的不足;在设计时,应充分考虑变坡度位置的刚度。
2011, 26(11): 51-55.
doi: 10.13206/j.gjg201111013
摘要:
深圳湾体育中心为单层空间变曲面弯扭斜交网格结构,其构件截面为箱型,且均有不同程度的弯扭。对于弯扭构件的制作,迄今可供参考的经验极其缺乏,其加工制作成为确保工程质量的关键环节。介绍弯扭构件制作工艺、弯扭板的成型和质量保证措施、焊接变形和残余应力控制、构件的测量和检测等,以及弯扭构件的加工质量的保证。由于该技术的成熟应用,在保证制作精度的同时,为现场拼接安装提供有利条件,最终结构得到成功验收。
深圳湾体育中心为单层空间变曲面弯扭斜交网格结构,其构件截面为箱型,且均有不同程度的弯扭。对于弯扭构件的制作,迄今可供参考的经验极其缺乏,其加工制作成为确保工程质量的关键环节。介绍弯扭构件制作工艺、弯扭板的成型和质量保证措施、焊接变形和残余应力控制、构件的测量和检测等,以及弯扭构件的加工质量的保证。由于该技术的成熟应用,在保证制作精度的同时,为现场拼接安装提供有利条件,最终结构得到成功验收。
2011, 26(11): 56-60.
doi: 10.13206/j.gjg201111014
摘要:
天津津塔工程核心筒钢板剪力墙是当今全球最高的纯钢板剪力墙体系。从焊接方案分析、焊接节点优化设计、焊接工艺措施、焊接应力监测、焊接质量分析、焊接材料的选用等各方面阐述津塔钢板剪力墙在结构荷载下的焊接技术,尝试将振弦式应力传感器应用于焊接应力监测,结合焊接应力监测结果改进焊接应力控制措施,强调焊接过程中规避焊接裂纹的发生以及对过程中发生的焊接裂纹的分析处理。
天津津塔工程核心筒钢板剪力墙是当今全球最高的纯钢板剪力墙体系。从焊接方案分析、焊接节点优化设计、焊接工艺措施、焊接应力监测、焊接质量分析、焊接材料的选用等各方面阐述津塔钢板剪力墙在结构荷载下的焊接技术,尝试将振弦式应力传感器应用于焊接应力监测,结合焊接应力监测结果改进焊接应力控制措施,强调焊接过程中规避焊接裂纹的发生以及对过程中发生的焊接裂纹的分析处理。
2011, 26(11): 61-63.
doi: 10.13206/j.gjg201111015
摘要:
针对国外高炉出现的斜孔以及超长斜孔加工困难且加工精度难以保证的难题,通过三维模型分析和实践论证,利用一些常用的机具进行组装,并与传统的钻孔工艺配合,最终加工出了满足设计要求精度的斜孔,可为同类孔洞的加工提供经验。
针对国外高炉出现的斜孔以及超长斜孔加工困难且加工精度难以保证的难题,通过三维模型分析和实践论证,利用一些常用的机具进行组装,并与传统的钻孔工艺配合,最终加工出了满足设计要求精度的斜孔,可为同类孔洞的加工提供经验。
2011, 26(11): 64-67.
doi: 10.13206/j.gjg201111016
摘要:
迪拜轻轨车站钢结构站台,造型复杂,部分结构为三维立体钢构件,安装要求精度高,需定位准确。由于现场气候条件差,且施工中焊接量较大,要综合考虑热胀冷缩、焊接方法和参数、层间温度控制等工艺,严格控制每道工序的质量。基于此工程,探讨轻轨站台钢结构的施工安装工艺及质量控制措施。
迪拜轻轨车站钢结构站台,造型复杂,部分结构为三维立体钢构件,安装要求精度高,需定位准确。由于现场气候条件差,且施工中焊接量较大,要综合考虑热胀冷缩、焊接方法和参数、层间温度控制等工艺,严格控制每道工序的质量。基于此工程,探讨轻轨站台钢结构的施工安装工艺及质量控制措施。
2011, 26(11): 68-71.
doi: 10.13206/j.gjg201111017
摘要:
大连市红星大桥主梁为横坡变化的弯梁结构,并且含有纵坡。施工过程中的误差使吊杆的理论锚固点与设计不符,导致结构受力变化。因此需要根据实际情况调整吊杆的索力。该桥为高次超静定、不对称的结构,每根吊杆的张拉都会使结构的整个受力系统发生变化。通过对结构变形观测和斜拉索索力量测,并进行相应计算和调整,最终该桥结构的受力均满足要求。竣工后线型顺畅,受力合理,满足设计要求。
大连市红星大桥主梁为横坡变化的弯梁结构,并且含有纵坡。施工过程中的误差使吊杆的理论锚固点与设计不符,导致结构受力变化。因此需要根据实际情况调整吊杆的索力。该桥为高次超静定、不对称的结构,每根吊杆的张拉都会使结构的整个受力系统发生变化。通过对结构变形观测和斜拉索索力量测,并进行相应计算和调整,最终该桥结构的受力均满足要求。竣工后线型顺畅,受力合理,满足设计要求。
2011, 26(11): 72-74.
doi: 10.13206/j.gjg201111018
摘要:
总结近年来钢结构耐久性在研究方法、锈蚀程度表征方法、锈蚀程度测量、锈蚀钢材力学性能、锈蚀钢构件及结构的承载力等方面的研究成果,从而为进一步的研究奠定基础。
总结近年来钢结构耐久性在研究方法、锈蚀程度表征方法、锈蚀程度测量、锈蚀钢材力学性能、锈蚀钢构件及结构的承载力等方面的研究成果,从而为进一步的研究奠定基础。
