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2011年 第26卷 第4期
2011, 26(4): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg201104001
摘要
摘要:
对张弦网壳结构地震响应规律进行大量理论分析与计算研究。在建立多自由度体系计算模型及地震响应基本方程的基础上,探讨对比采用不同计算方法、不同方向单维地震作用及多维地震作用下张弦网壳结构的地震响应,深入地研究张弦网壳屋盖与下部支承体系的静力及动力相互作用,强调采用整体模型的必要性,并给出张弦网壳结构地震响应的特点与规律,从而对张弦网壳结构的抗震设计提出有益的建议。
对张弦网壳结构地震响应规律进行大量理论分析与计算研究。在建立多自由度体系计算模型及地震响应基本方程的基础上,探讨对比采用不同计算方法、不同方向单维地震作用及多维地震作用下张弦网壳结构的地震响应,深入地研究张弦网壳屋盖与下部支承体系的静力及动力相互作用,强调采用整体模型的必要性,并给出张弦网壳结构地震响应的特点与规律,从而对张弦网壳结构的抗震设计提出有益的建议。
2011, 26(4): 6-12.
doi: 10.13206/j.gjg201104002
摘要:
某体育馆、游泳馆上部建筑造型平面呈椭圆形,屋面结构采用悬索张拉结构,两馆最大跨度均超过120m。建立屋盖索结构和周边支撑钢结构有限元模型,并进行结构非线性分析,得到不同荷载分布情况下的几何非线性计算结果。将悬索结构等效成线性结构,模拟索张拉后形成的结构刚度,以此作为特征值分析和反应谱分析依据。结合工程特点进行非线性静力分析、动力分析和整体稳定性分析。
某体育馆、游泳馆上部建筑造型平面呈椭圆形,屋面结构采用悬索张拉结构,两馆最大跨度均超过120m。建立屋盖索结构和周边支撑钢结构有限元模型,并进行结构非线性分析,得到不同荷载分布情况下的几何非线性计算结果。将悬索结构等效成线性结构,模拟索张拉后形成的结构刚度,以此作为特征值分析和反应谱分析依据。结合工程特点进行非线性静力分析、动力分析和整体稳定性分析。
2011, 26(4): 13-18.
doi: 10.13206/j.gjg201104003
摘要:
厦门火车西站站台雨棚钢结构节点为钢管焊接的空间管桁节点,其中存在一种杆件错位交汇的特殊节点形式。由于此种节点并非所有杆件交汇于同一点,杆件错位交汇使得节点受到较大偏心力的影响,加上节点杆件较多,受力状态较为复杂。为确保其安全性,选择其中典型的KT-KTT型节点进行足尺试验研究和弹塑性有限元分析。试验结果表明,节点承载力满足设计要求并具有足够的安全储备。有限元分析结果与试验结果基本吻合,在此基础上将节点两部分分别作为一个节点单独分析,与整体分析进行比较,并改变两部分交汇点间距进行分析和对比。结果表明,当交汇点间距不超过6倍主杆直径时,宜采用整体考虑的方法计算节点承载力。
厦门火车西站站台雨棚钢结构节点为钢管焊接的空间管桁节点,其中存在一种杆件错位交汇的特殊节点形式。由于此种节点并非所有杆件交汇于同一点,杆件错位交汇使得节点受到较大偏心力的影响,加上节点杆件较多,受力状态较为复杂。为确保其安全性,选择其中典型的KT-KTT型节点进行足尺试验研究和弹塑性有限元分析。试验结果表明,节点承载力满足设计要求并具有足够的安全储备。有限元分析结果与试验结果基本吻合,在此基础上将节点两部分分别作为一个节点单独分析,与整体分析进行比较,并改变两部分交汇点间距进行分析和对比。结果表明,当交汇点间距不超过6倍主杆直径时,宜采用整体考虑的方法计算节点承载力。
2011, 26(4): 19-24.
doi: 10.13206/j.gjg201104004
摘要:
以某试件为例,对钢梁高强螺栓拼接的耗能性能进行试验分析,并用有限元软件ANSYS对其进行模拟验证。结果表明:ANSYS能够很好地模拟试验试件。然后针对拼接区高强螺栓孔不同的开孔形式进行有限元模拟分析,结果表明:不同的开孔方式对拼接区的耗能性能有很大的影响,并给出了合理的开孔原则。
以某试件为例,对钢梁高强螺栓拼接的耗能性能进行试验分析,并用有限元软件ANSYS对其进行模拟验证。结果表明:ANSYS能够很好地模拟试验试件。然后针对拼接区高强螺栓孔不同的开孔形式进行有限元模拟分析,结果表明:不同的开孔方式对拼接区的耗能性能有很大的影响,并给出了合理的开孔原则。
2011, 26(4): 25-27.
doi: 10.13206/j.gjg201104005
摘要:
结合张弦梁钢结构屋盖在施工安装过程中常见的缺陷,通过理论推导和ANSYS有限元计算分析,评估施工缺陷对结构力学性能产生的影响,提出减少施工缺陷对屋盖结构影响的建议,可供日后的设计工作、现场施工、质量与安全监督借鉴。
结合张弦梁钢结构屋盖在施工安装过程中常见的缺陷,通过理论推导和ANSYS有限元计算分析,评估施工缺陷对结构力学性能产生的影响,提出减少施工缺陷对屋盖结构影响的建议,可供日后的设计工作、现场施工、质量与安全监督借鉴。
2011, 26(4): 28-31.
doi: 10.13206/j.gjg201104006
摘要:
目前薄壁钢管混凝土在巷(隧)道支护中的应用较少;然而,围岩支护和薄壁钢管混凝土的相关研究均已展开,且相关的试验方法和数值模拟都取得了有益的结论,对这些研究成果进行总结,并对今后的研究工作进行展望。结果表明,与普通的型钢支架巷道支护相比,薄壁钢管混凝土具有承载力高、成本低,与围岩的协同作用好等优势,但仍有许多关键技术问题亟待解决,如薄壁钢管混凝土与围岩的耦合作用、如何设置合理的构造措施保证其承载力的稳定发挥以及适用于工程实践的简化计算方法等。
目前薄壁钢管混凝土在巷(隧)道支护中的应用较少;然而,围岩支护和薄壁钢管混凝土的相关研究均已展开,且相关的试验方法和数值模拟都取得了有益的结论,对这些研究成果进行总结,并对今后的研究工作进行展望。结果表明,与普通的型钢支架巷道支护相比,薄壁钢管混凝土具有承载力高、成本低,与围岩的协同作用好等优势,但仍有许多关键技术问题亟待解决,如薄壁钢管混凝土与围岩的耦合作用、如何设置合理的构造措施保证其承载力的稳定发挥以及适用于工程实践的简化计算方法等。
2011, 26(4): 32-35.
doi: 10.13206/j.gjg201104007
摘要:
拆除建筑物施工过程中的支撑是结构物开始工作的标志。为了协调主体结构完成后各工种的施工进度,缩短工期,以带有长悬臂的某高层钢结构为对象,利用分析设计软件MIDAS对长悬臂结构进行提前拆除施工支撑分析计算。结果表明,在各种荷载工况下,遵循满足结构抗倾覆、结构主要构件受力性态不改变、满足刚度和承载力要求等原则,长悬臂结构可以在主体结构封顶前的某一状态提前拆除施工支撑。
拆除建筑物施工过程中的支撑是结构物开始工作的标志。为了协调主体结构完成后各工种的施工进度,缩短工期,以带有长悬臂的某高层钢结构为对象,利用分析设计软件MIDAS对长悬臂结构进行提前拆除施工支撑分析计算。结果表明,在各种荷载工况下,遵循满足结构抗倾覆、结构主要构件受力性态不改变、满足刚度和承载力要求等原则,长悬臂结构可以在主体结构封顶前的某一状态提前拆除施工支撑。
2011, 26(4): 36-41.
doi: 10.13206/j.gjg201104008
摘要:
盘古大观钢结构写字楼是毗邻2008奥运会主场馆的超高层建筑。在对结构进行抗震性能分析的过程中,为了使结构满足抗震规范罕遇烈度下的相关要求,并使结构的抗震能力进一步提高,选取加强传统结构抗侧体系、增加结构支撑能力和采用抗震阻尼器耗能减振等不同的抗震方案,并对其具体内容、减震效果和经济性进行综合对比。最终结果表明,对比前两种传统抗震方案,用黏滞阻尼器消能减震不仅可以使结构满足罕遇地震的设计规范要求,使结构各方面的抗震性能更加系统、全面提高,同时还将节省大量的直接建造费用和长期使用中的间接修复费用。
盘古大观钢结构写字楼是毗邻2008奥运会主场馆的超高层建筑。在对结构进行抗震性能分析的过程中,为了使结构满足抗震规范罕遇烈度下的相关要求,并使结构的抗震能力进一步提高,选取加强传统结构抗侧体系、增加结构支撑能力和采用抗震阻尼器耗能减振等不同的抗震方案,并对其具体内容、减震效果和经济性进行综合对比。最终结果表明,对比前两种传统抗震方案,用黏滞阻尼器消能减震不仅可以使结构满足罕遇地震的设计规范要求,使结构各方面的抗震性能更加系统、全面提高,同时还将节省大量的直接建造费用和长期使用中的间接修复费用。
2011, 26(4): 42-46.
doi: 10.13206/j.gjg201104009
摘要:
结合杭州来福士广场2号塔楼结构设计,就ETABS在超高层建筑模型建立、结构分析和结构设计中的应用做相应探讨,并总结高效使用ETABS的实践方法。同时,根据ETABS计算结果,对塔楼结构体系进行分析和判断,研究塔楼框架柱倾斜的不利影响。计算结果表明,倾斜框架柱降低了塔楼整体竖向和抗侧刚度,导致施工工况更为不利,塔楼存在薄弱细腰段,需采取加强措施。
结合杭州来福士广场2号塔楼结构设计,就ETABS在超高层建筑模型建立、结构分析和结构设计中的应用做相应探讨,并总结高效使用ETABS的实践方法。同时,根据ETABS计算结果,对塔楼结构体系进行分析和判断,研究塔楼框架柱倾斜的不利影响。计算结果表明,倾斜框架柱降低了塔楼整体竖向和抗侧刚度,导致施工工况更为不利,塔楼存在薄弱细腰段,需采取加强措施。
2011, 26(4): 47-50.
doi: 10.13206/j.gjg201104010
摘要:
通过对目前通用的POC气柜的受力分析,得出其结构形式上的缺陷,并对其进行改进,得到新型的POC气柜,并通过建模分析,直观得出新形式POC气柜的受力、经济和施工方面的优点。
通过对目前通用的POC气柜的受力分析,得出其结构形式上的缺陷,并对其进行改进,得到新型的POC气柜,并通过建模分析,直观得出新形式POC气柜的受力、经济和施工方面的优点。
2011, 26(4): 51-55.
doi: 10.13206/j.gjg201104011
摘要:
探讨了雷达站铁塔钢结构工程的检测项目与检测方法,通过对某雷达站铁塔工程的倾斜率、尺寸、涂层厚度、连接质量等各项参数的现场检测,并结合环境激励的方法对雷达站铁塔工程进行动力特性测试。根据现场实测数据及设计图纸资料,利用ANSYS有限元软件建立雷达站铁塔结构的有限元模型并进行分析。分析结果表明:雷达站铁塔工程的有限元模型动力特性计算结果与现场实测结果比较接近,说明所建立的有限元模型满足工程需要并为进一步分析提供基础。
探讨了雷达站铁塔钢结构工程的检测项目与检测方法,通过对某雷达站铁塔工程的倾斜率、尺寸、涂层厚度、连接质量等各项参数的现场检测,并结合环境激励的方法对雷达站铁塔工程进行动力特性测试。根据现场实测数据及设计图纸资料,利用ANSYS有限元软件建立雷达站铁塔结构的有限元模型并进行分析。分析结果表明:雷达站铁塔工程的有限元模型动力特性计算结果与现场实测结果比较接近,说明所建立的有限元模型满足工程需要并为进一步分析提供基础。
2011, 26(4): 56-59.
doi: 10.13206/j.gjg201104012
摘要:
为了验证文献[1]给出的侧向支撑间距是否合理,按其布置支撑时能否保证采用我国型钢截面钢梁的整体稳定,对两端固定的H型钢梁进行理论研究。首先借助有限元软件ANSYS建立6根长度不同的H型钢梁模型,采用位移控制的循环加载制度,按文献[1]给出的侧向支撑间距方程布置支撑,进行非线性屈曲分析。分析结果表明,我国型钢钢梁按文献[1]布置支撑时可以有效地保证梁的整体稳定。最后,对我国规范的侧向支撑间距给出修改建议。
为了验证文献[1]给出的侧向支撑间距是否合理,按其布置支撑时能否保证采用我国型钢截面钢梁的整体稳定,对两端固定的H型钢梁进行理论研究。首先借助有限元软件ANSYS建立6根长度不同的H型钢梁模型,采用位移控制的循环加载制度,按文献[1]给出的侧向支撑间距方程布置支撑,进行非线性屈曲分析。分析结果表明,我国型钢钢梁按文献[1]布置支撑时可以有效地保证梁的整体稳定。最后,对我国规范的侧向支撑间距给出修改建议。
2011, 26(4): 60-64.
doi: 10.13206/j.gjg201104013
摘要:
济南黄河三桥是首座在黄河上建设的大型钢箱斜拉桥,采用就地造桥的方案,解决大型钢箱梁无法水运的难题。从总拼场地的论证选择、工艺布局设计、工艺装备配置、关键技术应用等方面详细阐述该桥钢箱梁制作方案,特别是板单元双向反变形焊接、横隔板单元二次切割工艺、"转角法"测量技术、桥面横坡控制技术的应用,使钢箱制作水平得到很大提高,为在黄河上建造大型钢箱梁提供了经验。
济南黄河三桥是首座在黄河上建设的大型钢箱斜拉桥,采用就地造桥的方案,解决大型钢箱梁无法水运的难题。从总拼场地的论证选择、工艺布局设计、工艺装备配置、关键技术应用等方面详细阐述该桥钢箱梁制作方案,特别是板单元双向反变形焊接、横隔板单元二次切割工艺、"转角法"测量技术、桥面横坡控制技术的应用,使钢箱制作水平得到很大提高,为在黄河上建造大型钢箱梁提供了经验。
2011, 26(4): 65-67.
doi: 10.13206/j.gjg201104014
摘要:
钢结构构件(如梁、柱)接长或构件间连接接头一般采用法兰板高强螺栓连接,具有方便快捷,质量容易控制的优点。对钢构件加工时法兰板角度控制技术的几种做法进行分析对比,对传统做法进行改进,形成了企业自有的专利技术——角度控制尺。通过这种工具式控制方法,使得钢构件法兰板安装角度准确、快速,大大提高工程结构构件安装的平整度和顺直度,避免了许多传统安装过程中出现的质量问题,大量工程应用均取得较好效果。
钢结构构件(如梁、柱)接长或构件间连接接头一般采用法兰板高强螺栓连接,具有方便快捷,质量容易控制的优点。对钢构件加工时法兰板角度控制技术的几种做法进行分析对比,对传统做法进行改进,形成了企业自有的专利技术——角度控制尺。通过这种工具式控制方法,使得钢构件法兰板安装角度准确、快速,大大提高工程结构构件安装的平整度和顺直度,避免了许多传统安装过程中出现的质量问题,大量工程应用均取得较好效果。
2011, 26(4): 68-71.
doi: 10.13206/j.gjg201104015
摘要:
深圳京基金融中心伸臂桁架安装时与核心筒顶模相冲突,采用"散件吊装、高空组拼、逐层分次作业"的工艺,有效地解决了伸臂桁架安装、核心筒顶模系统顶升和混凝土施工的协调同步问题,并创新性地提出"双机抬吊、交替更换吊点、旋转移位"的吊装工艺,该工艺新颖实用,具有一定的推广价值。
深圳京基金融中心伸臂桁架安装时与核心筒顶模相冲突,采用"散件吊装、高空组拼、逐层分次作业"的工艺,有效地解决了伸臂桁架安装、核心筒顶模系统顶升和混凝土施工的协调同步问题,并创新性地提出"双机抬吊、交替更换吊点、旋转移位"的吊装工艺,该工艺新颖实用,具有一定的推广价值。
2011, 26(4): 72-75.
doi: 10.13206/j.gjg201104016
摘要:
通过济钢15万m3煤气柜柜顶提升的具体实例,在充分阐述这种大跨度、大体积结构的基础上,针对煤气柜结构的特点,首先,解决煤气柜柜顶提升的受力支撑点的选择,设计了36根吊装柱作为受力支撑点,并通过计算验证此受力支撑点满足提升需要;其次,解决提升的同步性、安全性,经济性和效率。提升中采用72台SQD-250-100型液压千斤顶,72根钢绞线连接柜顶72个吊点,通过液压控制系统使72个吊点同时提升,满足了提升的安全性,且大大节约了时间、人力、财力,取得良好的经济效益。
通过济钢15万m3煤气柜柜顶提升的具体实例,在充分阐述这种大跨度、大体积结构的基础上,针对煤气柜结构的特点,首先,解决煤气柜柜顶提升的受力支撑点的选择,设计了36根吊装柱作为受力支撑点,并通过计算验证此受力支撑点满足提升需要;其次,解决提升的同步性、安全性,经济性和效率。提升中采用72台SQD-250-100型液压千斤顶,72根钢绞线连接柜顶72个吊点,通过液压控制系统使72个吊点同时提升,满足了提升的安全性,且大大节约了时间、人力、财力,取得良好的经济效益。
2011, 26(4): 76-80.
doi: 10.13206/j.gjg201104017
摘要:
利用有限元计算软件ABAQUS模拟高层钢框架结构在火灾作用下的响应。比较4种典型火灾场景下结构的变形及构件的内力变化规律。结果表明:相同规模的火灾下,层数较低的位置发生火灾后构件破坏的危险性更高;火灾沿上部楼层的防火分区蔓延与沿同一楼层其他防火分区的蔓延相比,前者梁的膨胀变形对柱的变形和内力的影响较为突出,对结构产生的危害较大。分析结果可为钢结构的防火保护及性能化防火分析的火灾场景设计提供参考。
利用有限元计算软件ABAQUS模拟高层钢框架结构在火灾作用下的响应。比较4种典型火灾场景下结构的变形及构件的内力变化规律。结果表明:相同规模的火灾下,层数较低的位置发生火灾后构件破坏的危险性更高;火灾沿上部楼层的防火分区蔓延与沿同一楼层其他防火分区的蔓延相比,前者梁的膨胀变形对柱的变形和内力的影响较为突出,对结构产生的危害较大。分析结果可为钢结构的防火保护及性能化防火分析的火灾场景设计提供参考。
