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2011年 第26卷 第7期
2011, 26(7): 1-6.
doi: 10.13206/j.gjg201107001
摘要
摘要:
以钢管混凝土平面K型节点为研究对象,采用三维实体单元模拟钢管与混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土接触非线性以及几何非线性,讨论在节点荷载作用下结构的应力分布、塑性发展、极限承载力和破坏模式,并对影响节点承载力的诸参数进行详细分析。根据参数分析结果得出几点结论,可为钢管混凝土桁架节点的设计提供参考依据。
以钢管混凝土平面K型节点为研究对象,采用三维实体单元模拟钢管与混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土接触非线性以及几何非线性,讨论在节点荷载作用下结构的应力分布、塑性发展、极限承载力和破坏模式,并对影响节点承载力的诸参数进行详细分析。根据参数分析结果得出几点结论,可为钢管混凝土桁架节点的设计提供参考依据。
2011, 26(7): 7-11.
doi: 10.13206/j.gjg201107002
摘要:
为研究波形钢腹板对组合梁预应力导入效率的影响,推导波形钢腹板PC组合梁预应力导入效率的计算公式,并结合有限元方法,对不同几何参数的波形钢腹板PC组合梁的预应力导入率进行模拟研究。结果表明,波形钢腹板虽然对组合梁预应力效率有一定影响,但总的来说影响不大。在波形钢腹板不同几何参数中,对预应力效率影响最大的是波高,其次是波长。波形钢腹板厚度、波形钢腹板高度对预应力效率几乎没有影响,在波形钢腹板PC箱梁设计中可以不考虑二者的影响。
为研究波形钢腹板对组合梁预应力导入效率的影响,推导波形钢腹板PC组合梁预应力导入效率的计算公式,并结合有限元方法,对不同几何参数的波形钢腹板PC组合梁的预应力导入率进行模拟研究。结果表明,波形钢腹板虽然对组合梁预应力效率有一定影响,但总的来说影响不大。在波形钢腹板不同几何参数中,对预应力效率影响最大的是波高,其次是波长。波形钢腹板厚度、波形钢腹板高度对预应力效率几乎没有影响,在波形钢腹板PC箱梁设计中可以不考虑二者的影响。
2011, 26(7): 12-15.
doi: 10.13206/j.gjg201107003
摘要:
某钢框架结构中的铸钢节点,体积巨大,自重较大,且受力状态复杂。现有理论无法完全考虑节点制作过程中的各种缺陷,也无法分析其在复杂受力状态下的力学性能。通过应力等效原则,将实际复杂受力状态简化成简单的轴向拉压状态,以方便加载试验。利用ANSYS软件分析实际受力状态和简化受力状态下的节点性能,验证简化过程的合理性。对铸钢节点足尺模型进行三向加载试验,将试验结果与分析结果进行比较,验证数值分析的正确性,进而评价节点的受力性能和安全性。
某钢框架结构中的铸钢节点,体积巨大,自重较大,且受力状态复杂。现有理论无法完全考虑节点制作过程中的各种缺陷,也无法分析其在复杂受力状态下的力学性能。通过应力等效原则,将实际复杂受力状态简化成简单的轴向拉压状态,以方便加载试验。利用ANSYS软件分析实际受力状态和简化受力状态下的节点性能,验证简化过程的合理性。对铸钢节点足尺模型进行三向加载试验,将试验结果与分析结果进行比较,验证数值分析的正确性,进而评价节点的受力性能和安全性。
2011, 26(7): 16-19.
doi: 10.13206/j.gjg201107004
摘要:
对目前国内外钢结构标准中校正控制温度的差异及相关问题进行探讨,确定试验方案。对热校正常用的烤火工艺进行模拟,测试环境温度为35℃时,烤火过程产生的热效应对不同板厚低合金结构钢Q345-B材质钢板的力学指标和金相组织的影响,分析表面温度、板厚与钢板性能变化之间的相互关系,推荐烤火工艺的最佳控制温度范围。
对目前国内外钢结构标准中校正控制温度的差异及相关问题进行探讨,确定试验方案。对热校正常用的烤火工艺进行模拟,测试环境温度为35℃时,烤火过程产生的热效应对不同板厚低合金结构钢Q345-B材质钢板的力学指标和金相组织的影响,分析表面温度、板厚与钢板性能变化之间的相互关系,推荐烤火工艺的最佳控制温度范围。
2011, 26(7): 20-21.
doi: 10.13206/j.gjg201107005
摘要:
介绍古城湾特大桥钢桁梁制作时Q370q-E钢板的焊接技术,对焊接接头低温(-40℃)冲击吸收功达不到设计要求的难题进行研究,确定出焊接工艺和参数。实际生产证明此工艺合理、可行,解决了桥梁E级钢的焊接技术问题,试验检测结果满足相关规范的要求。
介绍古城湾特大桥钢桁梁制作时Q370q-E钢板的焊接技术,对焊接接头低温(-40℃)冲击吸收功达不到设计要求的难题进行研究,确定出焊接工艺和参数。实际生产证明此工艺合理、可行,解决了桥梁E级钢的焊接技术问题,试验检测结果满足相关规范的要求。
2011, 26(7): 22-25.
doi: 10.13206/j.gjg201107006
摘要:
风力发电机组塔架是由4段短锥形筒通过螺栓连接而成的,对4个连接面进行力学分析,得到受载最大的螺栓连接面。建立详细的法兰螺栓连接几何模型,应用大型有限元分析软件ANSYS12.0,对不同工况下的法兰螺栓连接进行接触分析,得到各螺栓和法兰的最大应力均小于材料的屈服强度,连接安全可靠。同时计算得到的受载最大螺栓应力值与有限元计算值非常接近,为大型风力发电机螺栓应力计算提供参考。
风力发电机组塔架是由4段短锥形筒通过螺栓连接而成的,对4个连接面进行力学分析,得到受载最大的螺栓连接面。建立详细的法兰螺栓连接几何模型,应用大型有限元分析软件ANSYS12.0,对不同工况下的法兰螺栓连接进行接触分析,得到各螺栓和法兰的最大应力均小于材料的屈服强度,连接安全可靠。同时计算得到的受载最大螺栓应力值与有限元计算值非常接近,为大型风力发电机螺栓应力计算提供参考。
2011, 26(7): 26-30.
doi: 10.13206/j.gjg201107007
摘要:
采用有限元法求解顶蓬结构的自振频率与振型,考虑顶蓬结构的覆盖材料质量及部分活荷质量,将其作为集中质量分布在结构各个结点上,保证结构自振特性分析的正确性。对顶蓬结构进行模态分析,弄清结构的各阶频率及对应的振型,了解结构各向刚度分布情况以及顶蓬结构的基本自振特性。从顶蓬结构的索截面面积、索中的预应力、荷载强度以及矢跨比等4个方面来分析其自振频率的变化规律,从而得出一些可供顶蓬结构设计借鉴的结论。
采用有限元法求解顶蓬结构的自振频率与振型,考虑顶蓬结构的覆盖材料质量及部分活荷质量,将其作为集中质量分布在结构各个结点上,保证结构自振特性分析的正确性。对顶蓬结构进行模态分析,弄清结构的各阶频率及对应的振型,了解结构各向刚度分布情况以及顶蓬结构的基本自振特性。从顶蓬结构的索截面面积、索中的预应力、荷载强度以及矢跨比等4个方面来分析其自振频率的变化规律,从而得出一些可供顶蓬结构设计借鉴的结论。
2011, 26(7): 31-35.
doi: 10.13206/j.gjg201107008
摘要:
针对某钢结构工业厂房屋面大梁发生的失稳破坏,通过现场调查检测和内力计算分析对结构设计、加工制作、生产工艺以及日常维护四个方面展开全面分析论证,得出一些结论及建议,可供类似厂房借鉴。
针对某钢结构工业厂房屋面大梁发生的失稳破坏,通过现场调查检测和内力计算分析对结构设计、加工制作、生产工艺以及日常维护四个方面展开全面分析论证,得出一些结论及建议,可供类似厂房借鉴。
2011, 26(7): 36-37.
doi: 10.13206/j.gjg201107009
摘要:
推导节点域两侧梁截面高度不同时,节点域承载力的计算公式;提出节点域承载力不足时,梁柱截面的调整方法;分析规范要求的节点域屈服承载力难以满足的原因。
推导节点域两侧梁截面高度不同时,节点域承载力的计算公式;提出节点域承载力不足时,梁柱截面的调整方法;分析规范要求的节点域屈服承载力难以满足的原因。
2011, 26(7): 38-39.
doi: 10.13206/j.gjg201107010
摘要:
近些年,由于轻钢门式刚架结构具有结构性能好、节能、环保等优点,在我国工程的建设中应用较为广泛。首先分析轻钢门式刚架结构的主要形式及典型优势,并重点探讨轻钢门式刚架结构设计的要点。
近些年,由于轻钢门式刚架结构具有结构性能好、节能、环保等优点,在我国工程的建设中应用较为广泛。首先分析轻钢门式刚架结构的主要形式及典型优势,并重点探讨轻钢门式刚架结构设计的要点。
2011, 26(7): 40-42.
doi: 10.13206/j.gjg201107011
摘要:
结合西电公司高压电气开关钢结构厂房的突出特点,介绍车间分区情况,对钢结构设计及选型进行阐述,并对施工特点进行总结。分析表明,钢结构在超高压开关厂房上的特点突出,应用前景广阔。
结合西电公司高压电气开关钢结构厂房的突出特点,介绍车间分区情况,对钢结构设计及选型进行阐述,并对施工特点进行总结。分析表明,钢结构在超高压开关厂房上的特点突出,应用前景广阔。
2011, 26(7): 43-46.
doi: 10.13206/j.gjg201107012
摘要:
建筑钢结构在我国正逐步兴起,结构向高层、超高层或大跨度方向发展的同时带来了钢材的厚板化。我国存在着大范围的寒冷地区,环境低温和钢板厚度增大导致钢材的韧性变差,从而使钢结构厚板工程的应用面临着较为严峻的低温冷脆问题。而现行钢结构设计规范尚缺乏防止厚板脆性断裂的选材规定。在厚板低温冲击韧性试验结果的基础上,从低温条件、钢板厚度及韧脆转变温度三方面对选材方法进行探讨,为钢结构厚板工程的防脆断设计提供选材建议。
建筑钢结构在我国正逐步兴起,结构向高层、超高层或大跨度方向发展的同时带来了钢材的厚板化。我国存在着大范围的寒冷地区,环境低温和钢板厚度增大导致钢材的韧性变差,从而使钢结构厚板工程的应用面临着较为严峻的低温冷脆问题。而现行钢结构设计规范尚缺乏防止厚板脆性断裂的选材规定。在厚板低温冲击韧性试验结果的基础上,从低温条件、钢板厚度及韧脆转变温度三方面对选材方法进行探讨,为钢结构厚板工程的防脆断设计提供选材建议。
2011, 26(7): 47-50.
doi: 10.13206/j.gjg201107013
摘要:
南京麒麟互通匝道桥平面曲线圆弧半径小,弧形制作线型控制难;钢箱梁为全焊结构,采用分段制作,结构焊缝多,焊接变形大。通过对钢箱梁合理的分块,不但减少焊接工作量,而且适宜公路运输,方便制作、架设;采用焊接反变形技术及火焰热矫正,解决板单元焊接变形问题;通过专用预拼装胎架、全站仪测量,较好控制了钢箱梁各分块的整体线型,在制作中取得了良好的效果。
南京麒麟互通匝道桥平面曲线圆弧半径小,弧形制作线型控制难;钢箱梁为全焊结构,采用分段制作,结构焊缝多,焊接变形大。通过对钢箱梁合理的分块,不但减少焊接工作量,而且适宜公路运输,方便制作、架设;采用焊接反变形技术及火焰热矫正,解决板单元焊接变形问题;通过专用预拼装胎架、全站仪测量,较好控制了钢箱梁各分块的整体线型,在制作中取得了良好的效果。
2011, 26(7): 51-53.
doi: 10.13206/j.gjg201107014
摘要:
通过对CO2气保焊、富氩气保焊、焊条电弧焊3种焊接方法进行焊接接头试验和对比分析,并结合其在冶炼工程钢结构上的应用,证明了CO2气保焊具有成本低、效率高、焊接质量好等优点。主要介绍CO2气保焊焊接操作技术及需注意的一些问题,对CO2气保焊焊接工艺设计及其应用具有参考价值。
通过对CO2气保焊、富氩气保焊、焊条电弧焊3种焊接方法进行焊接接头试验和对比分析,并结合其在冶炼工程钢结构上的应用,证明了CO2气保焊具有成本低、效率高、焊接质量好等优点。主要介绍CO2气保焊焊接操作技术及需注意的一些问题,对CO2气保焊焊接工艺设计及其应用具有参考价值。
2011, 26(7): 54-58.
doi: 10.13206/j.gjg201107015
摘要:
钢结构安装过程中,临时支撑承载结构的自重和结构施工状态下产生的荷载,具有重要的作用。基于天津博物馆工程,建立临时支撑和主体结构的分析模型,设计临时支撑的参数,对临时支撑进行了整体稳定性计算。可知:支撑满足强度要求。并运用专业软件验算临时支撑的强度、稳定性,验算结果表明:支撑各杆件在最不利工况下的最大组合应力比为0.66,综合位移最大为28.4mm,说明支撑各杆件的变形都在弹性范围内,并且有较大的安全储备。当悬挑桁架全部就位后,现场测量临时支撑的最大变形只有21.2mm,比理论计算值小,说明设计的临时支撑是安全可靠的。
钢结构安装过程中,临时支撑承载结构的自重和结构施工状态下产生的荷载,具有重要的作用。基于天津博物馆工程,建立临时支撑和主体结构的分析模型,设计临时支撑的参数,对临时支撑进行了整体稳定性计算。可知:支撑满足强度要求。并运用专业软件验算临时支撑的强度、稳定性,验算结果表明:支撑各杆件在最不利工况下的最大组合应力比为0.66,综合位移最大为28.4mm,说明支撑各杆件的变形都在弹性范围内,并且有较大的安全储备。当悬挑桁架全部就位后,现场测量临时支撑的最大变形只有21.2mm,比理论计算值小,说明设计的临时支撑是安全可靠的。
2011, 26(7): 59-61.
doi: 10.13206/j.gjg201107016
摘要:
某天线罩单层穹顶网壳安装的难点为天线已先行安装完成,天线区域无法搭设支架安装。施工方案考虑天线水平上口以下采用满堂脚手架散装法,天线水平上口以上球冠部分采用地面拼装整体吊装,为防止球冠变形采用10吊点并用钢绞线加固,使穹顶上下两部分能顺利合龙。
某天线罩单层穹顶网壳安装的难点为天线已先行安装完成,天线区域无法搭设支架安装。施工方案考虑天线水平上口以下采用满堂脚手架散装法,天线水平上口以上球冠部分采用地面拼装整体吊装,为防止球冠变形采用10吊点并用钢绞线加固,使穹顶上下两部分能顺利合龙。
2011, 26(7): 62-64.
doi: 10.13206/j.gjg201107017
摘要:
甘肃泾川大云寺博物馆舍利塔仿唐翼角屋面为钢结构形式,翼角构造复杂,悬挑长度大,存在结构受力安全、艺术效果要求高、高空安装难度大等施工重点、难点问题。施工中分别采取了二次深化设计、制作1:1实样、模拟组装、地面组拼、高空安装等施工工艺控制措施。施工方法合理先进,结构安全可靠,确保了仿古建筑的外观形状及艺术效果。
甘肃泾川大云寺博物馆舍利塔仿唐翼角屋面为钢结构形式,翼角构造复杂,悬挑长度大,存在结构受力安全、艺术效果要求高、高空安装难度大等施工重点、难点问题。施工中分别采取了二次深化设计、制作1:1实样、模拟组装、地面组拼、高空安装等施工工艺控制措施。施工方法合理先进,结构安全可靠,确保了仿古建筑的外观形状及艺术效果。
2011, 26(7): 65-69.
doi: 10.13206/j.gjg201107018
摘要:
宝钢一、二、三期原料整合改造工程,是为满足高炉扩容后对原料需求量的增加要求进行的。工程施工中供煤系统胶带机A424跨越炼祁河,跨度78m,总质量160t。在施工方案上进行优化创新,实施水上双机同步旋转、横移、抬吊技术,其成功应用不仅满足设计使用功能,还产生额外的景观效果,成为宝钢原料及炼铁区域标志性建筑。
宝钢一、二、三期原料整合改造工程,是为满足高炉扩容后对原料需求量的增加要求进行的。工程施工中供煤系统胶带机A424跨越炼祁河,跨度78m,总质量160t。在施工方案上进行优化创新,实施水上双机同步旋转、横移、抬吊技术,其成功应用不仅满足设计使用功能,还产生额外的景观效果,成为宝钢原料及炼铁区域标志性建筑。
