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2012年 第27卷 第3期
2012, 27(3): 1-4.
doi: 10.13206/j.gjg201203001
摘要
摘要:
分析鸟巢型索穹顶结构在满跨和半跨荷载作用下部分索松弛以及单根索、杆破断后的受力性能。研究发现,脊索松弛对结构整体刚度的影响很大;而随着索、杆破断位置的不同,结构的受力性能有很大差异。
分析鸟巢型索穹顶结构在满跨和半跨荷载作用下部分索松弛以及单根索、杆破断后的受力性能。研究发现,脊索松弛对结构整体刚度的影响很大;而随着索、杆破断位置的不同,结构的受力性能有很大差异。
2012, 27(3): 5-10.
doi: 10.13206/j.gjg201203002
摘要:
为了解水平地震作用下具有不同失效机制的单层球面网壳结构在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,利用有限元软件ANSYS,对两个矢跨比为1/2的单层球面网壳结构试验模型进行双重非线性全过程分析,获得结构的弹塑性极限承载力,比较二者的失稳模态,初步了解二者之间的差异。考察结构杆件屈曲、初始缺陷等因素对结构稳定性能的影响,并分析各因素对结构极限承载力的影响规律。结果表明,地震作用下,具有强度破坏特征的网壳结构在静力下的失稳模式表现为结构的整体失稳,而发生动力失稳破坏的结构则表现为局部失稳破坏。杆件失稳和初始缺陷使结构的临界荷载大幅度降低,且地震作用下属于强度破坏的单层球面网壳结构在静力下对初始缺陷的敏感性大于动力失稳破坏结构。
为了解水平地震作用下具有不同失效机制的单层球面网壳结构在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,利用有限元软件ANSYS,对两个矢跨比为1/2的单层球面网壳结构试验模型进行双重非线性全过程分析,获得结构的弹塑性极限承载力,比较二者的失稳模态,初步了解二者之间的差异。考察结构杆件屈曲、初始缺陷等因素对结构稳定性能的影响,并分析各因素对结构极限承载力的影响规律。结果表明,地震作用下,具有强度破坏特征的网壳结构在静力下的失稳模式表现为结构的整体失稳,而发生动力失稳破坏的结构则表现为局部失稳破坏。杆件失稳和初始缺陷使结构的临界荷载大幅度降低,且地震作用下属于强度破坏的单层球面网壳结构在静力下对初始缺陷的敏感性大于动力失稳破坏结构。
2012, 27(3): 11-16.
doi: 10.13206/j.gjg201203003
摘要:
结合序列线性规划方法和对偶仿射尺度算法对钢桁架进行优化,并且通过C++和JAVA两种编程语言实现模型计算的程序化。C++主要用于对优化算法的实现和迭代文件的生成,JAVA主要用于对桁架模型的可视化的实现以及显示模型的一些信息。以桁架的杆件面积为设计变量、以结构的最小质量为目标函数、以杆件的强度和变形为约束条件进行优化,通过两个算例的计算分析,证实所编程序可行并且结构模型的质量优化效果显
结合序列线性规划方法和对偶仿射尺度算法对钢桁架进行优化,并且通过C++和JAVA两种编程语言实现模型计算的程序化。C++主要用于对优化算法的实现和迭代文件的生成,JAVA主要用于对桁架模型的可视化的实现以及显示模型的一些信息。以桁架的杆件面积为设计变量、以结构的最小质量为目标函数、以杆件的强度和变形为约束条件进行优化,通过两个算例的计算分析,证实所编程序可行并且结构模型的质量优化效果显
2012, 27(3): 17-22.
doi: 10.13206/j.gjg201203004
摘要:
由高强冷弯薄壁型钢构件组成的檩条梁体系在低层住宅建筑中的应用越来越广泛。但由于施加荷载的大小、位置、类型,梁的跨度及抗弯刚度等因素,使得檩条梁变形的确定比较复杂。而对于确定梁的变形性能的研究,目前还不够充分,设计规范中相关的条文也不够成熟。对26根550MPa高强冷弯薄壁型钢帽型截面简支梁试件的变形性能进行试验分析,结果表明:北美规范按最大弯矩控制截面计算有效截面刚度做变形分析偏保守;我国的GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》按毛截面计算(相当于做等截面、等刚度梁分析)偏不安全。因此通过对该试验的数据进行灰色系统理论的分析,提出一个变形计算公式中较合理的计算公式。
由高强冷弯薄壁型钢构件组成的檩条梁体系在低层住宅建筑中的应用越来越广泛。但由于施加荷载的大小、位置、类型,梁的跨度及抗弯刚度等因素,使得檩条梁变形的确定比较复杂。而对于确定梁的变形性能的研究,目前还不够充分,设计规范中相关的条文也不够成熟。对26根550MPa高强冷弯薄壁型钢帽型截面简支梁试件的变形性能进行试验分析,结果表明:北美规范按最大弯矩控制截面计算有效截面刚度做变形分析偏保守;我国的GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》按毛截面计算(相当于做等截面、等刚度梁分析)偏不安全。因此通过对该试验的数据进行灰色系统理论的分析,提出一个变形计算公式中较合理的计算公式。
2012, 27(3): 23-26.
doi: 10.13206/j.gjg201203005
摘要:
厚板在焊接过程中会产生较大的残余应力和变形,通过对不同形式的T型熔透焊接头的残余应变进行有限元计算,分析了焊缝高度、钢板厚度、预热温度对接头残余应变的影响。
厚板在焊接过程中会产生较大的残余应力和变形,通过对不同形式的T型熔透焊接头的残余应变进行有限元计算,分析了焊缝高度、钢板厚度、预热温度对接头残余应变的影响。
2012, 27(3): 27-28.
doi: 10.13206/j.gjg201203006
摘要:
变截面吊车梁的疲劳破坏与变截面的支座构造紧密相关。根据变截面吊车梁两种直角突变式支座构造的疲劳性能研究结果,讨论变截面吊车梁直角突变式支座节点的合理构造,并推荐其中一种疲劳性能好、经历过工程实践检验而可广泛推广应用的支座节点构造。
变截面吊车梁的疲劳破坏与变截面的支座构造紧密相关。根据变截面吊车梁两种直角突变式支座构造的疲劳性能研究结果,讨论变截面吊车梁直角突变式支座节点的合理构造,并推荐其中一种疲劳性能好、经历过工程实践检验而可广泛推广应用的支座节点构造。
2012, 27(3): 29-31.
doi: 10.13206/j.gjg201203007
摘要:
随着组合楼板体系应用的越来越广泛,对其研究也越来越深入,但由于压型钢板的非各向同性,所以世界上多数国家,包括我国关于压型钢板侧向支撑作用的问题较少提及。通过某工程实例,对德国规范与我国标准中此内容进行对比分析,可知,在施工过程中,混凝土尚未凝结时,应考虑压型钢板对梁的侧向支撑作用。
随着组合楼板体系应用的越来越广泛,对其研究也越来越深入,但由于压型钢板的非各向同性,所以世界上多数国家,包括我国关于压型钢板侧向支撑作用的问题较少提及。通过某工程实例,对德国规范与我国标准中此内容进行对比分析,可知,在施工过程中,混凝土尚未凝结时,应考虑压型钢板对梁的侧向支撑作用。
2012, 27(3): 32-36.
doi: 10.13206/j.gjg201203008
摘要:
在大连期货大厦采用的小截面(600mm×600mm)方钢管混凝土柱框筒结构体系中,钢管混凝土浇筑施工工艺是项目施工组织的重要课题之一。由于截面过小,内部横隔板等结构复杂,采用传统浇筑法及顶升法均不可行,经综合分析,项目拟采用高抛免振工艺浇筑自密实混凝土。在等比例浇筑试验的过程中,发现方钢管内部构件横隔板节点下方存在气泡。针对气泡的产生机制及对结构的影响,通过进一步的试验验证以确定能否采用及如何采用高抛免振的浇筑工艺。从问题背景出发,详述试验设计、实施、结果分析及所得结论,验证减少气泡的方法以及气泡对结构受力影响不大两方面内容,为采用高抛免振的混凝土浇筑施工工艺提供重要实证依据。
在大连期货大厦采用的小截面(600mm×600mm)方钢管混凝土柱框筒结构体系中,钢管混凝土浇筑施工工艺是项目施工组织的重要课题之一。由于截面过小,内部横隔板等结构复杂,采用传统浇筑法及顶升法均不可行,经综合分析,项目拟采用高抛免振工艺浇筑自密实混凝土。在等比例浇筑试验的过程中,发现方钢管内部构件横隔板节点下方存在气泡。针对气泡的产生机制及对结构的影响,通过进一步的试验验证以确定能否采用及如何采用高抛免振的浇筑工艺。从问题背景出发,详述试验设计、实施、结果分析及所得结论,验证减少气泡的方法以及气泡对结构受力影响不大两方面内容,为采用高抛免振的混凝土浇筑施工工艺提供重要实证依据。
2012, 27(3): 37-40.
doi: 10.13206/j.gjg201203009
摘要:
钢结构深化设计图是加工制作的依据,深化设计的正确性和及时性直接影响工程的施工工期。而施工图的设计深度、结构体系的复杂程度直接影响深化设计的难度和深化设计的周期。介绍大连国际会议中心钢结构H型钢桁架节点、空间复杂节点和幕墙弯扭构件等大型复杂钢结构的深化设计方法,为该工程的顺利实施奠定基础;同时也为类似大型复杂钢结构的深化设计提供参考。
钢结构深化设计图是加工制作的依据,深化设计的正确性和及时性直接影响工程的施工工期。而施工图的设计深度、结构体系的复杂程度直接影响深化设计的难度和深化设计的周期。介绍大连国际会议中心钢结构H型钢桁架节点、空间复杂节点和幕墙弯扭构件等大型复杂钢结构的深化设计方法,为该工程的顺利实施奠定基础;同时也为类似大型复杂钢结构的深化设计提供参考。
2012, 27(3): 41-43.
doi: 10.13206/j.gjg201203010
摘要:
风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一,鉴于越来越多的国外工程设计的要求,了解并掌握国际常用规范中风荷载的计算分析相关规定非常重要。结合超高层混合结构科威特中央银行总部大楼,对美国规范风荷载的相关规定及本工程的风洞试验进行介绍和研究,对类似工程的风荷载分析有一定的参考作用。
风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一,鉴于越来越多的国外工程设计的要求,了解并掌握国际常用规范中风荷载的计算分析相关规定非常重要。结合超高层混合结构科威特中央银行总部大楼,对美国规范风荷载的相关规定及本工程的风洞试验进行介绍和研究,对类似工程的风荷载分析有一定的参考作用。
2012, 27(3): 44-46.
doi: 10.13206/j.gjg201203011
摘要:
针对工程实例,在对造粒塔整体受力分析的基础上,参照JGJ138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》,进行桁架混凝土梁的截面设计、承载力验算及其与型钢混凝土次梁和剪力墙的连接节点设计,为型钢混凝土梁的实际工程应用提供参考。
针对工程实例,在对造粒塔整体受力分析的基础上,参照JGJ138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》,进行桁架混凝土梁的截面设计、承载力验算及其与型钢混凝土次梁和剪力墙的连接节点设计,为型钢混凝土梁的实际工程应用提供参考。
2012, 27(3): 47-49.
doi: 10.13206/j.gjg201203012
摘要:
海洋修井机井架不仅承受常规的载荷,还受到海洋环境载荷的作用,其强度计算有特殊性。分析钻井、修井井架的类型和特点;给出所设计井架的主要参数。根据API Spec 4F标准的规定,借助有限元分析软件ANSYS,分4种工况,对A形修井机井架进行应力和变形分析计算。在此基础上,提出井架的改进建议,以指导设计。
海洋修井机井架不仅承受常规的载荷,还受到海洋环境载荷的作用,其强度计算有特殊性。分析钻井、修井井架的类型和特点;给出所设计井架的主要参数。根据API Spec 4F标准的规定,借助有限元分析软件ANSYS,分4种工况,对A形修井机井架进行应力和变形分析计算。在此基础上,提出井架的改进建议,以指导设计。
2012, 27(3): 50-53.
doi: 10.13206/j.gjg201203013
摘要:
GB50017-2003《钢结构设计规范》修订了吊车梁挠度计算方法及其规定的容许挠度限值。从正常使用极限状态的概念出发,同时参考各国规范的相关规定,说明GB50017-2003规定的吊车梁挠度验算采用按起重量最大的一台吊车进行计算的方法符合正常使用极限状态的概念。其次,结合工程实例对新旧规范吊车梁容许挠度验算方法进行计算,同时分析吊车梁经济高度和容许挠度的关系,结果表明GBJ17-88《钢结构设计规范》的容许挠度取值符合经济性要求,而GB50017-2003的取值偏于保守。最后,提出钢吊车梁容许挠度建议值,可供规范修订参考。
GB50017-2003《钢结构设计规范》修订了吊车梁挠度计算方法及其规定的容许挠度限值。从正常使用极限状态的概念出发,同时参考各国规范的相关规定,说明GB50017-2003规定的吊车梁挠度验算采用按起重量最大的一台吊车进行计算的方法符合正常使用极限状态的概念。其次,结合工程实例对新旧规范吊车梁容许挠度验算方法进行计算,同时分析吊车梁经济高度和容许挠度的关系,结果表明GBJ17-88《钢结构设计规范》的容许挠度取值符合经济性要求,而GB50017-2003的取值偏于保守。最后,提出钢吊车梁容许挠度建议值,可供规范修订参考。
2012, 27(3): 54-57.
doi: 10.13206/j.gjg201203014
摘要:
通过不同行业在工程管理体系的建设、人员资质及管理、焊接质量的过程控制及无损检测等方面的对比、分析,论述建筑钢结构行业的不足。提出焊接质量控制必须执行过程控制,并应进一步完善工程项目管理体系,建立健全人员职业资格考核制度,以及全面实行由独立第三方参与的焊接质量过程控制和无损检测抽检工作。
通过不同行业在工程管理体系的建设、人员资质及管理、焊接质量的过程控制及无损检测等方面的对比、分析,论述建筑钢结构行业的不足。提出焊接质量控制必须执行过程控制,并应进一步完善工程项目管理体系,建立健全人员职业资格考核制度,以及全面实行由独立第三方参与的焊接质量过程控制和无损检测抽检工作。
2012, 27(3): 58-63.
doi: 10.13206/j.gjg201203015
摘要:
介绍在施工现场制作直接空冷发电机组中不封口异厚管道及异径偏心管技术。针对不封口异厚管道及异径偏心管的制作特点和难点,阐述关键制作工艺和质量控制措施,通过采用工装胎具和埋弧自动焊的焊接方法,取得了良好的制作质量及较高的工效,为同类型直接空冷发电机组管道的加工制作积累经验。
介绍在施工现场制作直接空冷发电机组中不封口异厚管道及异径偏心管技术。针对不封口异厚管道及异径偏心管的制作特点和难点,阐述关键制作工艺和质量控制措施,通过采用工装胎具和埋弧自动焊的焊接方法,取得了良好的制作质量及较高的工效,为同类型直接空冷发电机组管道的加工制作积累经验。
2012, 27(3): 64-67.
doi: 10.13206/j.gjg201203016
摘要:
网球场膜结构施工技术主要针对膜结构的特点,采用EASY8.2软件,对选用材料特性进行计算分析,得到相关的膜材受力值,并通过试验来确定设计参数是否满足膜结构技术规程要求。最终,根据实际受力分析数据进行膜面铺设、膜布展开、膜面施工,并对产品保护、膜面安装和施工完成后的膜面保护进行详细的描述。
网球场膜结构施工技术主要针对膜结构的特点,采用EASY8.2软件,对选用材料特性进行计算分析,得到相关的膜材受力值,并通过试验来确定设计参数是否满足膜结构技术规程要求。最终,根据实际受力分析数据进行膜面铺设、膜布展开、膜面施工,并对产品保护、膜面安装和施工完成后的膜面保护进行详细的描述。
2012, 27(3): 68-70.
doi: 10.13206/j.gjg201203017
摘要:
基于近年来模架支护系统出现的事故,分析脚手架及模板系统坍塌原因及防治措施:1)因器材本身材料、质量、保养不达标造成事故,应采取行业协会自律组织等措施去规范、监督。2)对设计方案和施工方案不重视的,应依据规范执行,确保方案的安全性。3)在操作上不规范,应严格检查,操作不合格禁止进入下道工序。4)在施工组织管理方面存在问题,应做好安全监控工作,持证上岗。
基于近年来模架支护系统出现的事故,分析脚手架及模板系统坍塌原因及防治措施:1)因器材本身材料、质量、保养不达标造成事故,应采取行业协会自律组织等措施去规范、监督。2)对设计方案和施工方案不重视的,应依据规范执行,确保方案的安全性。3)在操作上不规范,应严格检查,操作不合格禁止进入下道工序。4)在施工组织管理方面存在问题,应做好安全监控工作,持证上岗。
2012, 27(3): 71-73.
doi: 10.13206/j.gjg201203018
摘要:
ZPMC自升式海洋起重平台为非自航自升式起重平台,配有4根桩腿。桩腿采用齿条板连接形式,结构新颖,施工难度大。由于桩腿齿条板受钢板长度的影响需对接,但因材质结构强度高、板材厚等,经过反复对接试验及对方案的分析研究后,最终确定利用螺栓胎架工具对接齿条板,取消了常规齿条板对接缝处焊接卡板问题,既保证了对接缝焊接质量,又减少焊缝约束产生裂纹的可能性及去除卡板的清理工作,经济效益显著。
ZPMC自升式海洋起重平台为非自航自升式起重平台,配有4根桩腿。桩腿采用齿条板连接形式,结构新颖,施工难度大。由于桩腿齿条板受钢板长度的影响需对接,但因材质结构强度高、板材厚等,经过反复对接试验及对方案的分析研究后,最终确定利用螺栓胎架工具对接齿条板,取消了常规齿条板对接缝处焊接卡板问题,既保证了对接缝焊接质量,又减少焊缝约束产生裂纹的可能性及去除卡板的清理工作,经济效益显著。
2012, 27(3): 74-76.
doi: 10.13206/j.gjg201203019
摘要:
采用FDS火灾动态模拟软件建立钢结构厂房火灾场景,并运用ANSYS有限元分析软件进行结构受力分析。研究表明:在高温作用情况下,超静定钢结构工程由于内力重分布会导致构件内力发生较大的变化,可能与常温下的受力设计不一致,进而造成结构失稳。由此提出,对钢结构在高温作用下的安全分析,应当进行基本钢结构单元的抗火承载力验算,而不能仅因为温度远未达到失去静态平衡稳定性的临界温度(540℃左右)就认为结构是安全的。
采用FDS火灾动态模拟软件建立钢结构厂房火灾场景,并运用ANSYS有限元分析软件进行结构受力分析。研究表明:在高温作用情况下,超静定钢结构工程由于内力重分布会导致构件内力发生较大的变化,可能与常温下的受力设计不一致,进而造成结构失稳。由此提出,对钢结构在高温作用下的安全分析,应当进行基本钢结构单元的抗火承载力验算,而不能仅因为温度远未达到失去静态平衡稳定性的临界温度(540℃左右)就认为结构是安全的。
