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2012年 第27卷 第7期
2012, 27(7): 1-3.
doi: 10.13206/j.gjg201207001
摘要
摘要:
在肋环型球面壳的整体稳定分析中,完全不考虑或者完全考虑铺板作用的常规简化方法,均存在着不同程度的缺陷。详细分析了肋环型球面壳的结构特点,剖析了常规简化方法缺陷产生的原因及后果,提出了一种改进方法,即计入沿小次梁方向40倍～60倍铺板厚度对应的板宽对整体结构的刚度贡献,并给出了该方法的具体操作途径。
在肋环型球面壳的整体稳定分析中,完全不考虑或者完全考虑铺板作用的常规简化方法,均存在着不同程度的缺陷。详细分析了肋环型球面壳的结构特点,剖析了常规简化方法缺陷产生的原因及后果,提出了一种改进方法,即计入沿小次梁方向40倍～60倍铺板厚度对应的板宽对整体结构的刚度贡献,并给出了该方法的具体操作途径。
2012, 27(7): 4-7.
doi: 10.13206/j.gjg201207002
摘要:
单层网壳结构已被应用于大型储液罐的顶盖结构中,而目前在此类顶盖的分析设计中,往往忽略下部罐体与上部网壳顶盖间的协同工作性能。考虑到下部罐体,利用通用有限元程序模拟上下部的径向连接刚度,分析网壳顶盖的整体稳定性能;并基于附加质量法,建立储液罐抗震简化分析的附加质量模型,研究下部罐体、径向连接刚度等因素对网壳顶盖动力性能的影响。结果表明,上下部协同工作性能对网壳顶盖的稳定性、动力性能影响较大,在结构分析设计中,应综合考虑。
单层网壳结构已被应用于大型储液罐的顶盖结构中,而目前在此类顶盖的分析设计中,往往忽略下部罐体与上部网壳顶盖间的协同工作性能。考虑到下部罐体,利用通用有限元程序模拟上下部的径向连接刚度,分析网壳顶盖的整体稳定性能;并基于附加质量法,建立储液罐抗震简化分析的附加质量模型,研究下部罐体、径向连接刚度等因素对网壳顶盖动力性能的影响。结果表明,上下部协同工作性能对网壳顶盖的稳定性、动力性能影响较大,在结构分析设计中,应综合考虑。
2012, 27(7): 8-10.
doi: 10.13206/j.gjg201207003
摘要:
采用有限元软件ABAQUS,对不考虑钢管壁与核心混凝土的粘结,只设置传力构件的矩形钢管混凝土轴压柱进行研究分析。分析核心混凝土及钢管壁的轴力-竖向位移曲线,得出设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的轴力-竖向位移曲线及混凝土工作承担系数。通过对轴压作用下设置传力构件的矩形钢管混凝土柱性能的研究分析,验证了可采用CECS159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》的相关规定对设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的轴压承载力进行计算。
采用有限元软件ABAQUS,对不考虑钢管壁与核心混凝土的粘结,只设置传力构件的矩形钢管混凝土轴压柱进行研究分析。分析核心混凝土及钢管壁的轴力-竖向位移曲线,得出设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的轴力-竖向位移曲线及混凝土工作承担系数。通过对轴压作用下设置传力构件的矩形钢管混凝土柱性能的研究分析,验证了可采用CECS159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》的相关规定对设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的轴压承载力进行计算。
2012, 27(7): 11-14.
doi: 10.13206/j.gjg201207004
摘要:
GB50011-2001《建筑抗震设计规范》未对矩形钢管混凝土柱外包式柱脚的抗震设计方法进行明确说明,但最新实施的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》明确规定了这种柱脚与基础连接的极限承载力的计算方法。结合工程实例,对外包式柱脚依据新旧抗震规范的计算方法进行对比分析,同时对这种柱脚节点的抗震设计方法进行探讨。
GB50011-2001《建筑抗震设计规范》未对矩形钢管混凝土柱外包式柱脚的抗震设计方法进行明确说明,但最新实施的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》明确规定了这种柱脚与基础连接的极限承载力的计算方法。结合工程实例,对外包式柱脚依据新旧抗震规范的计算方法进行对比分析,同时对这种柱脚节点的抗震设计方法进行探讨。
2012, 27(7): 15-17.
doi: 10.13206/j.gjg201207005
摘要:
在保证钢结构稳定的前提下,结合结构动力学关于多自由度自由振动的理论,以两端固定的钢箱梁为模型,通过有限元软件ANSYS建模,分析初弯曲、残余应力等初始缺陷对结构模态参数的影响,分别讨论前4阶频率的变化。研究表明,残余应力对钢箱梁结构的模态参数影响较大。
在保证钢结构稳定的前提下,结合结构动力学关于多自由度自由振动的理论,以两端固定的钢箱梁为模型,通过有限元软件ANSYS建模,分析初弯曲、残余应力等初始缺陷对结构模态参数的影响,分别讨论前4阶频率的变化。研究表明,残余应力对钢箱梁结构的模态参数影响较大。
2012, 27(7): 18-20.
doi: 10.13206/j.gjg201207006
摘要:
首先建立钢管与核心混凝土界面的粘结-滑移滞回模型、考虑包辛格效应的钢材单轴滞回模型和考虑矩形钢管约束效应后内填混凝土的单轴应力-应变滞回模型。在截面纤维模型的基础上,建立考虑界面粘结-滑移的矩形钢管混凝土柱分析模型,用Fortran语言编制相应的全过程分析程序。考虑不同的空心率因素,对4个矩形中空钢管混凝土试件进行数值模拟计算,并对荷载-位移滞回关系进行初步的理论分析。
首先建立钢管与核心混凝土界面的粘结-滑移滞回模型、考虑包辛格效应的钢材单轴滞回模型和考虑矩形钢管约束效应后内填混凝土的单轴应力-应变滞回模型。在截面纤维模型的基础上,建立考虑界面粘结-滑移的矩形钢管混凝土柱分析模型,用Fortran语言编制相应的全过程分析程序。考虑不同的空心率因素,对4个矩形中空钢管混凝土试件进行数值模拟计算,并对荷载-位移滞回关系进行初步的理论分析。
2012, 27(7): 21-23.
doi: 10.13206/j.gjg201207007
摘要:
对包钢棒材厂钢坯跨重级工作制钢吊车梁腹板上部裂缝进行全面检测与评估,并对1根具有代表性的吊车梁进行疲劳模拟试验和研究,发现疲劳裂缝大多出现在小车频繁移动的区域、轨道偏离导致卡轨严重的区域及轨道接头处产生冲击荷载区域。研究结果显示:裂缝端部打孔及角钢加固是较为有效的加固方法。
对包钢棒材厂钢坯跨重级工作制钢吊车梁腹板上部裂缝进行全面检测与评估,并对1根具有代表性的吊车梁进行疲劳模拟试验和研究,发现疲劳裂缝大多出现在小车频繁移动的区域、轨道偏离导致卡轨严重的区域及轨道接头处产生冲击荷载区域。研究结果显示:裂缝端部打孔及角钢加固是较为有效的加固方法。
2012, 27(7): 24-28.
doi: 10.13206/j.gjg201207008
摘要:
为研究带肋圆管截面钢桥墩在水平反复荷载作用下的延性影响因素,首先通过与试验结果对比,确认有限元分析方法的有效性,然后对承受水平反复荷载作用下的圆管钢桥墩进行一系列参数研究,详细讨论钢桥墩径厚比、纵向加劲肋数量以及纵向加劲肋长细比等对钢桥墩极限承载力和延性性能的影响。研究结果表明,随着钢桥墩径厚比和纵向加劲肋长细比的减小,圆管钢桥墩的延性性能得到很大改善。与配置4根纵向加劲肋相比,配置6根肋后的延性提高效果并不明显,而配置8根肋可以显著提高钢桥墩的延性性能。
为研究带肋圆管截面钢桥墩在水平反复荷载作用下的延性影响因素,首先通过与试验结果对比,确认有限元分析方法的有效性,然后对承受水平反复荷载作用下的圆管钢桥墩进行一系列参数研究,详细讨论钢桥墩径厚比、纵向加劲肋数量以及纵向加劲肋长细比等对钢桥墩极限承载力和延性性能的影响。研究结果表明,随着钢桥墩径厚比和纵向加劲肋长细比的减小,圆管钢桥墩的延性性能得到很大改善。与配置4根纵向加劲肋相比,配置6根肋后的延性提高效果并不明显,而配置8根肋可以显著提高钢桥墩的延性性能。
2012, 27(7): 29-33.
doi: 10.13206/j.gjg201207009
摘要:
预应力钢结构是应用于大跨度空间结构体系的重要结构形式,在国内外均具有十分广泛的应用前景。但该类建筑的结构形式往往较为复杂,各个结构之间的受力特点不尽相同,目前关于该结构的设计规范、技术规程等并不完善。通过对某露天剧场看台预应力钢结构屋盖设计过程的描述,详细介绍了预应力钢结构从结构选型、荷载计算到计算分析的全过程,为同类结构的设计提供有益参考。
预应力钢结构是应用于大跨度空间结构体系的重要结构形式,在国内外均具有十分广泛的应用前景。但该类建筑的结构形式往往较为复杂,各个结构之间的受力特点不尽相同,目前关于该结构的设计规范、技术规程等并不完善。通过对某露天剧场看台预应力钢结构屋盖设计过程的描述,详细介绍了预应力钢结构从结构选型、荷载计算到计算分析的全过程,为同类结构的设计提供有益参考。
2012, 27(7): 34-36.
doi: 10.13206/j.gjg201207010
摘要:
BIM的广泛应用必将使建筑设计由二维向三维变革。在龙岩金融商务中心B3号楼的设计中,利用RE-VIT软件进行建模,成功地将REVIT模型导入计算软件SATWE以及SAP2000;利用INVENTOR软件建立钢结构节点三维模型,并在此基础上对节点形式进行了修改;从REVIT模型中导出杆件单线图便于节点建模,并使用有限元软件ANSYS进行节点分析;最后利用REVIT和INVENTOR软件绘制结构施工图。
BIM的广泛应用必将使建筑设计由二维向三维变革。在龙岩金融商务中心B3号楼的设计中,利用RE-VIT软件进行建模,成功地将REVIT模型导入计算软件SATWE以及SAP2000;利用INVENTOR软件建立钢结构节点三维模型,并在此基础上对节点形式进行了修改;从REVIT模型中导出杆件单线图便于节点建模,并使用有限元软件ANSYS进行节点分析;最后利用REVIT和INVENTOR软件绘制结构施工图。
2012, 27(7): 37-39.
doi: 10.13206/j.gjg201207011
摘要:
粒子群算法(PSO)是一种基于种群智能的优化算法。由于其具有快速收敛和操作简单等特点,粒子群算法在工程、经济管理等诸多领域均得到广泛应用,成为近年来智能计算领域研究的新热点。首先介绍粒子群算法,进而提出对于惯性权重进行线性变化。利用改进的粒子群算法对实际工程桁架结构进行尺寸优化以提高经济效益,并提出合理的参数设置。数据对比分析结果表明,改进的粒子群算法对于桁架结构尺寸优化设计是可行的。
粒子群算法(PSO)是一种基于种群智能的优化算法。由于其具有快速收敛和操作简单等特点,粒子群算法在工程、经济管理等诸多领域均得到广泛应用,成为近年来智能计算领域研究的新热点。首先介绍粒子群算法,进而提出对于惯性权重进行线性变化。利用改进的粒子群算法对实际工程桁架结构进行尺寸优化以提高经济效益,并提出合理的参数设置。数据对比分析结果表明,改进的粒子群算法对于桁架结构尺寸优化设计是可行的。
2012, 27(7): 40-42.
doi: 10.13206/j.gjg201207012
摘要:
轻钢门式刚架结构是单层厂房中一种常见结构。结合工程经验,从材质及截面选择、合理跨度及最优柱距的确定等方面探讨门式刚架结构的设计,以充分发挥其特点,降低结构用钢量。
轻钢门式刚架结构是单层厂房中一种常见结构。结合工程经验,从材质及截面选择、合理跨度及最优柱距的确定等方面探讨门式刚架结构的设计,以充分发挥其特点,降低结构用钢量。
2012, 27(7): 43-45.
doi: 10.13206/j.gjg201207013
摘要:
通过工程实践,详细介绍采用性能化设计方法,即按"低延性、高弹性承载力"的抗震设计思路,对带大吨位吊车的单层厂房进行刚架设计,提出设计过程中需要注意的一些问题。分析表明:采用性能化设计方法能够很好地解决板件宽厚比限值过严的问题,较大地降低耗钢量。
通过工程实践,详细介绍采用性能化设计方法,即按"低延性、高弹性承载力"的抗震设计思路,对带大吨位吊车的单层厂房进行刚架设计,提出设计过程中需要注意的一些问题。分析表明:采用性能化设计方法能够很好地解决板件宽厚比限值过严的问题,较大地降低耗钢量。
2012, 27(7): 46-48.
doi: 10.13206/j.gjg201207014
摘要:
对铁塔进行真型试验和数值模拟,得到铁塔在相应工况下的破坏过程以及极限承载力。将真型试验结果与数值模拟结果进行对比分析。结果显示:数值模拟可以在一定程度上代替铁塔真型试验,也可以用于开发新塔型。
对铁塔进行真型试验和数值模拟,得到铁塔在相应工况下的破坏过程以及极限承载力。将真型试验结果与数值模拟结果进行对比分析。结果显示:数值模拟可以在一定程度上代替铁塔真型试验,也可以用于开发新塔型。
2012, 27(7): 49-51.
doi: 10.13206/j.gjg201207015
摘要:
随着经济发展,仓储物流行业发展迅猛,货架也越来越大型化,且形式多样。但货架结构安全在我国一直未得到重视,频有事故发生,尤其是通廊式货架。由于货架排布密集,空间利用率高,稳定性较弱,一旦忽略构造措施,极易发生失稳破坏。通过对某典型通廊式货架结构的倒塌原因进行分析,详细说明其破坏机制以及构造措施对钢结构稳定性的重要作用。
随着经济发展,仓储物流行业发展迅猛,货架也越来越大型化,且形式多样。但货架结构安全在我国一直未得到重视,频有事故发生,尤其是通廊式货架。由于货架排布密集,空间利用率高,稳定性较弱,一旦忽略构造措施,极易发生失稳破坏。通过对某典型通廊式货架结构的倒塌原因进行分析,详细说明其破坏机制以及构造措施对钢结构稳定性的重要作用。
2012, 27(7): 52-54.
doi: 10.13206/j.gjg201207016
摘要:
研究1008mm×302mm×21mm×40mm和970mm×297mm×16mm×21mm两个规格的H型钢腹板和翼缘的抗拉强度、屈服强度、伸长率、常温及0℃冲击功、金相组织、晶粒度、非金属夹杂物等。结果表明:1000mm×300mm型号中两个规格的H型钢各项性能满足标准对Q235-B的要求;腹板中部性能分布优于两侧,翼缘没有明显差异;组织、晶粒度与常规热轧产品相当,产品性能合格。
研究1008mm×302mm×21mm×40mm和970mm×297mm×16mm×21mm两个规格的H型钢腹板和翼缘的抗拉强度、屈服强度、伸长率、常温及0℃冲击功、金相组织、晶粒度、非金属夹杂物等。结果表明:1000mm×300mm型号中两个规格的H型钢各项性能满足标准对Q235-B的要求;腹板中部性能分布优于两侧,翼缘没有明显差异;组织、晶粒度与常规热轧产品相当,产品性能合格。
2012, 27(7): 55-57.
doi: 10.13206/j.gjg201207017
摘要:
由于在钛钢复合板焊接时,容易引起复层钛板与基层碳钢互熔的现象,所产生的中间化合物是脆性组织,破坏和改变了原有金属晶格,二者不具有良好的异种金属的焊接性,所以在接头设计及技术措施制定中都需要采取特殊的施工方法,从而保证钛钢复合板的焊接质量满足设计要求。结合火电厂烟囱内筒钛钢复合板的焊接试验研究与施工过程控制,对该焊接技术进行了较为系统的介绍。
由于在钛钢复合板焊接时,容易引起复层钛板与基层碳钢互熔的现象,所产生的中间化合物是脆性组织,破坏和改变了原有金属晶格,二者不具有良好的异种金属的焊接性,所以在接头设计及技术措施制定中都需要采取特殊的施工方法,从而保证钛钢复合板的焊接质量满足设计要求。结合火电厂烟囱内筒钛钢复合板的焊接试验研究与施工过程控制,对该焊接技术进行了较为系统的介绍。
2012, 27(7): 58-61.
doi: 10.13206/j.gjg201207018
摘要:
某电厂锅炉钢结构工程结构复杂、工程量大,钢构件质量为11000t,组成的钢构件数量多,且主要构件的截面大、长度长,钢结构的厚板用量非常大,钢板厚度达100mm。厚板焊接焊缝的热处理量大,工程焊接的质量控制尤为重要。通过制定详细的质量控制规划,对焊接工程的各工序严格控制管理,严把焊接质量关,最终工程顺利完成,满足相关规范的各项技术要求。
某电厂锅炉钢结构工程结构复杂、工程量大,钢构件质量为11000t,组成的钢构件数量多,且主要构件的截面大、长度长,钢结构的厚板用量非常大,钢板厚度达100mm。厚板焊接焊缝的热处理量大,工程焊接的质量控制尤为重要。通过制定详细的质量控制规划,对焊接工程的各工序严格控制管理,严把焊接质量关,最终工程顺利完成,满足相关规范的各项技术要求。
2012, 27(7): 62-64.
doi: 10.13206/j.gjg201207019
摘要:
针对闹市区内城市钢箱梁高架桥支撑体系的安装特点,在交通繁忙的道路口施工应考虑减少封道作业,做到"边施工边保通","夜施工日保通"。依据工程现场实际情况,结合钢箱梁结构形式、重量、施工活荷载等要素,选用组合式格构柱支撑体系。支撑体系安装时,通过测量精确定位,在其纵横向设置十字撑保证支撑体系整体稳定性,施工过程中,严格按照施工方案及规范要求实施。采用受力均匀、重复利用等显著特点的组合式格构柱支撑体系,使工程的施工更加经济合理,对类似的城市钢箱梁高架桥施工具有借鉴意义。
针对闹市区内城市钢箱梁高架桥支撑体系的安装特点,在交通繁忙的道路口施工应考虑减少封道作业,做到"边施工边保通","夜施工日保通"。依据工程现场实际情况,结合钢箱梁结构形式、重量、施工活荷载等要素,选用组合式格构柱支撑体系。支撑体系安装时,通过测量精确定位,在其纵横向设置十字撑保证支撑体系整体稳定性,施工过程中,严格按照施工方案及规范要求实施。采用受力均匀、重复利用等显著特点的组合式格构柱支撑体系,使工程的施工更加经济合理,对类似的城市钢箱梁高架桥施工具有借鉴意义。
2012, 27(7): 65-69.
doi: 10.13206/j.gjg201207020
摘要:
介绍多台联动液压轴线平车在大节段钢箱梁陆上转移施工中的应用。针对大节段钢箱梁超大、超重的特点,通过优化施工方案,在有效控制施工成本的前提下,解决了多台联动液压轴线平车承载能力和行进控制问题。工程实践证明:该技术相对于大型门式起重机、轨道平车等技术方案具有经济、灵活、安全、高效等特点,适用于各类超大、超重钢箱梁节段的陆上转移施工。
介绍多台联动液压轴线平车在大节段钢箱梁陆上转移施工中的应用。针对大节段钢箱梁超大、超重的特点,通过优化施工方案,在有效控制施工成本的前提下,解决了多台联动液压轴线平车承载能力和行进控制问题。工程实践证明:该技术相对于大型门式起重机、轨道平车等技术方案具有经济、灵活、安全、高效等特点,适用于各类超大、超重钢箱梁节段的陆上转移施工。
2012, 27(7): 70-73.
doi: 10.13206/j.gjg201207021
摘要:
钢结构构件在振动荷载影响下,其表面的防火涂层特别是厚涂层防火涂料容易受振动脱落,使防火涂料失去防火的功能,甚至有可能造成坠落伤人的安全事故。因此,对涂装在此类钢构件表面的防火涂料除要求具有轻质、附着力强等外,还要求有附加的钢丝网片锚固措施。以工程实际为例,推荐一种国外新型的厚涂层防火涂料,综合介绍该种防火涂料的防火特性和涂装工艺、质量控制以及验收手段。
钢结构构件在振动荷载影响下,其表面的防火涂层特别是厚涂层防火涂料容易受振动脱落,使防火涂料失去防火的功能,甚至有可能造成坠落伤人的安全事故。因此,对涂装在此类钢构件表面的防火涂料除要求具有轻质、附着力强等外,还要求有附加的钢丝网片锚固措施。以工程实际为例,推荐一种国外新型的厚涂层防火涂料,综合介绍该种防火涂料的防火特性和涂装工艺、质量控制以及验收手段。
