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2016年 第31卷 第6期
2016, 31(6): 1-6.
doi: 10.13206/j.gjg.201606001
摘要
摘要:
钢框架在地震作用下的非线性行为非常复杂,影响因素众多,其非线性分析一直是结构工程中的研究热点。根据非线性分析方法选取的最小子结构的不同,对目前常用的钢框架非线性分析方法进行分类,归纳为5种分析方法。通过对这些方法的操作流程进行比较分析,并对已有相关研究进行总结,表明每种方法都有其固有的优点和不足。在实际分析时,应根据具体情况选择合适的分析方法。
钢框架在地震作用下的非线性行为非常复杂,影响因素众多,其非线性分析一直是结构工程中的研究热点。根据非线性分析方法选取的最小子结构的不同,对目前常用的钢框架非线性分析方法进行分类,归纳为5种分析方法。通过对这些方法的操作流程进行比较分析,并对已有相关研究进行总结,表明每种方法都有其固有的优点和不足。在实际分析时,应根据具体情况选择合适的分析方法。
2016, 31(6): 7-10.
doi: 10.13206/j.gjg.201606002
摘要:
半刚性连接具有施工方便、受力合理等优点,已逐渐应用在工程中。通过一个两层T型钢连接平面钢框架模型的拟静力试验,研究了此框架中剖分T型钢连接的变形情况、空间钢框架的耗能特性、变形特征、塑性铰出现顺序、钢框架破坏模式等,从而得到半刚性连接平面钢框架的抗震性能。结果表明:T型钢连接钢框架具有较好的变形能力和承载能力,非常适合在地震区中应用。
半刚性连接具有施工方便、受力合理等优点,已逐渐应用在工程中。通过一个两层T型钢连接平面钢框架模型的拟静力试验,研究了此框架中剖分T型钢连接的变形情况、空间钢框架的耗能特性、变形特征、塑性铰出现顺序、钢框架破坏模式等,从而得到半刚性连接平面钢框架的抗震性能。结果表明:T型钢连接钢框架具有较好的变形能力和承载能力,非常适合在地震区中应用。
2016, 31(6): 11-17.
doi: 10.13206/j.gjg.201606003
摘要:
选取钢框架中柱节点,设计并制作了3个十字形非对称腋板加强型节点进行滞回性能试验研究和ANSYS有限元分析。研究结果表明:3个非对称腋板加强节点试验试件均出现明显的塑性铰,滞回曲线饱满,骨架曲线具有明显的弹性、弹塑性、塑性发展过程;有限元结果表明:低周往复荷载作用下节点等效黏滞阻尼系数随腋板高度增大而减小、随腋板长度增加而增大,且随梁水平夹角增大,等效黏滞阻尼系数变化规律为先增加后减小,腋板水平夹角为30°左右时等效黏滞阻尼系数最大,耗能能力最强,有限元计算与试验结果取得了较好一致性;非对称腋板与对称腋板加强型节点相比,两类节点的延性系数、耗能能力等抗震性能相差不大,对称腋板加强型节点塑性铰处的外移机制更有效,塑性变形更为充分。
选取钢框架中柱节点,设计并制作了3个十字形非对称腋板加强型节点进行滞回性能试验研究和ANSYS有限元分析。研究结果表明:3个非对称腋板加强节点试验试件均出现明显的塑性铰,滞回曲线饱满,骨架曲线具有明显的弹性、弹塑性、塑性发展过程;有限元结果表明:低周往复荷载作用下节点等效黏滞阻尼系数随腋板高度增大而减小、随腋板长度增加而增大,且随梁水平夹角增大,等效黏滞阻尼系数变化规律为先增加后减小,腋板水平夹角为30°左右时等效黏滞阻尼系数最大,耗能能力最强,有限元计算与试验结果取得了较好一致性;非对称腋板与对称腋板加强型节点相比,两类节点的延性系数、耗能能力等抗震性能相差不大,对称腋板加强型节点塑性铰处的外移机制更有效,塑性变形更为充分。
2016, 31(6): 18-22.
doi: 10.13206/j.gjg.201606004
摘要:
偏心支撑钢框架主要通过耗能梁段发生剪切屈服变形来耗散地震能量,其支撑斜杆必须不发生屈曲才能保证耗能梁段能够耗能。对于跨度较大的结构,支撑斜杆为了满足稳定性与轴压比限值的要求,截面需要很大,结构经济性不好,同时也导致地震作用下内力增大。将偏心支撑钢框架的支撑斜杆换成屈曲约束支撑,进行有限元分析,结果表明:罕遇地震作用下,带屈曲约束支撑的V型偏心支撑钢框架侧向位移比普通支撑钢框架最大减小22.15%,有效地控制了结构的侧移;能量时程图表明:屈曲约束支撑消耗了大部分地震能量,屈曲约束支撑和耗能梁段能够同时参与耗能,建立起结构抗震的多重防线。
偏心支撑钢框架主要通过耗能梁段发生剪切屈服变形来耗散地震能量,其支撑斜杆必须不发生屈曲才能保证耗能梁段能够耗能。对于跨度较大的结构,支撑斜杆为了满足稳定性与轴压比限值的要求,截面需要很大,结构经济性不好,同时也导致地震作用下内力增大。将偏心支撑钢框架的支撑斜杆换成屈曲约束支撑,进行有限元分析,结果表明:罕遇地震作用下,带屈曲约束支撑的V型偏心支撑钢框架侧向位移比普通支撑钢框架最大减小22.15%,有效地控制了结构的侧移;能量时程图表明:屈曲约束支撑消耗了大部分地震能量,屈曲约束支撑和耗能梁段能够同时参与耗能,建立起结构抗震的多重防线。
2016, 31(6): 23-27.
doi: 10.13206/j.gjg.201606005
摘要:
在螺栓连接的钢结构中,对钢板进行开孔是不可避免的,例如方钢管柱与工字形梁的端板螺栓连接。钢板的开孔会影响板的性能,特别是对于节点而言,基于组件法的思想,钢板的开孔使得节点中某一组件的性能减弱,从而影响到节点的性能。主要通过建立有限元模型研究了开孔的位置、孔径、数量以及孔间距对板的抗拉刚度的影响,进而得到了一个能够计算开孔板抗拉刚度的经验算式。此经验算式计算结果与有限元计算结果相接近,验证了计算式的正确性。
在螺栓连接的钢结构中,对钢板进行开孔是不可避免的,例如方钢管柱与工字形梁的端板螺栓连接。钢板的开孔会影响板的性能,特别是对于节点而言,基于组件法的思想,钢板的开孔使得节点中某一组件的性能减弱,从而影响到节点的性能。主要通过建立有限元模型研究了开孔的位置、孔径、数量以及孔间距对板的抗拉刚度的影响,进而得到了一个能够计算开孔板抗拉刚度的经验算式。此经验算式计算结果与有限元计算结果相接近,验证了计算式的正确性。
2016, 31(6): 28-32.
doi: 10.13206/j.gjg.201606006
摘要:
基于通用有限元软件ABAQUS,建立1∶2比例两跨三层一般空间钢框架和加腋空间钢框架的多尺度模型,分别进行循环荷载作用下的模拟,对比两类钢框架的破坏模式、强度、延性、耗能能力及退化特性。分析表明:加腋空间钢框架可以有效实现塑性铰在梁上形成,避免梁柱节点焊缝过早发生脆性破坏,并且加腋空间钢框架相比一般空间钢框架表现出更好的抗震性能。
基于通用有限元软件ABAQUS,建立1∶2比例两跨三层一般空间钢框架和加腋空间钢框架的多尺度模型,分别进行循环荷载作用下的模拟,对比两类钢框架的破坏模式、强度、延性、耗能能力及退化特性。分析表明:加腋空间钢框架可以有效实现塑性铰在梁上形成,避免梁柱节点焊缝过早发生脆性破坏,并且加腋空间钢框架相比一般空间钢框架表现出更好的抗震性能。
2016, 31(6): 33-39.
doi: 10.13206/j.gjg.201606007
摘要:
通过对角撑框架屈服时序的分析发现,合理设计的角撑框架可以保护梁柱节点在地震作用下免受或延迟破坏,实现较优的框架屈服时序,但等截面直线角撑难以满足其对角撑承载力和刚度进行相对独立设计的要求。为此提出弧形角撑的方案,通过理论分析和有限元模型计算,验证在一定范围内调节角撑弧度与截面,能够实现其名义轴向刚度与屈服承载力相对独立的设计,满足角撑框架屈服时序的要求。
通过对角撑框架屈服时序的分析发现,合理设计的角撑框架可以保护梁柱节点在地震作用下免受或延迟破坏,实现较优的框架屈服时序,但等截面直线角撑难以满足其对角撑承载力和刚度进行相对独立设计的要求。为此提出弧形角撑的方案,通过理论分析和有限元模型计算,验证在一定范围内调节角撑弧度与截面,能够实现其名义轴向刚度与屈服承载力相对独立的设计,满足角撑框架屈服时序的要求。
2016, 31(6): 40-45.
doi: 10.13206/j.gjg.201606008
摘要:
为了深入研究PEC柱型钢梁顶底角钢连接框架的抗震性能,以角钢螺栓边距和轴压比为变量,首先通过低周反复荷载拟静力试验分析影响框架的抗震性能指标,研究发现:增大轴压比能显著提高框架承载力,减小角钢螺栓边距可以明显改善框架初始刚度和减缓框架屈服后刚度退化;然后借助ABAQUS软件模拟分析试验试件的承载能力和破坏形态,结果表明:骨架曲线的发展趋势及破坏形态与试验所得结果吻合较好,从而验证了试验分析的可靠性;最后得出此类框架抗震性能好的结论。
为了深入研究PEC柱型钢梁顶底角钢连接框架的抗震性能,以角钢螺栓边距和轴压比为变量,首先通过低周反复荷载拟静力试验分析影响框架的抗震性能指标,研究发现:增大轴压比能显著提高框架承载力,减小角钢螺栓边距可以明显改善框架初始刚度和减缓框架屈服后刚度退化;然后借助ABAQUS软件模拟分析试验试件的承载能力和破坏形态,结果表明:骨架曲线的发展趋势及破坏形态与试验所得结果吻合较好,从而验证了试验分析的可靠性;最后得出此类框架抗震性能好的结论。
2016, 31(6): 46-49.
doi: 10.13206/j.gjg.201606009
摘要:
对于常规模块化装配式钢结构板块接缝处栓钉侧向保护层不满足要求的实际情况,采用有限元软件ABAQUS分析常见宽度板块接缝处栓钉的水平支座反力和实际承载力,得到栓钉实际承载力不满足要求。针对以上情况,提出一种新型模块化装配式钢结构板块接缝连接装置,并用ABAQUS验证了该装置的可行性,该装置能够实现混凝土楼板在支座处刚接的要求。
对于常规模块化装配式钢结构板块接缝处栓钉侧向保护层不满足要求的实际情况,采用有限元软件ABAQUS分析常见宽度板块接缝处栓钉的水平支座反力和实际承载力,得到栓钉实际承载力不满足要求。针对以上情况,提出一种新型模块化装配式钢结构板块接缝连接装置,并用ABAQUS验证了该装置的可行性,该装置能够实现混凝土楼板在支座处刚接的要求。
2016, 31(6): 50-53.
doi: 10.13206/j.gjg.201606010
摘要:
网架结构已经在建筑工程领域广泛应用,而传递网架结构内力的关键部位之一就是铸钢节点,满足网架节点的受力要求是保证网架结构安全的必要条件。重庆江北机场新建航站楼实体网架工程中的空间铸钢节点不仅空间造型各异,而且受力情况相对复杂,为此,对此网架节点进行力学性能分析。首先通过ANSYS有限元软件分析了节点区域在设计荷载作用下应力分布情况以及变形量,判断其能否满足实际工程设计要求;其次通过试验分级加载得到荷载-位移曲线和此时的应力及变形云图;然后进一步研究了节点破环时的一些特征;最后对此类异形铸钢节点使用及施工过程提出优化建议。
网架结构已经在建筑工程领域广泛应用,而传递网架结构内力的关键部位之一就是铸钢节点,满足网架节点的受力要求是保证网架结构安全的必要条件。重庆江北机场新建航站楼实体网架工程中的空间铸钢节点不仅空间造型各异,而且受力情况相对复杂,为此,对此网架节点进行力学性能分析。首先通过ANSYS有限元软件分析了节点区域在设计荷载作用下应力分布情况以及变形量,判断其能否满足实际工程设计要求;其次通过试验分级加载得到荷载-位移曲线和此时的应力及变形云图;然后进一步研究了节点破环时的一些特征;最后对此类异形铸钢节点使用及施工过程提出优化建议。
2016, 31(6): 54-57.
doi: 10.13206/j.gjg.201606011
摘要:
近年来钢管临时结构在桥隧工程建设中应用日益广泛,施工过程中临时结构因为整体失稳而倒塌的工程事故屡有发生,故结构整体稳定性的理论分析显得十分重要。结合高速铁路建设中常用的大型钢管型钢组合结构、扣件式钢管满堂结构、扣件式钢管型钢组合结构3种支撑体系,基于MIDAS/Civil软件,采用数值分析方法计算分析结构的整体稳定性能。研究结果表明:在钢管临时结构支撑体系中,剪刀撑对整体稳定性影响较大,尤其是横桥向的剪刀撑;钢管满堂支架立柱顶部悬臂长度不足会引起支撑体系的局部失稳,不利于结构整体稳定性的发挥;扣件式钢管满堂结构和扣件式钢管型钢组合结构支撑体系稳定性能相近,大型钢管型钢组合结构支撑体系的稳定性能最好。
近年来钢管临时结构在桥隧工程建设中应用日益广泛,施工过程中临时结构因为整体失稳而倒塌的工程事故屡有发生,故结构整体稳定性的理论分析显得十分重要。结合高速铁路建设中常用的大型钢管型钢组合结构、扣件式钢管满堂结构、扣件式钢管型钢组合结构3种支撑体系,基于MIDAS/Civil软件,采用数值分析方法计算分析结构的整体稳定性能。研究结果表明:在钢管临时结构支撑体系中,剪刀撑对整体稳定性影响较大,尤其是横桥向的剪刀撑;钢管满堂支架立柱顶部悬臂长度不足会引起支撑体系的局部失稳,不利于结构整体稳定性的发挥;扣件式钢管满堂结构和扣件式钢管型钢组合结构支撑体系稳定性能相近,大型钢管型钢组合结构支撑体系的稳定性能最好。
2016, 31(6): 58-61.
doi: 10.13206/j.gjg.201606012
摘要:
利用ABAQUS有限元软件对斜交网格结构中空间相贯节点进行分析,研究其在低周往复荷载下的延性、刚度退化、强度退化、耗能能力等性能,并通过分别改变斜交角度、竖向拉板厚度、横向连接板厚度、钢管半径与厚度之比(径厚比)等参数,分析其对节点滞回性能的影响。结果表明,此空间相贯焊接节点的延性和耗能能力良好,刚度退化和强度退化不明显。对抗震性能影响最大的因素是斜交角度,其次是钢管径厚比,影响最小的是竖向拉板厚度和横向分隔板厚度。
利用ABAQUS有限元软件对斜交网格结构中空间相贯节点进行分析,研究其在低周往复荷载下的延性、刚度退化、强度退化、耗能能力等性能,并通过分别改变斜交角度、竖向拉板厚度、横向连接板厚度、钢管半径与厚度之比(径厚比)等参数,分析其对节点滞回性能的影响。结果表明,此空间相贯焊接节点的延性和耗能能力良好,刚度退化和强度退化不明显。对抗震性能影响最大的因素是斜交角度,其次是钢管径厚比,影响最小的是竖向拉板厚度和横向分隔板厚度。
2016, 31(6): 62-66.
doi: 10.13206/j.gjg.201606013
摘要:
钢梁-钢筋混凝土柱组合结构(RCS)能够充分利用钢与混凝土材料的强度、刚度及延性等性能的优势。提出一种新型钢梁-钢筋混凝土柱全钢连接形式,采用有限元分析软件ANSYS对连接节点进行分析。结果表明:钢梁端部优先屈服,随后钢柱端部屈服,实现"强柱弱梁"的设计理念,且节点区采用全钢构式,延性耗能能力较好。分析了节点的受力机理,提出了节点设计的建议。
钢梁-钢筋混凝土柱组合结构(RCS)能够充分利用钢与混凝土材料的强度、刚度及延性等性能的优势。提出一种新型钢梁-钢筋混凝土柱全钢连接形式,采用有限元分析软件ANSYS对连接节点进行分析。结果表明:钢梁端部优先屈服,随后钢柱端部屈服,实现"强柱弱梁"的设计理念,且节点区采用全钢构式,延性耗能能力较好。分析了节点的受力机理,提出了节点设计的建议。
2016, 31(6): 67-69.
doi: 10.13206/j.gjg.201606014
摘要:
在钢结构加工制作、运输及安装过程中,钢结构分段分节十分重要,需要考虑以下方面:构件的运输尺寸及重量;确保运输合理化;确保加工制作合理化;确保现场施工合理化;与其他相关专业的配合。通过对运输成本和现场安装焊接成本的综合经济分析,将构件的分段尺寸控制在交管超限管理的二级范围;考虑运输过程中构件的变形,尽量保证巨柱构件腔体完整,保证整个构件的整体刚度,对刚度较小位置设置临时支撑。
在钢结构加工制作、运输及安装过程中,钢结构分段分节十分重要,需要考虑以下方面:构件的运输尺寸及重量;确保运输合理化;确保加工制作合理化;确保现场施工合理化;与其他相关专业的配合。通过对运输成本和现场安装焊接成本的综合经济分析,将构件的分段尺寸控制在交管超限管理的二级范围;考虑运输过程中构件的变形,尽量保证巨柱构件腔体完整,保证整个构件的整体刚度,对刚度较小位置设置临时支撑。
2016, 31(6): 70-73.
doi: 10.13206/j.gjg.201606015
摘要:
国内发生的多起扣件式钢管支模架结构坍塌事故,对扣件式钢管支模架结构计算理论以及施工安全性提出了更高的要求。考虑扣件式钢管支模架作为整体受力的三维钢框架结构体系,采用有限元软件ANSYS编制了扣件式钢管支模架的分析程序,并通过分析给出了扣件拧紧力矩、水平杆步高、水平杆搭设步数、立杆间距等对扣件式钢管支模架整体结构稳定性的影响。对于扣件式钢管支模架,在进行单根立杆承载能力验算的基础上,仍应根据现场支模架的搭设尺寸及构造措施,对整架承载力进行分析研究,确定支模架结构的安全性。
国内发生的多起扣件式钢管支模架结构坍塌事故,对扣件式钢管支模架结构计算理论以及施工安全性提出了更高的要求。考虑扣件式钢管支模架作为整体受力的三维钢框架结构体系,采用有限元软件ANSYS编制了扣件式钢管支模架的分析程序,并通过分析给出了扣件拧紧力矩、水平杆步高、水平杆搭设步数、立杆间距等对扣件式钢管支模架整体结构稳定性的影响。对于扣件式钢管支模架,在进行单根立杆承载能力验算的基础上,仍应根据现场支模架的搭设尺寸及构造措施,对整架承载力进行分析研究,确定支模架结构的安全性。
2016, 31(6): 74-76.
doi: 10.13206/j.gjg.201606016
摘要:
装配式输送机栈桥是近年来出现的一种应用于国外现代化矿井煤炭运输的新型结构形式,具有建设工期短、施工简单、造型美观等优点。但由于关键技术、施工工艺、造价较高等因素,目前在国内煤矿运输系统中并没有出现该结构形式。利用ANSYS有限元软件对单跨、双跨结构的静力特性进行了系统分析,并针对结构几何参数对其静力特性的影响进行了深入研究,得出提高结构静力特性的相关措施和结构的整体蒙皮效应。
装配式输送机栈桥是近年来出现的一种应用于国外现代化矿井煤炭运输的新型结构形式,具有建设工期短、施工简单、造型美观等优点。但由于关键技术、施工工艺、造价较高等因素,目前在国内煤矿运输系统中并没有出现该结构形式。利用ANSYS有限元软件对单跨、双跨结构的静力特性进行了系统分析,并针对结构几何参数对其静力特性的影响进行了深入研究,得出提高结构静力特性的相关措施和结构的整体蒙皮效应。
2016, 31(6): 77-79.
doi: 10.13206/j.gjg.201606017
摘要:
某场馆工程采用大跨度空间异型弯扭结构体系,其外网格钢结构多为异型薄壁弯扭构件。通过大量数值模拟分析及方案论证,对其外网格钢结构采用"地面拼装、分片单元原位吊装、高空散件嵌补"的方法进行安装。由于外网格钢构件板厚较薄,弯扭度较大,构件焊接质量及焊接变形控制难度大。焊接施工过程中通过合理的工艺及控制措施,保证了焊接质量,焊缝检测一次通过率达到98%。
某场馆工程采用大跨度空间异型弯扭结构体系,其外网格钢结构多为异型薄壁弯扭构件。通过大量数值模拟分析及方案论证,对其外网格钢结构采用"地面拼装、分片单元原位吊装、高空散件嵌补"的方法进行安装。由于外网格钢构件板厚较薄,弯扭度较大,构件焊接质量及焊接变形控制难度大。焊接施工过程中通过合理的工艺及控制措施,保证了焊接质量,焊缝检测一次通过率达到98%。
2016, 31(6): 80-82.
doi: 10.13206/j.gjg.201606018
摘要:
采用小型闪光焊机上进行小试件焊接试验,分析焊接接头力学性能以及其组织结构。X射线衍射、扫描电镜和透射电镜观察与分析结果表明:空冷贝氏体钢热影响区内无碳化物析出,U71Mn钢接头无马氏体产生,空冷贝氏体钢熔合区内存在大量残余奥氏体。常规力学性能试验结果表明:空冷贝氏体钢辙叉与U71Mn钢轨钢焊接接头具有较高的强度和韧性,达到有关标准和实际使用要求,由此可见贝氏体钢辙叉与U71Mn钢轨钢采用闪光对焊直接焊接是可行的。
采用小型闪光焊机上进行小试件焊接试验,分析焊接接头力学性能以及其组织结构。X射线衍射、扫描电镜和透射电镜观察与分析结果表明:空冷贝氏体钢热影响区内无碳化物析出,U71Mn钢接头无马氏体产生,空冷贝氏体钢熔合区内存在大量残余奥氏体。常规力学性能试验结果表明:空冷贝氏体钢辙叉与U71Mn钢轨钢焊接接头具有较高的强度和韧性,达到有关标准和实际使用要求,由此可见贝氏体钢辙叉与U71Mn钢轨钢采用闪光对焊直接焊接是可行的。
2016, 31(6): 83-87.
doi: 10.13206/j.gjg.201606019
摘要:
钢桁架结构形式多样、应用也越来越广泛。虽然大跨复杂钢桁架的施工方法很多,但是具体到特定的工程,选择最适用的方法尤其重要,这不仅涉及到经济因素还关系到工程能否安全有序的进行,适当的施工方法无疑能够带来事半功倍的效果。通过对重庆T3A新建航站楼钢桁架的多种施工方法进行利弊分析,最后采用高空滑移的方法,并对高空滑移过程中的同步控制、计算方法、温度影响进行研究,确定滑移过程中的危险区范围,提前形成有效的防范机制,保证了施工过程的安全性。
钢桁架结构形式多样、应用也越来越广泛。虽然大跨复杂钢桁架的施工方法很多,但是具体到特定的工程,选择最适用的方法尤其重要,这不仅涉及到经济因素还关系到工程能否安全有序的进行,适当的施工方法无疑能够带来事半功倍的效果。通过对重庆T3A新建航站楼钢桁架的多种施工方法进行利弊分析,最后采用高空滑移的方法,并对高空滑移过程中的同步控制、计算方法、温度影响进行研究,确定滑移过程中的危险区范围,提前形成有效的防范机制,保证了施工过程的安全性。
2016, 31(6): 88-91.
doi: 10.13206/j.gjg.201606020
摘要:
针对工程工期紧、时间短、任务重、技术要求高以及现场施工场地狭小等重、难点,结合建筑行业的未来趋势,运用BIM相关软件对中国尊建筑工程建立三维可视化模型,对深化设计、施工过程进行4D模拟及钢结构辅助施工进行分析。基于BIM技术的应用,提出了BIM工程管理的组织架构。BIM技术在该超高层建筑工程中成功运用,提高了生产效率,缩短了工期,并节约了成本。
针对工程工期紧、时间短、任务重、技术要求高以及现场施工场地狭小等重、难点,结合建筑行业的未来趋势,运用BIM相关软件对中国尊建筑工程建立三维可视化模型,对深化设计、施工过程进行4D模拟及钢结构辅助施工进行分析。基于BIM技术的应用,提出了BIM工程管理的组织架构。BIM技术在该超高层建筑工程中成功运用,提高了生产效率,缩短了工期,并节约了成本。
2016, 31(6): 92-97.
doi: 10.13206/j.gjg.201606021
摘要:
对西成客专跨西宝客专特大桥132 m钢桁梁开展了横移施工风险分析。该桥跨越既有西宝客专及西安机场高速公路,采用横移法施工,钢桁梁在钢厂分节段预制,运至施工现场进行拼装,根据施工现场情况采用专家调查法确定施工风险,并采取相应控制措施确保施工安全。通过有限元数值分析方法对钢桁梁横移过程关键部位进行研究,结果表明:临时墩的应力和变形均满足要求,结构安全。
对西成客专跨西宝客专特大桥132 m钢桁梁开展了横移施工风险分析。该桥跨越既有西宝客专及西安机场高速公路,采用横移法施工,钢桁梁在钢厂分节段预制,运至施工现场进行拼装,根据施工现场情况采用专家调查法确定施工风险,并采取相应控制措施确保施工安全。通过有限元数值分析方法对钢桁梁横移过程关键部位进行研究,结果表明:临时墩的应力和变形均满足要求,结构安全。
2016, 31(6): 98-102.
doi: 10.13206/j.gjg.201606022
摘要:
针对在役锈蚀钢箱梁桥缺乏通用评估方法的现状,拟基于Q345q C钢的锈蚀指数模型,并考虑不同环境下均匀锈蚀对钢箱梁各板件的影响,提出一种在役锈蚀中等跨径钢箱梁的刚度和极限强度计算方法,并采用该方法对某中等跨径简支钢箱梁桥进行了可靠度评估。与有限元计算结果的比较表明,该方法可较为精确地预测锈蚀钢箱梁桥在不同环境条件下刚度与强度的退化。计算结果表明,在城市和海洋环境下,10年左右钢箱梁桥将发生可靠性指标的骤降。
针对在役锈蚀钢箱梁桥缺乏通用评估方法的现状,拟基于Q345q C钢的锈蚀指数模型,并考虑不同环境下均匀锈蚀对钢箱梁各板件的影响,提出一种在役锈蚀中等跨径钢箱梁的刚度和极限强度计算方法,并采用该方法对某中等跨径简支钢箱梁桥进行了可靠度评估。与有限元计算结果的比较表明,该方法可较为精确地预测锈蚀钢箱梁桥在不同环境条件下刚度与强度的退化。计算结果表明,在城市和海洋环境下,10年左右钢箱梁桥将发生可靠性指标的骤降。
2016, 31(6): 103-111.
doi: 10.13206/j.gjg.201606023
摘要:
利用ABAQUS有限元分析软件,考虑锈蚀和材性退化影响,分析非对称截面单阶柱承受低周反复荷载的性能,得到往复水平荷载下阶形柱破坏形态和滞回曲线的变化规律。研究表明:无锈蚀和翼缘锈蚀深度D≤6 mm时,阶形柱上柱柱底为抗震薄弱部位,应优化上、下柱连接区域的节点构造,减小刚度突变;有腹板参与的锈蚀形式,阶形柱的屈曲破坏部位随着D的增大由上柱柱底转移至下柱锈蚀区域,构件脆性破坏明显;考虑材性退化的承载力、刚度及耗能能力均较未考虑时降低,对翼缘和腹板同时锈蚀情况降低显著,在分析锈蚀构件的受力性能时应考虑材性退化的影响;因截面不对称、偏心荷载及P-Δ效应,3种锈蚀方式的滞回曲线明显不对称。
利用ABAQUS有限元分析软件,考虑锈蚀和材性退化影响,分析非对称截面单阶柱承受低周反复荷载的性能,得到往复水平荷载下阶形柱破坏形态和滞回曲线的变化规律。研究表明:无锈蚀和翼缘锈蚀深度D≤6 mm时,阶形柱上柱柱底为抗震薄弱部位,应优化上、下柱连接区域的节点构造,减小刚度突变;有腹板参与的锈蚀形式,阶形柱的屈曲破坏部位随着D的增大由上柱柱底转移至下柱锈蚀区域,构件脆性破坏明显;考虑材性退化的承载力、刚度及耗能能力均较未考虑时降低,对翼缘和腹板同时锈蚀情况降低显著,在分析锈蚀构件的受力性能时应考虑材性退化的影响;因截面不对称、偏心荷载及P-Δ效应,3种锈蚀方式的滞回曲线明显不对称。
