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2008年 第23卷 第6期
2008, 23(6): 1-6.
doi: 10.13206/j.gjg200806001
摘要
摘要:
奥运羽毛球馆弦支穹顶直径93m,为目前世界跨度最大的弦支穹顶结构。对其建立有限元模型,进行动力特性分析,提取结构前60阶自振频率和模态振型得出,结构模态频率密集,振型以中间张弦穹顶竖向振动为主等特点;合理选取地震波对结构进行水平和竖向地震时程分析,提取结构上部网壳与下部索杆在地震作用下的动内力变化数值,并与反应谱法结果进行比较,得出结构径向杆件地震动反应最大,水平向地震起控制作用等特点,可为相关结构的抗震设计提供参考。
奥运羽毛球馆弦支穹顶直径93m,为目前世界跨度最大的弦支穹顶结构。对其建立有限元模型,进行动力特性分析,提取结构前60阶自振频率和模态振型得出,结构模态频率密集,振型以中间张弦穹顶竖向振动为主等特点;合理选取地震波对结构进行水平和竖向地震时程分析,提取结构上部网壳与下部索杆在地震作用下的动内力变化数值,并与反应谱法结果进行比较,得出结构径向杆件地震动反应最大,水平向地震起控制作用等特点,可为相关结构的抗震设计提供参考。
2008, 23(6): 7-11.
doi: 10.13206/j.gjg200806002
摘要:
合肥游泳馆屋盖为双层网架结构,其支撑结构不对称,通过采用性能设计方法,研究该结构在遭受超过规范允许值的大雪荷载下的反应。弹塑性计算结果表明,在大雪作用下,结构杆件处于弹性阶段、无残余变形,雪后结构性能完好。
合肥游泳馆屋盖为双层网架结构,其支撑结构不对称,通过采用性能设计方法,研究该结构在遭受超过规范允许值的大雪荷载下的反应。弹塑性计算结果表明,在大雪作用下,结构杆件处于弹性阶段、无残余变形,雪后结构性能完好。
2008, 23(6): 12-17.
doi: 10.13206/j.gjg200806003
摘要:
针对杭州国际会议中心梁柱节点进行相关的试验研究和有限元分析。通过对其进行1/3缩尺模型跟踪测试,得到节点表面各测点的应力分布及测试值。利用AutoCAD软件建立试验节点计算模型,并采用有限元软件模拟不同受力状态下节点的弹塑性计算分析。通过比较节点表面测点实测应力值和计算分析值发现,两者吻合良好,由此可以推断节点内部应力分布及大小。最后对节点的受力性能和安全性做出评价。试验和分析计算表明,杭州国际会议中心梁柱节点是安全可靠的,节点具有充足的强度储备。
针对杭州国际会议中心梁柱节点进行相关的试验研究和有限元分析。通过对其进行1/3缩尺模型跟踪测试,得到节点表面各测点的应力分布及测试值。利用AutoCAD软件建立试验节点计算模型,并采用有限元软件模拟不同受力状态下节点的弹塑性计算分析。通过比较节点表面测点实测应力值和计算分析值发现,两者吻合良好,由此可以推断节点内部应力分布及大小。最后对节点的受力性能和安全性做出评价。试验和分析计算表明,杭州国际会议中心梁柱节点是安全可靠的,节点具有充足的强度储备。
2008, 23(6): 18-20.
doi: 10.13206/j.gjg200806004
摘要:
较为详细地介绍某火车站大跨度钢管桁架风雨棚的结构设计过程,包括结构选型、结构分析、节点设计、基础设计等。该结构采用变截面三角形钢管桁架,钢管间直接相贯焊接。应用空间钢结构软件3D3S对结构进行分析,设计方法可供同类工程参考。
较为详细地介绍某火车站大跨度钢管桁架风雨棚的结构设计过程,包括结构选型、结构分析、节点设计、基础设计等。该结构采用变截面三角形钢管桁架,钢管间直接相贯焊接。应用空间钢结构软件3D3S对结构进行分析,设计方法可供同类工程参考。
2008, 23(6): 21-23.
doi: 10.13206/j.gjg200806005
摘要:
论述轻钢结构厂房桁架檩条结构系统特点及设计方法,尤其是支撑结构体系设计特点及主要构造要求,对类似轻钢结构设计有一定参考作用。
论述轻钢结构厂房桁架檩条结构系统特点及设计方法,尤其是支撑结构体系设计特点及主要构造要求,对类似轻钢结构设计有一定参考作用。
2008, 23(6): 24-27.
doi: 10.13206/j.gjg200806006
摘要:
高速公路收费站采用的顶锥式膜结构在遭遇大风之后,容易出现破坏。对此种类型的膜结构,进行了详细的结构风压分布数值模拟,得到此类结构在锥顶处的风压远远大于常规设计取用的数值,进而阐述了此类膜结构在风荷载作用下的破坏原因。并在后续的设计中对锥顶的形状进行适当的修改来减小其风压系数,采取适当的构造措施来减少破坏的发生。
高速公路收费站采用的顶锥式膜结构在遭遇大风之后,容易出现破坏。对此种类型的膜结构,进行了详细的结构风压分布数值模拟,得到此类结构在锥顶处的风压远远大于常规设计取用的数值,进而阐述了此类膜结构在风荷载作用下的破坏原因。并在后续的设计中对锥顶的形状进行适当的修改来减小其风压系数,采取适当的构造措施来减少破坏的发生。
2008, 23(6): 28-31.
doi: 10.13206/j.gjg200806007
摘要:
通过搜集国内外109起钢结构典型事故,分别从结构形式、事故发生阶段、事故类型、事故破坏形式及事故原因5方面进行统计分析研究,得到相应的统计分析结果,供设计、施工、使用单位参考。
通过搜集国内外109起钢结构典型事故,分别从结构形式、事故发生阶段、事故类型、事故破坏形式及事故原因5方面进行统计分析研究,得到相应的统计分析结果,供设计、施工、使用单位参考。
2008, 23(6): 32-36.
doi: 10.13206/j.gjg200806008
摘要:
研究均匀的理想来流作用下,小垂度矩形双曲抛物面薄膜结构的气弹失稳临界风速;考虑气流在薄膜结构前缘的分离形成漩涡,在风与薄膜结构之间以及尾流中引入无限薄的漩涡层;考虑风与结构之间存在的流固耦合作用,应用流体力学中的势流理论和空气动力学中的升力面理论确定作用于薄膜表面的气动力,从而建立起薄膜结构的气弹动力耦合作用方程。由于此耦合作用方程为带有积分的微分方程,很难得到解析解,利用Bubnov-Galerkin近似方法将其转化为一常系数二阶微分方程,根据Routh-Hurwitz稳定性准则确定薄膜的失稳临界风速。由临界风速公式可以看出,临界风速与膜材参数、薄膜结构的几何尺寸和形状以及两个方向上的预张力有关。最后,对临界风速的影响因素进行参数分析,得到一些结论。
研究均匀的理想来流作用下,小垂度矩形双曲抛物面薄膜结构的气弹失稳临界风速;考虑气流在薄膜结构前缘的分离形成漩涡,在风与薄膜结构之间以及尾流中引入无限薄的漩涡层;考虑风与结构之间存在的流固耦合作用,应用流体力学中的势流理论和空气动力学中的升力面理论确定作用于薄膜表面的气动力,从而建立起薄膜结构的气弹动力耦合作用方程。由于此耦合作用方程为带有积分的微分方程,很难得到解析解,利用Bubnov-Galerkin近似方法将其转化为一常系数二阶微分方程,根据Routh-Hurwitz稳定性准则确定薄膜的失稳临界风速。由临界风速公式可以看出,临界风速与膜材参数、薄膜结构的几何尺寸和形状以及两个方向上的预张力有关。最后,对临界风速的影响因素进行参数分析,得到一些结论。
2008, 23(6): 37-39.
doi: 10.13206/j.gjg200806009
摘要:
对不同宽厚比的冷弯方钢管柱进行有限元分析,考察它们在轴压作用下的反应、应力、应变的分布情况,分析得出其全截面极限强度随宽厚比增大而减小。
对不同宽厚比的冷弯方钢管柱进行有限元分析,考察它们在轴压作用下的反应、应力、应变的分布情况,分析得出其全截面极限强度随宽厚比增大而减小。
2008, 23(6): 40-43.
doi: 10.13206/j.gjg200806010
摘要:
采用数值方法计算考虑钢管初应力影响时的中空夹层钢管混凝土构件荷载-变形关系曲线,在此基础上,分析初应力系数、截面含钢率、材料强度和空心率等因素的影响规律,最后给出考虑钢管初应力影响时中空夹层钢管混凝土抗弯刚度影响系数的实用验算方法。
采用数值方法计算考虑钢管初应力影响时的中空夹层钢管混凝土构件荷载-变形关系曲线,在此基础上,分析初应力系数、截面含钢率、材料强度和空心率等因素的影响规律,最后给出考虑钢管初应力影响时中空夹层钢管混凝土抗弯刚度影响系数的实用验算方法。
2008, 23(6): 44-47.
doi: 10.13206/j.gjg200806011
摘要:
对由漩涡脱落引起的悬索桥耦合颤振进行分析。采用动网格,将流体、结构和动网格三者形成的耦合系统方程用任意拉格朗日-欧拉形式表示,并采用带有预测值的序列交错法求解该耦合系统。以塔科马大桥为例,采用弹簧类比方法建立动黏性流体网格,对由漩涡脱落引起的大桥耦合颤振进行分析,得到大桥发生扭转气弹失稳和弯曲气弹失稳的临界风速,找出大桥气弹失稳的规律,结果与试验结果符合良好。证明该方法对漩涡脱落引起的悬索桥耦合颤振分析的正确性和有效性。
对由漩涡脱落引起的悬索桥耦合颤振进行分析。采用动网格,将流体、结构和动网格三者形成的耦合系统方程用任意拉格朗日-欧拉形式表示,并采用带有预测值的序列交错法求解该耦合系统。以塔科马大桥为例,采用弹簧类比方法建立动黏性流体网格,对由漩涡脱落引起的大桥耦合颤振进行分析,得到大桥发生扭转气弹失稳和弯曲气弹失稳的临界风速,找出大桥气弹失稳的规律,结果与试验结果符合良好。证明该方法对漩涡脱落引起的悬索桥耦合颤振分析的正确性和有效性。
2008, 23(6): 48-50.
doi: 10.13206/j.gjg200806012
摘要:
常规边界元法在分析碳纤维布(CFRP)加固钢结构时,由于遭遇几乎奇异积分的计算困难而失效。通过反复运用分部积分的方法,用解析表达式代替了几乎奇异积分的数值计算,使得边界元法可以分析含薄体结构。以CFRP加固两端受均匀拉伸的钢板为例,将加固结构分成3个子域,利用边界元法分析加固强度。计算结果表明,在给定的不同外载作用下,CFRP、粘结剂和钢板所受的正应力都没有超过各自的拉伸强度极限,而粘结剂受到剪切破坏使得CFRP与钢板发生剥离,使得加固失效。结果还表明,处理了几乎奇异积分的边界元法运用较少的单元就可以准确获得界面应力。
常规边界元法在分析碳纤维布(CFRP)加固钢结构时,由于遭遇几乎奇异积分的计算困难而失效。通过反复运用分部积分的方法,用解析表达式代替了几乎奇异积分的数值计算,使得边界元法可以分析含薄体结构。以CFRP加固两端受均匀拉伸的钢板为例,将加固结构分成3个子域,利用边界元法分析加固强度。计算结果表明,在给定的不同外载作用下,CFRP、粘结剂和钢板所受的正应力都没有超过各自的拉伸强度极限,而粘结剂受到剪切破坏使得CFRP与钢板发生剥离,使得加固失效。结果还表明,处理了几乎奇异积分的边界元法运用较少的单元就可以准确获得界面应力。
2008, 23(6): 51-58.
doi: 10.13206/j.gjg200806013
摘要:
板件宽厚比是表征钢结构延性的重要方面,也是控制耗钢量的关键指标。在保证结构安全可靠的前提下,合理控制抗震钢结构的板件宽厚比,对降低耗钢量,提高钢结构的经济性具有十分重要的工程实践意义。简要讨论抗震钢结构"高延性,低弹性承载力"和"低延性,高弹性承载力"两种抗震设计思路。在对比我国抗震规范与欧洲、美国、日本规范的抗震钢框架板件宽厚比限值的基础上,以底部剪力基本等价为前提,架通我国抗震规范第一水准设防地震作用FEK与欧洲EC8、日本BCJ规范的地震作用、板件宽厚比限值之间的联系桥梁。进而,提出以地震作用效应组合分级对应钢框架受力状态的方式确定框架构件截面等级,即按钢框架梁柱(抗侧力结构)的受力情况选择其相应的截面板件宽厚比。该方法可与现行抗震规范的体系配套,并使板件宽厚比限值的规定趋于合理,以供工程设计、抗震规范修订时参考。同时,指出目前一些抗震规程以"小震"作用界定板件宽厚比的做法偏于不安全,应及时纠正。
板件宽厚比是表征钢结构延性的重要方面,也是控制耗钢量的关键指标。在保证结构安全可靠的前提下,合理控制抗震钢结构的板件宽厚比,对降低耗钢量,提高钢结构的经济性具有十分重要的工程实践意义。简要讨论抗震钢结构"高延性,低弹性承载力"和"低延性,高弹性承载力"两种抗震设计思路。在对比我国抗震规范与欧洲、美国、日本规范的抗震钢框架板件宽厚比限值的基础上,以底部剪力基本等价为前提,架通我国抗震规范第一水准设防地震作用FEK与欧洲EC8、日本BCJ规范的地震作用、板件宽厚比限值之间的联系桥梁。进而,提出以地震作用效应组合分级对应钢框架受力状态的方式确定框架构件截面等级,即按钢框架梁柱(抗侧力结构)的受力情况选择其相应的截面板件宽厚比。该方法可与现行抗震规范的体系配套,并使板件宽厚比限值的规定趋于合理,以供工程设计、抗震规范修订时参考。同时,指出目前一些抗震规程以"小震"作用界定板件宽厚比的做法偏于不安全,应及时纠正。
2008, 23(6): 59-63.
doi: 10.13206/j.gjg200806014
摘要:
比较中欧钢货架设计规范在编制背景、适用范围、设计方法、有效宽度、挠度限值、强度设计值和横梁弯矩挠度计算、竖向框架计算长度、试验等方面的内容,分析中欧规范的差异,最后对中国规范提出一些建议。
比较中欧钢货架设计规范在编制背景、适用范围、设计方法、有效宽度、挠度限值、强度设计值和横梁弯矩挠度计算、竖向框架计算长度、试验等方面的内容,分析中欧规范的差异,最后对中国规范提出一些建议。
2008, 23(6): 64-69.
doi: 10.13206/j.gjg200806015
摘要:
天津滨海国际会展中心二期展厅钢屋盖工程为拉索结构,采用累积滑移的施工方案。主要对施工过程中拼装、吊装、拉索的张拉、滑移、监测等各方面进行详细的阐述,供此类工程参考。
天津滨海国际会展中心二期展厅钢屋盖工程为拉索结构,采用累积滑移的施工方案。主要对施工过程中拼装、吊装、拉索的张拉、滑移、监测等各方面进行详细的阐述,供此类工程参考。
2008, 23(6): 69-72.
doi: 10.13206/j.gjg200806016
摘要:
以十余种焊缝的计算为例,介绍多态在建筑结构软件开发中的应用。
以十余种焊缝的计算为例,介绍多态在建筑结构软件开发中的应用。
2008, 23(6): 72-76.
doi: 10.13206/j.gjg200806017
摘要:
《户外广告设施钢结构技术规程》(CECS148∶2003),对广告设施钢结构的设计、制作、安装、检测、安全评定等方面作出了规定,在技术上对户外钢结构广告设施的设置提出了明确要求,也为户外钢结构广告设施全方位安全管理的实施提供了理论依据。通过搜集、整理、分析多年来北京地区户外钢结构广告设施检测情况的资料,用大量数据客观反映了北京地区户外钢结构广告设施中存在的问题,分析了出现问题的原因,并提出对户外广告设施进行全方位安全管理的必要性。
《户外广告设施钢结构技术规程》(CECS148∶2003),对广告设施钢结构的设计、制作、安装、检测、安全评定等方面作出了规定,在技术上对户外钢结构广告设施的设置提出了明确要求,也为户外钢结构广告设施全方位安全管理的实施提供了理论依据。通过搜集、整理、分析多年来北京地区户外钢结构广告设施检测情况的资料,用大量数据客观反映了北京地区户外钢结构广告设施中存在的问题,分析了出现问题的原因,并提出对户外广告设施进行全方位安全管理的必要性。
