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2010年 第25卷 第2期
2010, 25(2): 1-12.
doi: 10.13206/j.gjg201002001
摘要
摘要:
随着碳素钢在建筑结构中的大规模应用,一些缺陷也逐渐暴露出来,如抗腐蚀性能差、耐久性不足、维护费用高等。而不锈钢材料具有良好的耐腐蚀性能和耐久性,使建筑结构安全可靠、结实耐久,具有极佳的应用和研究前景。与碳素钢材料性能的显著区别使不锈钢结构设计需要专门的研究,但目前国内相关研究工作开展严重滞后,阻碍了不锈钢结构的应用,不利于可持续发展。通过简要介绍不锈钢材料的类型和特点,对近年来不锈钢结构的应用和研究现状进行总结,阐述国内外不锈钢相关规范以及不锈钢结构的设计方法,最后展望和探讨不锈钢结构的应用研究前景。
随着碳素钢在建筑结构中的大规模应用,一些缺陷也逐渐暴露出来,如抗腐蚀性能差、耐久性不足、维护费用高等。而不锈钢材料具有良好的耐腐蚀性能和耐久性,使建筑结构安全可靠、结实耐久,具有极佳的应用和研究前景。与碳素钢材料性能的显著区别使不锈钢结构设计需要专门的研究,但目前国内相关研究工作开展严重滞后,阻碍了不锈钢结构的应用,不利于可持续发展。通过简要介绍不锈钢材料的类型和特点,对近年来不锈钢结构的应用和研究现状进行总结,阐述国内外不锈钢相关规范以及不锈钢结构的设计方法,最后展望和探讨不锈钢结构的应用研究前景。
2010, 25(2): 13-18.
doi: 10.13206/j.gjg201002002
摘要:
大跨空间网壳结构在地震荷载作用下的振动反应规律不仅与地震荷载有关,还与结构自振特性紧密相关,分析结构的自振特性是进行结构抗震分析的基础。大跨空间网壳结构的自振特性比较复杂且影响因素多,通过探讨大跨空间网壳结构的基本自振特性、各阶周期、对应振型结构及各向刚度分布情况,把握结构的基本自振特性;随后主要对结构周期随支座的数量、矢跨比和载荷等三个主要因素的影响进行参数分析,得出他们之间频率和振型的异同,从而得出一些有益于结构设计的结论。
大跨空间网壳结构在地震荷载作用下的振动反应规律不仅与地震荷载有关,还与结构自振特性紧密相关,分析结构的自振特性是进行结构抗震分析的基础。大跨空间网壳结构的自振特性比较复杂且影响因素多,通过探讨大跨空间网壳结构的基本自振特性、各阶周期、对应振型结构及各向刚度分布情况,把握结构的基本自振特性;随后主要对结构周期随支座的数量、矢跨比和载荷等三个主要因素的影响进行参数分析,得出他们之间频率和振型的异同,从而得出一些有益于结构设计的结论。
2010, 25(2): 19-22.
doi: 10.13206/j.gjg201002003
摘要:
Websteel轻钢龙骨结构体系是一种轻质、节能、环保且施工快捷、方便的冷弯薄壁型钢结构体系,适用于低、多层建筑。为了解该结构体系的动力特性及抗震性能,对该体系两层足尺房屋模型进行振动台试验,研究结构在不同输入波、不同烈度水准下的地震响应。采用有限元方法对该结构模型进行动力计算分析,并与试验数据进行对比。有限元分析与试验结果基本一致,表明分析方法的有效性,为该结构体系的计算、设计提供了相关数据和参考。
Websteel轻钢龙骨结构体系是一种轻质、节能、环保且施工快捷、方便的冷弯薄壁型钢结构体系,适用于低、多层建筑。为了解该结构体系的动力特性及抗震性能,对该体系两层足尺房屋模型进行振动台试验,研究结构在不同输入波、不同烈度水准下的地震响应。采用有限元方法对该结构模型进行动力计算分析,并与试验数据进行对比。有限元分析与试验结果基本一致,表明分析方法的有效性,为该结构体系的计算、设计提供了相关数据和参考。
2010, 25(2): 23-26.
doi: 10.13206/j.gjg201002004
摘要:
基于薄板的弹塑性大挠度有限元理论,采用有限元方法在综合考虑几何缺陷和力学缺陷的基础上,建立模拟薄壁箱形截面钢柱稳定极限承载力的有限元模型,并将数值模拟结果与已知试验结果进行比较,证实有限元方法的有效性,为进一步研究提供依据。
基于薄板的弹塑性大挠度有限元理论,采用有限元方法在综合考虑几何缺陷和力学缺陷的基础上,建立模拟薄壁箱形截面钢柱稳定极限承载力的有限元模型,并将数值模拟结果与已知试验结果进行比较,证实有限元方法的有效性,为进一步研究提供依据。
2010, 25(2): 27-31.
doi: 10.13206/j.gjg201002005
摘要:
主要研究分析翼缘和腹板上都开孔的冷弯薄壁卷边槽型柱在轴压下的局部屈曲和畸变屈曲性能。根据复合材料理论,将开孔构件中的孔看作夹杂,进而引入等效弹性模量的概念,将开孔构件等效成未开孔构件,提出用等效模量法来计算开孔槽型柱的局部屈曲和畸变屈曲应力,并验证其是有效的。
主要研究分析翼缘和腹板上都开孔的冷弯薄壁卷边槽型柱在轴压下的局部屈曲和畸变屈曲性能。根据复合材料理论,将开孔构件中的孔看作夹杂,进而引入等效弹性模量的概念,将开孔构件等效成未开孔构件,提出用等效模量法来计算开孔槽型柱的局部屈曲和畸变屈曲应力,并验证其是有效的。
2010, 25(2): 32-34.
doi: 10.13206/j.gjg201002006
摘要:
对中等厚度的10个中心开椭圆孔板件和10个单侧半椭圆缺口板件进行断裂试验,研究开孔和缺口尖锐度对中等厚度钢板断裂模式的影响。试验较精确地记录了全程载荷-位移曲线。试验结果显示:试件的第一条宏观裂纹起始于缺口顶端厚度中面,裂纹在厚度方向贯通后沿垂直加载方向迅速扩展,直至完全断裂。开孔或缺口愈尖锐的试件,其开裂延性愈差。开孔板试件宏观断裂荷载比缺口板试件明显要高。断口粗糙且有大量韧窝,断口暗灰色呈杯锥状,断裂形式为正断与剪断混合型。本次试验为研究中等厚度钢板断裂机理及抗断设防提供了较可靠的试验数据。
对中等厚度的10个中心开椭圆孔板件和10个单侧半椭圆缺口板件进行断裂试验,研究开孔和缺口尖锐度对中等厚度钢板断裂模式的影响。试验较精确地记录了全程载荷-位移曲线。试验结果显示:试件的第一条宏观裂纹起始于缺口顶端厚度中面,裂纹在厚度方向贯通后沿垂直加载方向迅速扩展,直至完全断裂。开孔或缺口愈尖锐的试件,其开裂延性愈差。开孔板试件宏观断裂荷载比缺口板试件明显要高。断口粗糙且有大量韧窝,断口暗灰色呈杯锥状,断裂形式为正断与剪断混合型。本次试验为研究中等厚度钢板断裂机理及抗断设防提供了较可靠的试验数据。
2010, 25(2): 39-46.
doi: 10.13206/j.gjg201002008
摘要:
对深圳市坪山体育馆的结构选型,受力特点及结构设计进行介绍。针对上述问题进行计算分析,包括:弦支穹顶体系整体受力性能和屈曲稳定性影响分析;荷载取值分析;施工全过程模拟计算分析;单体上部钢结构、单体下部混凝土结构初步分析基础上的整体结构总装分析;根据深圳本地气温统计资料,合理选取计算温差,分析温差效应对结构安全的影响;关键复杂节点实体有限元计算分析,确保其可靠安全。计算分析表明:1)弦支体系不仅有效地提高了屋盖结构刚度,还大大提高了单层网壳结构稳定性;2)大跨空间结构设计进行总装分析至关重要;3)大跨结构温差收缩效应影响存在,温差效应施工模拟计算十分必要;4)复杂空间结构的节点十分关键,应通过有限元分析,精心设计。
对深圳市坪山体育馆的结构选型,受力特点及结构设计进行介绍。针对上述问题进行计算分析,包括:弦支穹顶体系整体受力性能和屈曲稳定性影响分析;荷载取值分析;施工全过程模拟计算分析;单体上部钢结构、单体下部混凝土结构初步分析基础上的整体结构总装分析;根据深圳本地气温统计资料,合理选取计算温差,分析温差效应对结构安全的影响;关键复杂节点实体有限元计算分析,确保其可靠安全。计算分析表明:1)弦支体系不仅有效地提高了屋盖结构刚度,还大大提高了单层网壳结构稳定性;2)大跨空间结构设计进行总装分析至关重要;3)大跨结构温差收缩效应影响存在,温差效应施工模拟计算十分必要;4)复杂空间结构的节点十分关键,应通过有限元分析,精心设计。
2010, 25(2): 47-49.
doi: 10.13206/j.gjg201002009
摘要:
介绍上海世博园区内后滩基站通信单管塔的铁塔设计、基础处理与建设情况。提出在特殊地质条件下建造单管塔的一种可行方法。
介绍上海世博园区内后滩基站通信单管塔的铁塔设计、基础处理与建设情况。提出在特殊地质条件下建造单管塔的一种可行方法。
2010, 25(2): 50-52.
doi: 10.13206/j.gjg201002010
摘要:
介绍一起采用双C型薄壁型钢屋架的厂房雪灾倒塌事故。通过ANSYS软件,对该屋架梁进行数值模拟,分别选用壳单元和梁单元对其进行非线性受力分析,并考虑材料非线性和几何非线性,同时考虑大变形效应,根据数值模拟结果分析屋架梁倒塌的原因,得出对工程设计有益的结论,从而为工程设计提供一定的参考。
介绍一起采用双C型薄壁型钢屋架的厂房雪灾倒塌事故。通过ANSYS软件,对该屋架梁进行数值模拟,分别选用壳单元和梁单元对其进行非线性受力分析,并考虑材料非线性和几何非线性,同时考虑大变形效应,根据数值模拟结果分析屋架梁倒塌的原因,得出对工程设计有益的结论,从而为工程设计提供一定的参考。
2010, 25(2): 53-56.
doi: 10.13206/j.gjg201002011
摘要:
钢管结构近年来在我国工业与民用建筑中的应用发展很快,但在实际工程的设计过程中,存在比较注重杆件和节点的强度计算,而忽视节点偏心距和焊缝缺陷对管节点承载力影响的情况。针对某工业厂房柱间支撑在地震中的损害情况,对其进行复核验算,分析损害的原因,介绍加固处理方法,并对今后设计过程中应注意的问题提出建议。
钢管结构近年来在我国工业与民用建筑中的应用发展很快,但在实际工程的设计过程中,存在比较注重杆件和节点的强度计算,而忽视节点偏心距和焊缝缺陷对管节点承载力影响的情况。针对某工业厂房柱间支撑在地震中的损害情况,对其进行复核验算,分析损害的原因,介绍加固处理方法,并对今后设计过程中应注意的问题提出建议。
2010, 25(2): 57-60.
doi: 10.13206/j.gjg201002012
摘要:
大气防腐中钢结构热浸镀锌是一种非常有效的防腐方法。针对工程应用中发现的问题,对高强螺栓镀锌处理的原理、螺栓的现场检测方法和存在的问题等进行分析、探讨。并参考ASTM标准中对应的条款,指出镀锌高强螺栓应用中需注意的问题,可供设计人员参考。
大气防腐中钢结构热浸镀锌是一种非常有效的防腐方法。针对工程应用中发现的问题,对高强螺栓镀锌处理的原理、螺栓的现场检测方法和存在的问题等进行分析、探讨。并参考ASTM标准中对应的条款,指出镀锌高强螺栓应用中需注意的问题,可供设计人员参考。
2010, 25(2): 61-63.
doi: 10.13206/j.gjg201002013
摘要:
空间圆钢管桁架结构造型新颖,节点构造简洁。实际工程中,个别管节点存在漏焊、焊瘤、裂纹等施工质量缺陷,结合具体实例主要分析节点焊缝缺陷引起的空间圆管桁架的失效模式,并提出相应的构造预防处理措施,从而确保圆钢管空间桁架结构的安全可靠性。
空间圆钢管桁架结构造型新颖,节点构造简洁。实际工程中,个别管节点存在漏焊、焊瘤、裂纹等施工质量缺陷,结合具体实例主要分析节点焊缝缺陷引起的空间圆管桁架的失效模式,并提出相应的构造预防处理措施,从而确保圆钢管空间桁架结构的安全可靠性。
2010, 25(2): 64-65.
doi: 10.13206/j.gjg201002014
摘要:
根据钢结构现场安装施工遇到的锚栓标高偏差过大的问题,列举几种常用的处理技术。通过对其原理的分析和设计计算,按照安全可靠、操作方便的要求选取锚栓接长技术,并经过几个工程的实际应用,取得了较好的效果,并形成专利技术。
根据钢结构现场安装施工遇到的锚栓标高偏差过大的问题,列举几种常用的处理技术。通过对其原理的分析和设计计算,按照安全可靠、操作方便的要求选取锚栓接长技术,并经过几个工程的实际应用,取得了较好的效果,并形成专利技术。
2010, 25(2): 66-69.
doi: 10.13206/j.gjg201002015
摘要:
某高科技厂房钢屋架安装工程,项目中钢屋架跨度达67.2m,由于施工场地比较狭窄和经济因素制约,无法使用大型机械设备进行整体安装。结合现场实际情况,利用有限元分析,提出一个经济合理的混合吊装方案。该方案巧妙地运用汽车吊和龙门吊,在两周时间内完成了7榀梯形钢屋架的安装工作,为该工程建设赢得了时间。
某高科技厂房钢屋架安装工程,项目中钢屋架跨度达67.2m,由于施工场地比较狭窄和经济因素制约,无法使用大型机械设备进行整体安装。结合现场实际情况,利用有限元分析,提出一个经济合理的混合吊装方案。该方案巧妙地运用汽车吊和龙门吊,在两周时间内完成了7榀梯形钢屋架的安装工作,为该工程建设赢得了时间。
2010, 25(2): 70-73.
doi: 10.13206/j.gjg201002016
摘要:
徐州火车站站台无柱雨棚为单向受力的张弦桁架钢结构体系,该体系由钢管桁架梁、撑杆和拉索组成。通过在下弦拉索中施加预应力,使上弦压弯构件产生反挠度,结构在荷载作用下产生的最终挠度减小,成为一种新型的自平衡体系。在该结构的施工中,预应力悬索是关键部位,预应力的施加和控制是重点。因此,有必要对悬索的施工技术进行探讨,为同类预应力钢结构工程提供借鉴。
徐州火车站站台无柱雨棚为单向受力的张弦桁架钢结构体系,该体系由钢管桁架梁、撑杆和拉索组成。通过在下弦拉索中施加预应力,使上弦压弯构件产生反挠度,结构在荷载作用下产生的最终挠度减小,成为一种新型的自平衡体系。在该结构的施工中,预应力悬索是关键部位,预应力的施加和控制是重点。因此,有必要对悬索的施工技术进行探讨,为同类预应力钢结构工程提供借鉴。
2010, 25(2): 74-76.
doi: 10.13206/j.gjg201002017
摘要:
福建省晋江火车站钢结构雨棚及天桥为大跨度钢桁架结构,在现场施工场地狭小,铁路轨道已铺设的情况下进行吊装施工,采用了大吨位汽车吊综合吊装技术,即采用汽车吊单机单榀桁架吊装、两台汽车吊配合抬吊等综合技术,为铁路旅客车站及既有线钢结构吊装施工提供借鉴。
福建省晋江火车站钢结构雨棚及天桥为大跨度钢桁架结构,在现场施工场地狭小,铁路轨道已铺设的情况下进行吊装施工,采用了大吨位汽车吊综合吊装技术,即采用汽车吊单机单榀桁架吊装、两台汽车吊配合抬吊等综合技术,为铁路旅客车站及既有线钢结构吊装施工提供借鉴。
2010, 25(2): 77-78.
doi: 10.13206/j.gjg201002018
摘要:
运用较为成熟的羽流温度计算模型,计算钢结构所处环境的温度,以此来判断钢结构是否需要防火保护。进而提出根据可能的火源情况来判断钢结构保护的区域方法,以达到防火有效性和经济性的统一。
运用较为成熟的羽流温度计算模型,计算钢结构所处环境的温度,以此来判断钢结构是否需要防火保护。进而提出根据可能的火源情况来判断钢结构保护的区域方法,以达到防火有效性和经济性的统一。
2010, 25(2): 79-81.
doi: 10.13206/j.gjg201002019
摘要:
采用有限元数值计算方法,考虑材料非线性和几何非线性,对含有两个不同径向夹角和不同轴线间距腐蚀缺陷的内压钢制管道进行应力集中系数变化与影响的分析计算。研究发现,两腐蚀缺陷之间径向夹角和轴线间距并不是单独作用的参数,应力集中系数计算时需考虑其相互影响;通过ANSYS有限元计算分析,经拟合得到腐蚀缺陷在不同角度下的"极限影响距离"公式。该公式综合考虑了两腐蚀缺陷之间夹角和轴线间距的影响,可以用于判断腐蚀缺陷之间是否发生相互作用,进而估计管道上的应力水平。
采用有限元数值计算方法,考虑材料非线性和几何非线性,对含有两个不同径向夹角和不同轴线间距腐蚀缺陷的内压钢制管道进行应力集中系数变化与影响的分析计算。研究发现,两腐蚀缺陷之间径向夹角和轴线间距并不是单独作用的参数,应力集中系数计算时需考虑其相互影响;通过ANSYS有限元计算分析,经拟合得到腐蚀缺陷在不同角度下的"极限影响距离"公式。该公式综合考虑了两腐蚀缺陷之间夹角和轴线间距的影响,可以用于判断腐蚀缺陷之间是否发生相互作用,进而估计管道上的应力水平。
