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2010年 第25卷 第7期
2010, 25(7): 1-3.
doi: 10.13206/j.gjg201007001
摘要
摘要:
大跨度空间张弦梁结构是通过撑杆连接抗弯构件和抗拉构件,并通过在抗拉构件上施加预应力而形成的一种自平衡体系。系统地研究撑杆数量、垂跨比、高跨比和预应力等参数变化对单向张弦梁结构位移和内力的影响,从而完成了单向张弦梁结构的荷载态优化。
大跨度空间张弦梁结构是通过撑杆连接抗弯构件和抗拉构件,并通过在抗拉构件上施加预应力而形成的一种自平衡体系。系统地研究撑杆数量、垂跨比、高跨比和预应力等参数变化对单向张弦梁结构位移和内力的影响,从而完成了单向张弦梁结构的荷载态优化。
2010, 25(7): 4-7.
doi: 10.13206/j.gjg201007002
摘要:
腹板开孔式节点是一种新型节点,通过有限元软件ANSYS11·0,模拟不同柱轴力作用下该节点的低周循环荷载试验,以分析其抗震性能,得出不同轴力下该节点的梁端塑性转角、节点域转角、滞回曲线、耗能系数,并分析轴力对这些参数的影响。
腹板开孔式节点是一种新型节点,通过有限元软件ANSYS11·0,模拟不同柱轴力作用下该节点的低周循环荷载试验,以分析其抗震性能,得出不同轴力下该节点的梁端塑性转角、节点域转角、滞回曲线、耗能系数,并分析轴力对这些参数的影响。
2010, 25(7): 8-11.
doi: 10.13206/j.gjg201007003
摘要:
柱面索拉网壳是一种新型的玻璃采光顶支撑结构。讨论这种结构的动力特性,比较单层柱面索拉网壳和单层柱面网壳的自振频率及其相应振型。通过计算,分析长跨比、矢跨比、索截面、索初始预应力、钢杆件截面对柱面索拉网壳动力特性的影响。计算结果显示:单层柱面索拉网壳的动力特性优于单层柱面网壳;单层柱面索拉网壳的自振频率随着钢杆件及索截面的增大而增大,随长跨比的增大而减小。索的初始张拉力对索拉网壳的动力特性影响很大。
柱面索拉网壳是一种新型的玻璃采光顶支撑结构。讨论这种结构的动力特性,比较单层柱面索拉网壳和单层柱面网壳的自振频率及其相应振型。通过计算,分析长跨比、矢跨比、索截面、索初始预应力、钢杆件截面对柱面索拉网壳动力特性的影响。计算结果显示:单层柱面索拉网壳的动力特性优于单层柱面网壳;单层柱面索拉网壳的自振频率随着钢杆件及索截面的增大而增大,随长跨比的增大而减小。索的初始张拉力对索拉网壳的动力特性影响很大。
2010, 25(7): 12-14.
doi: 10.13206/j.gjg201007004
摘要:
论述正交异性钢桥面板的结构受力特点,对易出现裂纹的构造受力情况进行分析。通过ANSYS有限元软件,分别对公路正交异性桥面和铁路正交异性桥面建立模型,在移动荷载作用下,对桥面的竖向变形、横隔板部位的面外变形,以及U肋与腹板交叉部位构造的应力变化规律进行分析。研究结果表明:弧形缺口处面外和面内的变形、U肋与面板、U肋与横隔板交叉焊缝的起焊点和弧形缺口部位的最小净截面处的应力是引起正交异性板疲劳的主要因素,其主要受相邻2个横隔板范围内荷载的影响;荷载在桥宽方向只影响与其相邻(左右两侧)的两个U肋的肋角应力。
论述正交异性钢桥面板的结构受力特点,对易出现裂纹的构造受力情况进行分析。通过ANSYS有限元软件,分别对公路正交异性桥面和铁路正交异性桥面建立模型,在移动荷载作用下,对桥面的竖向变形、横隔板部位的面外变形,以及U肋与腹板交叉部位构造的应力变化规律进行分析。研究结果表明:弧形缺口处面外和面内的变形、U肋与面板、U肋与横隔板交叉焊缝的起焊点和弧形缺口部位的最小净截面处的应力是引起正交异性板疲劳的主要因素,其主要受相邻2个横隔板范围内荷载的影响;荷载在桥宽方向只影响与其相邻(左右两侧)的两个U肋的肋角应力。
2010, 25(7): 15-18.
doi: 10.13206/j.gjg201007005
摘要:
介绍钢管混凝土(CFST)柱-钢筋混凝土(RC)环扁梁中节点(环扁梁节点)和CFST-RC环梁中节点(环梁节点)的制作及试验过程,给出这2个节点在静载作用下钢筋应变和承载力的试验数据。试验结果显示,环扁梁节点钢筋屈服的根数比环梁节点的多,环扁梁节点的材料利用率高于环梁节点;环梁节点和环扁梁节点均具有较好的延性。
介绍钢管混凝土(CFST)柱-钢筋混凝土(RC)环扁梁中节点(环扁梁节点)和CFST-RC环梁中节点(环梁节点)的制作及试验过程,给出这2个节点在静载作用下钢筋应变和承载力的试验数据。试验结果显示,环扁梁节点钢筋屈服的根数比环梁节点的多,环扁梁节点的材料利用率高于环梁节点;环梁节点和环扁梁节点均具有较好的延性。
2010, 25(7): 19-22.
doi: 10.13206/j.gjg201007006
摘要:
目前,国内许多展览场馆及体育馆采用上部网架,下部混凝土框架的结构形式。由于设计软件的不足,一般将上、下部结构分别建模进行分析计算,与整体计算相比误差较大。以兰州理工大学体育馆为工程背景,从水平地震作用、温度应力以及整体稳定极限承载力等几个方面对结构进行整体分析计算,并与分别建模计算结果进行对比分析。结果表明,由此带来的计算误差不可忽略,并在该结果基础上提出设计建议和对策。
目前,国内许多展览场馆及体育馆采用上部网架,下部混凝土框架的结构形式。由于设计软件的不足,一般将上、下部结构分别建模进行分析计算,与整体计算相比误差较大。以兰州理工大学体育馆为工程背景,从水平地震作用、温度应力以及整体稳定极限承载力等几个方面对结构进行整体分析计算,并与分别建模计算结果进行对比分析。结果表明,由此带来的计算误差不可忽略,并在该结果基础上提出设计建议和对策。
2010, 25(7): 23-25.
doi: 10.13206/j.gjg201007007
摘要:
薄壁钢梁广泛应用于工业与民用建筑中,对薄壁钢梁的稳定分析,是结构设计领域的一个重要课题。利用大型有限元分析软件ANSYS11.0对设置交叉加劲肋的梁进行非线性有限元分析,在大量有限元分析的基础上,通过对GB50017—2003《钢结构设计规范》中梁的整体稳定性系数φb进行修正,提出交叉加劲肋梁的整体稳定性系数φc,最后给出了简单易行、安全可靠的弯扭屈曲承载力的实用计算公式。
薄壁钢梁广泛应用于工业与民用建筑中,对薄壁钢梁的稳定分析,是结构设计领域的一个重要课题。利用大型有限元分析软件ANSYS11.0对设置交叉加劲肋的梁进行非线性有限元分析,在大量有限元分析的基础上,通过对GB50017—2003《钢结构设计规范》中梁的整体稳定性系数φb进行修正,提出交叉加劲肋梁的整体稳定性系数φc,最后给出了简单易行、安全可靠的弯扭屈曲承载力的实用计算公式。
2010, 25(7): 26-28.
doi: 10.13206/j.gjg201007008
摘要:
通过对混凝土柱-钢梁混合结构的计算和分析,澄清了对此类结构设计模糊不清的几个问题,分析屋面坡度、结构高度、截面尺寸、结构跨度等对结构性能的影响,可供设计人员参考。
通过对混凝土柱-钢梁混合结构的计算和分析,澄清了对此类结构设计模糊不清的几个问题,分析屋面坡度、结构高度、截面尺寸、结构跨度等对结构性能的影响,可供设计人员参考。
2010, 25(7): 29-31.
doi: 10.13206/j.gjg201007009
摘要:
贵州镇胜公路北盘江大桥为典型山区的特大桥梁,桥址建桥条件复杂,主桥采用主跨636m的钢桁梁悬索桥。介绍工程概况及桥面系现状,并重点论述桥面系的选型、连续长度的比选、构造及与主桁的连接措施。针对桥址山区特殊的风环境,通过研究,采用636m通车无缝的连续钢桥面系,既增加主梁的整体刚度,减少横风作用下主桁杆件内力,又节省造价,且行车平顺,运营良好。
贵州镇胜公路北盘江大桥为典型山区的特大桥梁,桥址建桥条件复杂,主桥采用主跨636m的钢桁梁悬索桥。介绍工程概况及桥面系现状,并重点论述桥面系的选型、连续长度的比选、构造及与主桁的连接措施。针对桥址山区特殊的风环境,通过研究,采用636m通车无缝的连续钢桥面系,既增加主梁的整体刚度,减少横风作用下主桁杆件内力,又节省造价,且行车平顺,运营良好。
2010, 25(7): 32-35.
doi: 10.13206/j.gjg201007010
摘要:
采用多通道数据采集系统及信号处理技术,对某厂房内悬挂钢平台的不良振动进行动力检测及数据分析,给出钢平台在动荷载作用下的强迫振动响应和频谱特性,结合有限元分析后得出产生不良振动的原因主要是,钢平台产生了与机器干扰力频率相一致的受迫振动,并且从启动到正常运转这一过程中,干扰力频率经过结构的低阶自振频率,期间也会使结构产生大的振动响应。建议对平台进行加固处理,将连接处的胀锚螺栓换为化学锚栓,并采取适当的隔振措施,如采用弹簧垫吸收设备的振动能量。
采用多通道数据采集系统及信号处理技术,对某厂房内悬挂钢平台的不良振动进行动力检测及数据分析,给出钢平台在动荷载作用下的强迫振动响应和频谱特性,结合有限元分析后得出产生不良振动的原因主要是,钢平台产生了与机器干扰力频率相一致的受迫振动,并且从启动到正常运转这一过程中,干扰力频率经过结构的低阶自振频率,期间也会使结构产生大的振动响应。建议对平台进行加固处理,将连接处的胀锚螺栓换为化学锚栓,并采取适当的隔振措施,如采用弹簧垫吸收设备的振动能量。
2010, 25(7): 36-40.
doi: 10.13206/j.gjg201007011
摘要:
干式储气柜是我国冶金行业和城市燃气工程中较多采用的储气构筑物,顶盖结构多采用辐射式布置的桁架与环梁构成的结构形式。目前设计通常只把面板作为围护结构,不考虑其参与结构受力。实际工程的面板与顶盖桁架上弦焊接,必然参与结构的工作。研究面板对顶盖结构性能的影响,利用ANSYS有限元分析软件对储气柜顶盖空间结构进行静力分析,研究在恒载、活载与风载等作用下面板对顶盖结构承载性能的影响。研究表明:考虑面板参与顶盖结构受力时,顶盖结构的挠度与桁架杆件的内力均有较大幅度下降;在风吸力作用下,桁架一些杆件会出现内力反号,由拉杆变为压杆,在设计中不应简单忽略风吸力作用。
干式储气柜是我国冶金行业和城市燃气工程中较多采用的储气构筑物,顶盖结构多采用辐射式布置的桁架与环梁构成的结构形式。目前设计通常只把面板作为围护结构,不考虑其参与结构受力。实际工程的面板与顶盖桁架上弦焊接,必然参与结构的工作。研究面板对顶盖结构性能的影响,利用ANSYS有限元分析软件对储气柜顶盖空间结构进行静力分析,研究在恒载、活载与风载等作用下面板对顶盖结构承载性能的影响。研究表明:考虑面板参与顶盖结构受力时,顶盖结构的挠度与桁架杆件的内力均有较大幅度下降;在风吸力作用下,桁架一些杆件会出现内力反号,由拉杆变为压杆,在设计中不应简单忽略风吸力作用。
2010, 25(7): 41-46.
doi: 10.13206/j.gjg201007012
摘要:
通过详细阐述美国AISC钢结构设计规范的LRFD设计方法(99版)对钢结构主次梁采用单连接板的螺栓铰接连接计算要求,并以实际项目举例论述,以期相关人员对该节点的计算有更多的理解,弥补现行国标和设计手册对此类节点论述的不足,并为相关工程计算提供参考。
通过详细阐述美国AISC钢结构设计规范的LRFD设计方法(99版)对钢结构主次梁采用单连接板的螺栓铰接连接计算要求,并以实际项目举例论述,以期相关人员对该节点的计算有更多的理解,弥补现行国标和设计手册对此类节点论述的不足,并为相关工程计算提供参考。
2010, 25(7): 47-51.
doi: 10.13206/j.gjg201007013
摘要:
该工程钢结构制作的特点是根据设计说明及设计图纸由施工单位完成节点、加工及安装详图,深化设计图为加工制作及质量控制提供最直接的依据。难点是较长、较重构件预拼装的吊运及翻身;质量控制关键点是支撑跨钢架预拼装;节点多为高强螺栓连接,要求制作精度高,为保证制作质量,钢架需要预拼装;成对连接板配套钻孔法是控制制作质量的关键措施;通过精心深化设计、合理组织施工,成功解决了该项目钢结构制作质量控制的技术难题,可供同类工程借鉴。
该工程钢结构制作的特点是根据设计说明及设计图纸由施工单位完成节点、加工及安装详图,深化设计图为加工制作及质量控制提供最直接的依据。难点是较长、较重构件预拼装的吊运及翻身;质量控制关键点是支撑跨钢架预拼装;节点多为高强螺栓连接,要求制作精度高,为保证制作质量,钢架需要预拼装;成对连接板配套钻孔法是控制制作质量的关键措施;通过精心深化设计、合理组织施工,成功解决了该项目钢结构制作质量控制的技术难题,可供同类工程借鉴。
2010, 25(7): 52-55.
doi: 10.13206/j.gjg201007014
摘要:
深圳京基金融中心为国内超高层建筑,采用钢筋混凝土核心筒(局部劲性钢结构)、矩形钢斜支撑、外筒矩形钢柱内扎钢筋和灌注混凝土、柱间腰桁架及连接内外筒的伸臂桁架三重抗侧力结构体系。矩形钢柱截面大、分段数量多、现场焊接作业量大、测量精度要求高、安装场地狭小、施工难度大。选用2台高性能大吨位塔吊作吊装设备,先进行核心筒施工,对施工平面进行分区,合理安排构件进场,科学配置资源。采用先进的施工技术和工艺,完善的安全质量管理体系,有效解决了施工进度、质量、安全等问题,确保工程进展顺利。
深圳京基金融中心为国内超高层建筑,采用钢筋混凝土核心筒(局部劲性钢结构)、矩形钢斜支撑、外筒矩形钢柱内扎钢筋和灌注混凝土、柱间腰桁架及连接内外筒的伸臂桁架三重抗侧力结构体系。矩形钢柱截面大、分段数量多、现场焊接作业量大、测量精度要求高、安装场地狭小、施工难度大。选用2台高性能大吨位塔吊作吊装设备,先进行核心筒施工,对施工平面进行分区,合理安排构件进场,科学配置资源。采用先进的施工技术和工艺,完善的安全质量管理体系,有效解决了施工进度、质量、安全等问题,确保工程进展顺利。
2010, 25(7): 56-59.
doi: 10.13206/j.gjg201007015
摘要:
叠层升板是由传统的逐层提升改为一次提升两块板的提升方法。利用自主开发的基于ANSYS有限元程序的升板模拟仿真程序并以4层升板结构为例,对叠层升板过程中框架结构的屈曲载荷、柱的轴力、柱底弯矩、混凝土板的应力分布等进行分析并与传统升板进行比较。结果表明,在群柱稳定性得以保证的前提下,叠层升板在优化施工工序、降低工程造价、缩短施工周期等方面具有显著的优势和良好的经济效益。
叠层升板是由传统的逐层提升改为一次提升两块板的提升方法。利用自主开发的基于ANSYS有限元程序的升板模拟仿真程序并以4层升板结构为例,对叠层升板过程中框架结构的屈曲载荷、柱的轴力、柱底弯矩、混凝土板的应力分布等进行分析并与传统升板进行比较。结果表明,在群柱稳定性得以保证的前提下,叠层升板在优化施工工序、降低工程造价、缩短施工周期等方面具有显著的优势和良好的经济效益。
2010, 25(7): 60-62.
doi: 10.13206/j.gjg201007016
摘要:
九圩港大桥是一座3跨变高度的钢箱连续梁桥。结合桥位处的自然条件及工期要求,提出了3种可行的钢箱梁架设方案。采用有限元方法模拟钢箱梁的架设过程,对不同施工方案进行了施工阶段及成桥状态的仿真分析和综合比较。最终,采用了边跨支架上焊接,中跨大节段吊装的架设方案。
九圩港大桥是一座3跨变高度的钢箱连续梁桥。结合桥位处的自然条件及工期要求,提出了3种可行的钢箱梁架设方案。采用有限元方法模拟钢箱梁的架设过程,对不同施工方案进行了施工阶段及成桥状态的仿真分析和综合比较。最终,采用了边跨支架上焊接,中跨大节段吊装的架设方案。
2010, 25(7): 63-66.
doi: 10.13206/j.gjg201007017
摘要:
对厂区内钢结构腐蚀情况进行调查,并通过测定工业大气中SO2及氮氧化物含量判定大气环境的腐蚀性等级;基于钢结构腐蚀调查结果及区域大气腐蚀性等级,针对性地设计了钢结构防腐涂装方案。
对厂区内钢结构腐蚀情况进行调查,并通过测定工业大气中SO2及氮氧化物含量判定大气环境的腐蚀性等级;基于钢结构腐蚀调查结果及区域大气腐蚀性等级,针对性地设计了钢结构防腐涂装方案。
2010, 25(7): 67-71.
doi: 10.13206/j.gjg201007018
摘要:
以大型通用有限元分析软件ANSYS为开发平台,以结构非线性分析方法为基础,利用参数化有限元分析技术开发多层钢框架结构升板施工模拟软件。利用自主开发的计算机仿真软件,采用节点约束释放技术可以方便地了解钢结构升板过程中构件的内力和变形,通过对3～6层钢框架升板过程屈曲载荷的分析,找出升板过程中结构的薄弱位置所在,为结构设计和结构吊装方案的选择提供技术支持。
以大型通用有限元分析软件ANSYS为开发平台,以结构非线性分析方法为基础,利用参数化有限元分析技术开发多层钢框架结构升板施工模拟软件。利用自主开发的计算机仿真软件,采用节点约束释放技术可以方便地了解钢结构升板过程中构件的内力和变形,通过对3～6层钢框架升板过程屈曲载荷的分析,找出升板过程中结构的薄弱位置所在,为结构设计和结构吊装方案的选择提供技术支持。
