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2011年 第26卷 第5期
2011, 26(5): 1-6.
doi: 10.13206/j.gjg201105001
摘要
摘要:
不锈钢作为一种新型的建筑结构材料,其力学性能与普通低碳钢相比具有明显的差异,主要表现在:具有非线性的应力 -应变关系、较低的比例极限、一定的各向异性、明显的应变硬化特性。目前国外已经对不锈钢材料的力学性能进行比较系统的研究。基于国产的304牌号不锈钢材料,对24组平板区材料进行拉伸试验、平板区材料压缩性能试验和转角区拉伸性能试验。试验结果表明:两阶段 R-O方程能够很好地模拟国产不锈钢材料的力学性能;另外,受冷加工影响,同牌号不锈钢材料的力学性能参数差别较大。最后,对不锈钢构件设计方法进行了展望。
不锈钢作为一种新型的建筑结构材料,其力学性能与普通低碳钢相比具有明显的差异,主要表现在:具有非线性的应力 -应变关系、较低的比例极限、一定的各向异性、明显的应变硬化特性。目前国外已经对不锈钢材料的力学性能进行比较系统的研究。基于国产的304牌号不锈钢材料,对24组平板区材料进行拉伸试验、平板区材料压缩性能试验和转角区拉伸性能试验。试验结果表明:两阶段 R-O方程能够很好地模拟国产不锈钢材料的力学性能;另外,受冷加工影响,同牌号不锈钢材料的力学性能参数差别较大。最后,对不锈钢构件设计方法进行了展望。
2011, 26(5): 7-10.
doi: 10.13206/j.gjg201105002
摘要:
基于梁柱线刚度比和半刚性节点对三阶柱计算长度的影响,通过对一榀三阶柱门式刚架的屈曲分析,得出了三阶柱计算长度系数。目前,多数厂房计算模型被简化为梁柱刚接有侧移模型,忽略梁对柱的约束及半刚性节点对柱计算长度的影响。这种简化与梁柱实际受力情况出入较大,故采用理论公式与有限元计算相结合的方法,考虑梁柱线刚度比和半刚性节点对柱子计算长度系数的作用,与以往简化模型得出的计算结果比较可知,这两种因素对三阶柱计算长度系数的影响不可忽略。
基于梁柱线刚度比和半刚性节点对三阶柱计算长度的影响,通过对一榀三阶柱门式刚架的屈曲分析,得出了三阶柱计算长度系数。目前,多数厂房计算模型被简化为梁柱刚接有侧移模型,忽略梁对柱的约束及半刚性节点对柱计算长度的影响。这种简化与梁柱实际受力情况出入较大,故采用理论公式与有限元计算相结合的方法,考虑梁柱线刚度比和半刚性节点对柱子计算长度系数的作用,与以往简化模型得出的计算结果比较可知,这两种因素对三阶柱计算长度系数的影响不可忽略。
2011, 26(5): 11-16.
doi: 10.13206/j.gjg201105003
摘要:
为了研究内加劲环间距对X型圆管相贯节点性能的影响,对加劲环设置情况各不相同的4个X型相贯节点试件进行试验研究与有限元分析。介绍了试验方案、有限元模型,并对试验和有限元计算结果进行对比分析。结果表明:内加劲环的设置对X型节点受力性能有一定的提高;当位于主支管相贯范围内,内加劲环对节点的强度、刚度等受力性能的提高幅度较大;当位于主支管相贯范围之外时,内加劲环对节点受力性能影响较小。
为了研究内加劲环间距对X型圆管相贯节点性能的影响,对加劲环设置情况各不相同的4个X型相贯节点试件进行试验研究与有限元分析。介绍了试验方案、有限元模型,并对试验和有限元计算结果进行对比分析。结果表明:内加劲环的设置对X型节点受力性能有一定的提高;当位于主支管相贯范围内,内加劲环对节点的强度、刚度等受力性能的提高幅度较大;当位于主支管相贯范围之外时,内加劲环对节点受力性能影响较小。
2011, 26(5): 17-22.
doi: 10.13206/j.gjg201105004
摘要:
为了提高多层钢结构住宅楼盖体系的力学性能和产业化水平,对一种与钢结构住宅体系相匹配的新型"预制配筋轻集料混凝土空心条板叠合板楼盖结构"进行1:1模型施工和荷载试验,并通过有限元建模计算与试验结果进行对比分析。结果表明:此楼盖结构实际承载能力良好,具有很高的安全储备,且施工速度快,产业化程度高,有助于推动节能型多层钢结构住宅的进一步发展。
为了提高多层钢结构住宅楼盖体系的力学性能和产业化水平,对一种与钢结构住宅体系相匹配的新型"预制配筋轻集料混凝土空心条板叠合板楼盖结构"进行1:1模型施工和荷载试验,并通过有限元建模计算与试验结果进行对比分析。结果表明:此楼盖结构实际承载能力良好,具有很高的安全储备,且施工速度快,产业化程度高,有助于推动节能型多层钢结构住宅的进一步发展。
2011, 26(5): 23-25.
doi: 10.13206/j.gjg201105005
摘要:
利用在大气边界层风洞中搭建的风雨联合作用试验系统,在不同风速和雨强组合作用下进行节段模型的静力三分力试验。通过分析不同雨强下节段模型的静力三分力系数,获取桥梁主梁断面在风雨联合作用下的静力特性。试验表明:随着雨强的增大,节段模型阻力系数增大,升力系数稍有变化,而扭矩系数基本不变,并进一步分析系数变化原因。
利用在大气边界层风洞中搭建的风雨联合作用试验系统,在不同风速和雨强组合作用下进行节段模型的静力三分力试验。通过分析不同雨强下节段模型的静力三分力系数,获取桥梁主梁断面在风雨联合作用下的静力特性。试验表明:随着雨强的增大,节段模型阻力系数增大,升力系数稍有变化,而扭矩系数基本不变,并进一步分析系数变化原因。
2011, 26(5): 26-31.
doi: 10.13206/j.gjg201105006
摘要:
中石油驻乌鲁木齐企业联合生产指挥中心基地生产区办公主楼是抗震设防烈度为8度的超高层钢结构建筑,总高度146.1m,地下2层,地上36层,采用钢框架-支撑体系,其中1层-4层为型钢混凝土结构。介绍了设计过程中对上部结构选型、抗震设计及计算、钢材选材、节点连接方式、支撑布置等问题的探讨及选择。
中石油驻乌鲁木齐企业联合生产指挥中心基地生产区办公主楼是抗震设防烈度为8度的超高层钢结构建筑,总高度146.1m,地下2层,地上36层,采用钢框架-支撑体系,其中1层-4层为型钢混凝土结构。介绍了设计过程中对上部结构选型、抗震设计及计算、钢材选材、节点连接方式、支撑布置等问题的探讨及选择。
2011, 26(5): 32-34.
doi: 10.13206/j.gjg201105007
摘要:
2010年世博主题馆主入口采用的是点支式玻璃幕墙钢结构,其支承结构是索杆体系,为了研究拉索的受力状态,采用ANSYS单元生死技术,准确模拟了拉索的预拉力。由于拉索的预拉力使钢结构柱脚产生了较大的弯矩和剪力,采用将主杆底部节点做成完全铰和设置长圆孔的方式消除了拉索预拉力产生的不利作用。分析表明:生死单元能准确模拟拉索预拉力、完全铰和长圆孔能有效释放结构附加弯矩和剪力。
2010年世博主题馆主入口采用的是点支式玻璃幕墙钢结构,其支承结构是索杆体系,为了研究拉索的受力状态,采用ANSYS单元生死技术,准确模拟了拉索的预拉力。由于拉索的预拉力使钢结构柱脚产生了较大的弯矩和剪力,采用将主杆底部节点做成完全铰和设置长圆孔的方式消除了拉索预拉力产生的不利作用。分析表明:生死单元能准确模拟拉索预拉力、完全铰和长圆孔能有效释放结构附加弯矩和剪力。
2011, 26(5): 35-37.
doi: 10.13206/j.gjg201105008
摘要:
索网是一种典型的空间柔性结构体系,必须通过施加预应力的方法才能形成有效刚度。预应力的分布则需要通过形态分析(找形与找力)来完成。对找力分析的两种方法——复位平衡法和逆迭代法进行研究,分析了这两种方法的基本思路和算法。结果表明:对大型索网结构,通过找力分析可以得到满足给定形状的预应力分布。
索网是一种典型的空间柔性结构体系,必须通过施加预应力的方法才能形成有效刚度。预应力的分布则需要通过形态分析(找形与找力)来完成。对找力分析的两种方法——复位平衡法和逆迭代法进行研究,分析了这两种方法的基本思路和算法。结果表明:对大型索网结构,通过找力分析可以得到满足给定形状的预应力分布。
2011, 26(5): 38-40.
doi: 10.13206/j.gjg201105009
摘要:
介绍张弦结构防连续倒塌设计,主要分析结构在正常使用和局部失效两种状态下的受力性能。结合克拉玛依市科技博物馆大跨度空间张弦结构,进行正常设计情况下受力分析,在此基础上分析任一榀拉索失效后,结构防连续倒塌状态下的受力性能。结果表明,正常设计情况下结构安全可靠,且具有一定的安全储备。拉索失效区域的次梁内力超过塑性极限承载力,达到破坏;其他榀张弦梁未超过极限承载力,并未发生破坏,不会出现连续倒塌情况。
介绍张弦结构防连续倒塌设计,主要分析结构在正常使用和局部失效两种状态下的受力性能。结合克拉玛依市科技博物馆大跨度空间张弦结构,进行正常设计情况下受力分析,在此基础上分析任一榀拉索失效后,结构防连续倒塌状态下的受力性能。结果表明,正常设计情况下结构安全可靠,且具有一定的安全储备。拉索失效区域的次梁内力超过塑性极限承载力,达到破坏;其他榀张弦梁未超过极限承载力,并未发生破坏,不会出现连续倒塌情况。
2011, 26(5): 41-44.
doi: 10.13206/j.gjg201105010
摘要:
简要介绍GB/T700-2006《碳素结构钢》、GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》、GB/T8162-2008《结构用无缝钢管》、GB/T3091-2008《低压流体输送用焊接钢管》、GB/T13793-2008《直缝电焊钢管》5项新修订的钢材标准内容与技术要求,并对在工程设计与施工中,如何合理应用这些标准提出建议。
简要介绍GB/T700-2006《碳素结构钢》、GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》、GB/T8162-2008《结构用无缝钢管》、GB/T3091-2008《低压流体输送用焊接钢管》、GB/T13793-2008《直缝电焊钢管》5项新修订的钢材标准内容与技术要求,并对在工程设计与施工中,如何合理应用这些标准提出建议。
2011, 26(5): 45-48.
doi: 10.13206/j.gjg201105011
摘要:
由于焊接设备的限制,小口径的锥形直缝焊管只能采用单面焊的制作技术,合缝与焊接是其关键制作工序。传统制作工艺采用人工合缝、半自动埋弧焊机进行焊接,焊缝质量不稳定,焊接效率低。改进工艺采用龙门式埋弧焊机,并配备自动合缝装置,可极大地提高焊接质量和焊接效率。目前,锥形管还没有统一的检验标准,在参考相关标准进行质量检验的基础上,提出锥形管的检验要求,可为锥形焊管的制作提供借鉴。
由于焊接设备的限制,小口径的锥形直缝焊管只能采用单面焊的制作技术,合缝与焊接是其关键制作工序。传统制作工艺采用人工合缝、半自动埋弧焊机进行焊接,焊缝质量不稳定,焊接效率低。改进工艺采用龙门式埋弧焊机,并配备自动合缝装置,可极大地提高焊接质量和焊接效率。目前,锥形管还没有统一的检验标准,在参考相关标准进行质量检验的基础上,提出锥形管的检验要求,可为锥形焊管的制作提供借鉴。
2011, 26(5): 49-52.
doi: 10.13206/j.gjg201105012
摘要:
深圳宝安游泳馆工程总用钢量约800t,桁架截面为倒三角弧形,侧立面为弧形结构,该工程共11榀主桁架。由于单榀主桁架自重大、可提供结构拼装和吊机行走的施工场地狭小,施工安装难度较大。经过对场地特点、下部结构、质量要求、施工工期和技术措施等因素的综合分析,采用累积滑移施工方法和"一侧整体落位,两侧交替降落,同侧分步操作"的方案进行整体落放,其技术措施确保了工程施工的可靠性、安全性和经济性。为后续类似工程提供了可借鉴的宝贵经验。
深圳宝安游泳馆工程总用钢量约800t,桁架截面为倒三角弧形,侧立面为弧形结构,该工程共11榀主桁架。由于单榀主桁架自重大、可提供结构拼装和吊机行走的施工场地狭小,施工安装难度较大。经过对场地特点、下部结构、质量要求、施工工期和技术措施等因素的综合分析,采用累积滑移施工方法和"一侧整体落位,两侧交替降落,同侧分步操作"的方案进行整体落放,其技术措施确保了工程施工的可靠性、安全性和经济性。为后续类似工程提供了可借鉴的宝贵经验。
2011, 26(5): 53-55.
doi: 10.13206/j.gjg201105013
摘要:
首都经济贸易大学体育馆屋盖结构采用大跨度钢结构网架,结合现场施工条件,对滑移拼装施工方案的确定及滑移轨道铺设、网架滑移牵引系统等进行具体分析与验算,探讨屋面网架拼装、累积滑移施工技术在工程中的具体应用。
首都经济贸易大学体育馆屋盖结构采用大跨度钢结构网架,结合现场施工条件,对滑移拼装施工方案的确定及滑移轨道铺设、网架滑移牵引系统等进行具体分析与验算,探讨屋面网架拼装、累积滑移施工技术在工程中的具体应用。
2011, 26(5): 56-59.
doi: 10.13206/j.gjg201105014
摘要:
昆明新机场航站楼是国内首次采用钢彩带结构的大型公共建筑,其结构形式复杂,技术要求高,交叉施工问题突出,施工难度大。介绍钢彩带安装分区、构件分段,超大构件吊装,无加固履带吊上楼板,Q345-GJC级厚钢板焊接,异型空间结构测量控制等关键施工技术,该工程取得了环保节能、节约平面和空间、满足设计要求、保证工期等效果。
昆明新机场航站楼是国内首次采用钢彩带结构的大型公共建筑,其结构形式复杂,技术要求高,交叉施工问题突出,施工难度大。介绍钢彩带安装分区、构件分段,超大构件吊装,无加固履带吊上楼板,Q345-GJC级厚钢板焊接,异型空间结构测量控制等关键施工技术,该工程取得了环保节能、节约平面和空间、满足设计要求、保证工期等效果。
2011, 26(5): 60-62.
doi: 10.13206/j.gjg201105015
摘要:
沈阳市府恒隆广场裙楼北侧天窗大桁架,净空高度25m,跨度为32m,整榀桁架重量约为3000kN。介绍大跨度巨型钢桁架的安装技术,采用临时支撑架支撑桁架进行多段高空原位拼装,并对拼装措施、桁架分段、吊装顺序、测量监控及焊接顺序进行详细阐述。
沈阳市府恒隆广场裙楼北侧天窗大桁架,净空高度25m,跨度为32m,整榀桁架重量约为3000kN。介绍大跨度巨型钢桁架的安装技术,采用临时支撑架支撑桁架进行多段高空原位拼装,并对拼装措施、桁架分段、吊装顺序、测量监控及焊接顺序进行详细阐述。
2011, 26(5): 63-67.
doi: 10.13206/j.gjg201105016
摘要:
悬索桥的吊索在运营期间的安全是桥梁结构安全的最重要条件之一。根据与外部环境接触的先后顺序及破坏的先后顺序,将拉索钢丝的锈蚀演化过程描述为4个不同的阶段,同时在桥梁抖振时程分析基础上,模拟出脉动风作用下东海某跨海悬索桥1号吊索的应力响应时程并探讨了风载作用下的腐蚀疲劳寿命。结果表明:在高风速作用下,吊索构件的应力幅相应较大,钢丝体腐蚀疲劳效应明显。因此在运营过程中,强风作用下吊索的损伤应受到重视;低风速作用时腐蚀疲劳损伤非常小,由于日常风速大多在10m/s以下,可认为吊索在日常风荷载作用下具有足够的疲劳可靠性。
悬索桥的吊索在运营期间的安全是桥梁结构安全的最重要条件之一。根据与外部环境接触的先后顺序及破坏的先后顺序,将拉索钢丝的锈蚀演化过程描述为4个不同的阶段,同时在桥梁抖振时程分析基础上,模拟出脉动风作用下东海某跨海悬索桥1号吊索的应力响应时程并探讨了风载作用下的腐蚀疲劳寿命。结果表明:在高风速作用下,吊索构件的应力幅相应较大,钢丝体腐蚀疲劳效应明显。因此在运营过程中,强风作用下吊索的损伤应受到重视;低风速作用时腐蚀疲劳损伤非常小,由于日常风速大多在10m/s以下,可认为吊索在日常风荷载作用下具有足够的疲劳可靠性。
2011, 26(5): 68-71.
doi: 10.13206/j.gjg201105017
摘要:
太原市南中环汾河桥拱座的外形不规则,拱座外壁为钢板,属于异形结构,制作精度要求极高,运用传统的方式放样困难且达不到精度要求。为了加快放样速度,提高放样精度,利用UG软件中的钣金展开功能对拱座外壁钢板进行精确的实体建模放样。通过UG软件的应用,使得异形弯曲钣金件的放样过程变得简单易行。
太原市南中环汾河桥拱座的外形不规则,拱座外壁为钢板,属于异形结构,制作精度要求极高,运用传统的方式放样困难且达不到精度要求。为了加快放样速度,提高放样精度,利用UG软件中的钣金展开功能对拱座外壁钢板进行精确的实体建模放样。通过UG软件的应用,使得异形弯曲钣金件的放样过程变得简单易行。
