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2014年 第29卷 第6期
2014, 29(6): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg201406001
摘要
摘要:
对于高层钢框筒结构体系,风荷载起控制作用,结构顶层侧移、层间位移角不易控制,为提高钢框筒结构的抗侧能力,将柔性预应力索用于钢框筒结构,并运用SAP 2000有限元软件对跨层预应力支撑钢框筒结构和钢框筒结构的抗侧性能和剪力滞后效应进行分析、对比,进一步研究预应力支撑的初始预拉力、弹性模量、布置角度、截面直径和布置方式等参数对跨层预应力支撑钢框筒结构受力性能的影响。研究表明:对钢框筒结构施加预应力支撑,显著提高其抗侧能力,并改善结构局部的剪力滞后效应;跨层预应力支撑宜布置为45°左右的交叉剪刀形状;在实际钢框筒结构工程允许的范围内,预应力支撑应选取较大的弹性模量和直径。
对于高层钢框筒结构体系,风荷载起控制作用,结构顶层侧移、层间位移角不易控制,为提高钢框筒结构的抗侧能力,将柔性预应力索用于钢框筒结构,并运用SAP 2000有限元软件对跨层预应力支撑钢框筒结构和钢框筒结构的抗侧性能和剪力滞后效应进行分析、对比,进一步研究预应力支撑的初始预拉力、弹性模量、布置角度、截面直径和布置方式等参数对跨层预应力支撑钢框筒结构受力性能的影响。研究表明:对钢框筒结构施加预应力支撑,显著提高其抗侧能力,并改善结构局部的剪力滞后效应;跨层预应力支撑宜布置为45°左右的交叉剪刀形状;在实际钢框筒结构工程允许的范围内,预应力支撑应选取较大的弹性模量和直径。
2014, 29(6): 6-8.
doi: 10.13206/j.gjg201406002
摘要:
基于新型装配整体式局部外包钢板箍柱节点的试验研究,利用大型通用有限元分析软件ANSYS 10.0对其进行低周反复作用下的三维非线性有限元分析,同时考虑不同轴压比对结构抗震性能的影响。结果表明,有限元软件能较好地模拟分析局部外包钢板箍装配式新型柱节点,此新型节点具有较好的抗震性能,所得的模拟结果与试验数据基本吻合。可为理论分析研究和部分工程应用提供参考。
基于新型装配整体式局部外包钢板箍柱节点的试验研究,利用大型通用有限元分析软件ANSYS 10.0对其进行低周反复作用下的三维非线性有限元分析,同时考虑不同轴压比对结构抗震性能的影响。结果表明,有限元软件能较好地模拟分析局部外包钢板箍装配式新型柱节点,此新型节点具有较好的抗震性能,所得的模拟结果与试验数据基本吻合。可为理论分析研究和部分工程应用提供参考。
2014, 29(6): 9-12.
doi: 10.13206/j.gjg201406003
摘要:
采用有限条软件CUFSM对不同截面几何参数的冷弯薄壁卷边槽钢绕弱轴纯弯进行畸变屈曲应力计算,并根据经典板件屈曲应力公式计算构件翼缘畸变屈曲系数,分析构件截面几何参数的变化对畸变屈曲系数的影响,在此基础上,提出适用于求解直卷边槽钢绕弱轴纯弯畸变屈曲应力的简化公式。与有限条法和基于广义梁理论的横向弯曲铰支计算模型的计算公式进行对比,所提出的公式具有较高精度,且简单实用、便于手算,建议公式可供工程设计和修订规范参考。
采用有限条软件CUFSM对不同截面几何参数的冷弯薄壁卷边槽钢绕弱轴纯弯进行畸变屈曲应力计算,并根据经典板件屈曲应力公式计算构件翼缘畸变屈曲系数,分析构件截面几何参数的变化对畸变屈曲系数的影响,在此基础上,提出适用于求解直卷边槽钢绕弱轴纯弯畸变屈曲应力的简化公式。与有限条法和基于广义梁理论的横向弯曲铰支计算模型的计算公式进行对比,所提出的公式具有较高精度,且简单实用、便于手算,建议公式可供工程设计和修订规范参考。
2014, 29(6): 13-17.
doi: 10.13206/j.gjg201406004
摘要:
运用ANSYS有限元软件,对单向压弯状态下十字形截面方钢管混凝土组合异形柱进行仿真计算,并在此基础上采用蒙特卡罗法分析结构的可靠度。结果表明,十字形方钢管混凝土组合异形柱具有承载力高、塑性和韧性好的特点;钢管与混凝土能良好地协同工作,提高了混凝土的承载能力。与此同时,ANSYS分析得出柱子高度、截面尺寸等参数对结构最大侧向位移和应力强度的灵敏度影响较大,同时得出结构的可靠度概率。
运用ANSYS有限元软件,对单向压弯状态下十字形截面方钢管混凝土组合异形柱进行仿真计算,并在此基础上采用蒙特卡罗法分析结构的可靠度。结果表明,十字形方钢管混凝土组合异形柱具有承载力高、塑性和韧性好的特点;钢管与混凝土能良好地协同工作,提高了混凝土的承载能力。与此同时,ANSYS分析得出柱子高度、截面尺寸等参数对结构最大侧向位移和应力强度的灵敏度影响较大,同时得出结构的可靠度概率。
2014, 29(6): 18-21.
doi: 10.13206/j.gjg201406005
摘要:
针对高层建筑钢结构制作和安装施工中常见的缺陷、偏差等不利影响因素进行抗震分析,并给出相应的处理措施。同时探讨按照房屋抗震等级,规定不同验收要求的可行性。
针对高层建筑钢结构制作和安装施工中常见的缺陷、偏差等不利影响因素进行抗震分析,并给出相应的处理措施。同时探讨按照房屋抗震等级,规定不同验收要求的可行性。
2014, 29(6): 22-27.
doi: 10.13206/j.gjg201406006
摘要:
对锈蚀槽钢梁承载性能进行试验研究和理论分析。试验研究表明:锈蚀率对钢材抗拉强度和弹性模量的影响较小;截面尺寸、跨度和锈蚀率是影响锈蚀槽钢梁承载力和变形的主要因素;试件发生整体受弯破坏。锈蚀槽钢梁弯矩-挠度曲线可分为3个阶段:弹性锈蚀层脱落段、弹性段和屈服强化段。锈蚀槽钢梁弯矩-曲率关系曲线可分为2个阶段:弹性段和屈服强化段。在试验研究基础上,提出锈蚀槽钢梁基于平均厚度和锈蚀率的承载力计算方法,以及挠度的计算方法。计算公式简单,且具有很高的计算精度,便于工程应用。
对锈蚀槽钢梁承载性能进行试验研究和理论分析。试验研究表明:锈蚀率对钢材抗拉强度和弹性模量的影响较小;截面尺寸、跨度和锈蚀率是影响锈蚀槽钢梁承载力和变形的主要因素;试件发生整体受弯破坏。锈蚀槽钢梁弯矩-挠度曲线可分为3个阶段:弹性锈蚀层脱落段、弹性段和屈服强化段。锈蚀槽钢梁弯矩-曲率关系曲线可分为2个阶段:弹性段和屈服强化段。在试验研究基础上,提出锈蚀槽钢梁基于平均厚度和锈蚀率的承载力计算方法,以及挠度的计算方法。计算公式简单,且具有很高的计算精度,便于工程应用。
2014, 29(6): 28-32.
doi: 10.13206/j.gjg201406007
摘要:
对波纹腹板焊接H型钢在工程中合理应用的几个问题进行分析和讨论,包括所适用的构件范围、最小板厚、技术经济性能比较等。通过与国内现行规范规定对比和截面特性分析及量化经济比较,得出波纹腹板H型钢的综合技术经济性能差于平腹板焊接H型钢,且应用于梁、柱构件时性价比较差的结论。除分析薄板构件的耐久性与安全寿命问题外,还对波纹腹板焊接H型钢构件的设计计算与焊接要求等问题进行分析和讨论。
对波纹腹板焊接H型钢在工程中合理应用的几个问题进行分析和讨论,包括所适用的构件范围、最小板厚、技术经济性能比较等。通过与国内现行规范规定对比和截面特性分析及量化经济比较,得出波纹腹板H型钢的综合技术经济性能差于平腹板焊接H型钢,且应用于梁、柱构件时性价比较差的结论。除分析薄板构件的耐久性与安全寿命问题外,还对波纹腹板焊接H型钢构件的设计计算与焊接要求等问题进行分析和讨论。
2014, 29(6): 33-35.
doi: 10.13206/j.gjg201406008
摘要:
作为结构的重要传力构件,选择安全、实用的支座节点是结构设计的关键,为此对青岛北站的拱脚支座节点进行有限元分析。由于该节点复杂,目前对这种复杂的异形截面钢柱脚的承载力还未有明确的计算依据,因此采用ABAQUS对该柱脚受力性能进行分析。分析结果表明:青岛北站的拱脚支座节点的设计安全可靠,在各种荷载工况下可以安全有效地发挥作用,为同类大跨空间结构的支座节点设计提供了参考。
作为结构的重要传力构件,选择安全、实用的支座节点是结构设计的关键,为此对青岛北站的拱脚支座节点进行有限元分析。由于该节点复杂,目前对这种复杂的异形截面钢柱脚的承载力还未有明确的计算依据,因此采用ABAQUS对该柱脚受力性能进行分析。分析结果表明:青岛北站的拱脚支座节点的设计安全可靠,在各种荷载工况下可以安全有效地发挥作用,为同类大跨空间结构的支座节点设计提供了参考。
2014, 29(6): 36-39.
doi: 10.13206/j.gjg201406009
摘要:
基于能量原理对预应力索梁结构施工过程进行分析,研究其施工方案,同时结合SAP 2000有限元程序对某已建大跨预应力索梁屋盖施工过程的受力性能进行模拟,并将其模拟分析结果与整体设计计算结果对比,得出:施工过程中合理地控制索结构预拉力,保证拱梁、索准确就位是预应力索梁结构进入安全工作状态的前提;模拟分析结果与整体计算结果吻合较好。因此,该分析方法可以对预应力索梁结构施工过程的荷载效应进行准确预测和控制,为安全准确施工提供保证,同时为预应力索梁结构初期设计提供参考。
基于能量原理对预应力索梁结构施工过程进行分析,研究其施工方案,同时结合SAP 2000有限元程序对某已建大跨预应力索梁屋盖施工过程的受力性能进行模拟,并将其模拟分析结果与整体设计计算结果对比,得出:施工过程中合理地控制索结构预拉力,保证拱梁、索准确就位是预应力索梁结构进入安全工作状态的前提;模拟分析结果与整体计算结果吻合较好。因此,该分析方法可以对预应力索梁结构施工过程的荷载效应进行准确预测和控制,为安全准确施工提供保证,同时为预应力索梁结构初期设计提供参考。
2014, 29(6): 40-42.
doi: 10.13206/j.gjg201406010
摘要:
通过对外露式柱脚的受力分析,结合工程实例,对国内常用的锚栓计算方法进行比较,并对GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》中对于柱脚锚栓的规定进行论证,可供设计人员参考。
通过对外露式柱脚的受力分析,结合工程实例,对国内常用的锚栓计算方法进行比较,并对GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》中对于柱脚锚栓的规定进行论证,可供设计人员参考。
2014, 29(6): 43-46.
doi: 10.13206/j.gjg201406011
摘要:
青岛北客站站房结构复杂,设计中采取铸钢节点。由于工程建设地点距海湾仅500m,施工跨越整个冬季,现场焊接条件极为恶劣。针对工程焊接难点,制定详细的焊接工艺,对大型铸钢件焊接顺序、保温措施等方面做了详细的阐述。经本工程实践,该焊接工艺取得了良好的焊接效果。
青岛北客站站房结构复杂,设计中采取铸钢节点。由于工程建设地点距海湾仅500m,施工跨越整个冬季,现场焊接条件极为恶劣。针对工程焊接难点,制定详细的焊接工艺,对大型铸钢件焊接顺序、保温措施等方面做了详细的阐述。经本工程实践,该焊接工艺取得了良好的焊接效果。
2014, 29(6): 47-49.
doi: 10.13206/j.gjg201406012
摘要:
随着设计深度的增加和计算机技术的发展,国内外桥梁设计在满足实用功能基础上不断地追求景观效果,致使桥梁造型及断面亦日趋复杂,给钢桥梁的加工制作增加了难度,带来了挑战。萨瓦引桥即为该类型的景观桥梁,其钢箱梁断面为开口"槽"形。针对该桥梁,通过三维曲线开口箱梁节段试拼装时对桥梁线形和错边量的重点控制,使桥梁桥址架设和安装工作顺利完成。
随着设计深度的增加和计算机技术的发展,国内外桥梁设计在满足实用功能基础上不断地追求景观效果,致使桥梁造型及断面亦日趋复杂,给钢桥梁的加工制作增加了难度,带来了挑战。萨瓦引桥即为该类型的景观桥梁,其钢箱梁断面为开口"槽"形。针对该桥梁,通过三维曲线开口箱梁节段试拼装时对桥梁线形和错边量的重点控制,使桥梁桥址架设和安装工作顺利完成。
2014, 29(6): 50-55.
doi: 10.13206/j.gjg201406013
摘要:
整体节点式铁路钢桁梁具有构件复杂、螺栓孔多、精度要求高、定位控制难度大等特点。通过采用平台顺序组装、端面铣削确定基准端面、扭曲值补偿划线、L型钻模定、整体钻模制孔等一系列技术和质量控制方法,很好地解决了复杂整体节点式钢桁梁构件钻孔加工问题,保证各方向孔群的定位精度和孔群加工精度要求,克服现场安装扭曲值的累加,取得了良好的效果。
整体节点式铁路钢桁梁具有构件复杂、螺栓孔多、精度要求高、定位控制难度大等特点。通过采用平台顺序组装、端面铣削确定基准端面、扭曲值补偿划线、L型钻模定、整体钻模制孔等一系列技术和质量控制方法,很好地解决了复杂整体节点式钢桁梁构件钻孔加工问题,保证各方向孔群的定位精度和孔群加工精度要求,克服现场安装扭曲值的累加,取得了良好的效果。
2014, 29(6): 56-60.
doi: 10.13206/j.gjg201406014
摘要:
介绍模拟预拼装技术在杭州来福士广场钢结构工程塔楼钢柱中的应用,阐述其技术原理及操作方法。通过全站仪打点测量控制点的三维坐标、用计算机进行数据拟合的方式,更好地控制构件的尺寸精度。现场安装达到了实体预拼装的效果,提高了钢构件制作的尺寸精度。其现代化的质量控制方法,是今后钢结构行业发展的方向。
介绍模拟预拼装技术在杭州来福士广场钢结构工程塔楼钢柱中的应用,阐述其技术原理及操作方法。通过全站仪打点测量控制点的三维坐标、用计算机进行数据拟合的方式,更好地控制构件的尺寸精度。现场安装达到了实体预拼装的效果,提高了钢构件制作的尺寸精度。其现代化的质量控制方法,是今后钢结构行业发展的方向。
2014, 29(6): 61-64.
doi: 10.13206/j.gjg201406015
摘要:
介绍一种超高层巨型框架结构桁架层下连次柱的施工技术。通过在次柱施工过程中,采用专门设计的临时支撑系统,合理安排施工顺序,控制加载程序和实施结构变形监测等一系列手段,保证上部桁架结构在加载完成之前可自由变形,整个巨型结构体系能够按照设想的分工协作方式进行传力,从而实现巨型框架结构体系中结构的水平荷载与竖向荷载主要由巨柱和桁架组成的巨型结构承担,次柱只承受本层竖向荷载或者上部传递的少数竖向荷载的目的。
介绍一种超高层巨型框架结构桁架层下连次柱的施工技术。通过在次柱施工过程中,采用专门设计的临时支撑系统,合理安排施工顺序,控制加载程序和实施结构变形监测等一系列手段,保证上部桁架结构在加载完成之前可自由变形,整个巨型结构体系能够按照设想的分工协作方式进行传力,从而实现巨型框架结构体系中结构的水平荷载与竖向荷载主要由巨柱和桁架组成的巨型结构承担,次柱只承受本层竖向荷载或者上部传递的少数竖向荷载的目的。
2014, 29(6): 65-66.
doi: 10.13206/j.gjg201406016
摘要:
武进规划展览馆为仿生建筑钢结构,造型为三朵不同开放状态的莲花,构件为空间双曲线异形钢结构。从钢结构制作和安装两大阶段分析了各阶段中重点、难点及解决措施,对于同类仿生异形钢结构建筑制作安装具有指导意义。
武进规划展览馆为仿生建筑钢结构,造型为三朵不同开放状态的莲花,构件为空间双曲线异形钢结构。从钢结构制作和安装两大阶段分析了各阶段中重点、难点及解决措施,对于同类仿生异形钢结构建筑制作安装具有指导意义。
2014, 29(6): 67-69.
doi: 10.13206/j.gjg201406017
摘要:
由钢材组成的输电杆塔在服役多年之后,材质的性能可能会发生一些变化进而影响构件的强度及杆塔的承载能力。针对服役时间较长的杆塔进行现场检测、实验室材质试验、实验室屈服试验、现场原位试验,并结合国外经典钢结构维护案例,对输电杆塔钢材耐久性做全方位的探讨及研究。
由钢材组成的输电杆塔在服役多年之后,材质的性能可能会发生一些变化进而影响构件的强度及杆塔的承载能力。针对服役时间较长的杆塔进行现场检测、实验室材质试验、实验室屈服试验、现场原位试验,并结合国外经典钢结构维护案例,对输电杆塔钢材耐久性做全方位的探讨及研究。
2014, 29(6): 70-74.
doi: 10.13206/j.gjg201406018
摘要:
焦化厂的煤塔建筑主要用于炼焦煤的存储和输送,大多采用钢筋混凝土矩形仓体体系。也有少数案例为下部支撑结构采用钢筋混凝土,上部使用钢结构框架+钢料仓体系。目前采用纯钢结构的煤塔案例很少。通过介绍位于巴西的某焦化厂纯钢结构煤塔的设计方案及基本构造,以及该工程含BIM信息技术的运用,证明钢结构煤塔结构体系合理,经济指标好。通过BIM信息技术的运用,使项目设计与及施工效率得到很大提高。在国内钢材产量供应充足、施工工期要求缩短的条件下,推广纯钢结构煤塔并结合BIM信息技术具有非常积极的意义。
焦化厂的煤塔建筑主要用于炼焦煤的存储和输送,大多采用钢筋混凝土矩形仓体体系。也有少数案例为下部支撑结构采用钢筋混凝土,上部使用钢结构框架+钢料仓体系。目前采用纯钢结构的煤塔案例很少。通过介绍位于巴西的某焦化厂纯钢结构煤塔的设计方案及基本构造,以及该工程含BIM信息技术的运用,证明钢结构煤塔结构体系合理,经济指标好。通过BIM信息技术的运用,使项目设计与及施工效率得到很大提高。在国内钢材产量供应充足、施工工期要求缩短的条件下,推广纯钢结构煤塔并结合BIM信息技术具有非常积极的意义。
2014, 29(6): 75-77.
doi: 10.13206/j.gjg201406019
摘要:
目前,钢结构制作及施工领域面临的主要问题有两个:一是信息共享,二是协同作业。信息的不流畅以及重复作业,给钢结构产业带来极大的挑战。BIM技术成功解决了工程信息共享问题。依托BIM管理平台革新管理流程,是提高钢结构工程的智能化管理水平、加快产业升级步伐的关键举措。
目前,钢结构制作及施工领域面临的主要问题有两个:一是信息共享,二是协同作业。信息的不流畅以及重复作业,给钢结构产业带来极大的挑战。BIM技术成功解决了工程信息共享问题。依托BIM管理平台革新管理流程,是提高钢结构工程的智能化管理水平、加快产业升级步伐的关键举措。
