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2016年 第31卷 第12期
2016, 31(12): 1-6.
doi: 10.13206/j.gjg.201612001
摘要
摘要:
改进型三重摩擦摆隔震支座是一种新型隔震支座,通过在传统三重摩擦摆支座四角设置黏滞阻尼器得到。将这种隔震支座用于双层球面网壳结构中,分析设置固定铰支座、传统三重摩擦摆支座和改进型三重隔震支座的三种不同支座的网壳模型。通过地震响应分析,提取了杆件轴力、节点加速度、柱脚反力和支座位移时程曲线。结果表明:与设置固定铰支座的双层网壳相比,改进型三重摩擦摆支座的结构地震响应大大减小;与设置传统三重摩擦摆支座的结构相比,杆件轴力及节点加速度略有增大,但是能有效地减小支座滑动位移,克服了摩擦摆支座因滑移位移大而在建筑中的使用大大受到限制的缺点,改善了下部柱子偏心受压的情况。阻尼器的存在还使上部结构和柱子之间产生拉力,使柱子轴力减小,进一步说明改进型支座具有抗拔性,满足拉压型构造的要求。
改进型三重摩擦摆隔震支座是一种新型隔震支座,通过在传统三重摩擦摆支座四角设置黏滞阻尼器得到。将这种隔震支座用于双层球面网壳结构中,分析设置固定铰支座、传统三重摩擦摆支座和改进型三重隔震支座的三种不同支座的网壳模型。通过地震响应分析,提取了杆件轴力、节点加速度、柱脚反力和支座位移时程曲线。结果表明:与设置固定铰支座的双层网壳相比,改进型三重摩擦摆支座的结构地震响应大大减小;与设置传统三重摩擦摆支座的结构相比,杆件轴力及节点加速度略有增大,但是能有效地减小支座滑动位移,克服了摩擦摆支座因滑移位移大而在建筑中的使用大大受到限制的缺点,改善了下部柱子偏心受压的情况。阻尼器的存在还使上部结构和柱子之间产生拉力,使柱子轴力减小,进一步说明改进型支座具有抗拔性,满足拉压型构造的要求。
2016, 31(12): 7-12.
doi: 10.13206/j.gjg.201612002
摘要:
针对钢结构中通常存在异型节点的实际情况,基于目前对钢结构弱轴连接的研究成果,应用ABAQUS 6.11对钢结构异型节点的弱轴连接形式进行分析。分析在柱端位移循环荷载作用下,梁端加腋型异型节点弱轴连接形式的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度退化曲线、承载力及延性系数等,并与标准异型节点进行对比。结果表明:相比于标准异型节点,加腋型异型节点的承载力提高10.35%,初始刚度提高6.83%,能耗系数提高约12.07%,但位移延性降低27.48%,承载力得到提高的同时,大幅度的延性下降会增加脆断发生的可能性。
针对钢结构中通常存在异型节点的实际情况,基于目前对钢结构弱轴连接的研究成果,应用ABAQUS 6.11对钢结构异型节点的弱轴连接形式进行分析。分析在柱端位移循环荷载作用下,梁端加腋型异型节点弱轴连接形式的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度退化曲线、承载力及延性系数等,并与标准异型节点进行对比。结果表明:相比于标准异型节点,加腋型异型节点的承载力提高10.35%,初始刚度提高6.83%,能耗系数提高约12.07%,但位移延性降低27.48%,承载力得到提高的同时,大幅度的延性下降会增加脆断发生的可能性。
2016, 31(12): 13-17.
doi: 10.13206/j.gjg.201612003
摘要:
钢梁在累积塑性变形影响下,可能会发生局部屈曲现象,因此准确判断其发生位置和时点,对研究钢梁累积损伤破坏行为具有重要意义。以准确计算钢梁局部屈曲临界应力和临界应变为研究目标,针对钢梁在不同材料本构模型下的拟静力有限元分析结果,采用应变-挠度法确定局部屈曲临界状态时的应力、应变及位移等,通过与试验结果的对比,表明利用Chaboche非线性随动强化本构模型可以有效反映钢梁局部屈曲临界状态。指出上述方法可以用于研究同类问题时的试验测点布置。
钢梁在累积塑性变形影响下,可能会发生局部屈曲现象,因此准确判断其发生位置和时点,对研究钢梁累积损伤破坏行为具有重要意义。以准确计算钢梁局部屈曲临界应力和临界应变为研究目标,针对钢梁在不同材料本构模型下的拟静力有限元分析结果,采用应变-挠度法确定局部屈曲临界状态时的应力、应变及位移等,通过与试验结果的对比,表明利用Chaboche非线性随动强化本构模型可以有效反映钢梁局部屈曲临界状态。指出上述方法可以用于研究同类问题时的试验测点布置。
2016, 31(12): 18-23.
doi: 10.13206/j.gjg.201612004
摘要:
对于K形管板节点在主管受弯模式下的承载能力进行试验研究和有限元分析。共完成5组节点静力试验,观察不同主管壁厚及直径的节点承载力及变形发展情况。建立4组K形管板节点有限元分析模型,分别研究主管直径、主管壁厚、节点板厚度及加载方向几个主要参数对节点受力性能的影响。对比试验和有限元结果表明,K形管板节点的受弯承载力随着主管直径的增大先增大后保持不变、随着主管壁厚的增加增大显著、与节点板厚度关系较小,并且在同等弯矩下主管与节点板交界处抗拉性能优于抗压性能。在试验和理论分析基础上,通过数值回归的方法提出了主管受弯的承载力计算式,并验证了其适用性。
对于K形管板节点在主管受弯模式下的承载能力进行试验研究和有限元分析。共完成5组节点静力试验,观察不同主管壁厚及直径的节点承载力及变形发展情况。建立4组K形管板节点有限元分析模型,分别研究主管直径、主管壁厚、节点板厚度及加载方向几个主要参数对节点受力性能的影响。对比试验和有限元结果表明,K形管板节点的受弯承载力随着主管直径的增大先增大后保持不变、随着主管壁厚的增加增大显著、与节点板厚度关系较小,并且在同等弯矩下主管与节点板交界处抗拉性能优于抗压性能。在试验和理论分析基础上,通过数值回归的方法提出了主管受弯的承载力计算式,并验证了其适用性。
2016, 31(12): 24-27.
doi: 10.13206/j.gjg.201612005
摘要:
对两种双轴对称工字型悬臂钢梁——悬臂端无封口梁和悬臂端有封口梁,在组合荷载作用下的稳定性进行了研究,分析表明:对于无封口梁的双轴对称工字型悬臂钢梁,可以按GB 50017—2003《钢结构设计规范》方法进行整体稳定计算,精度能够满足工程设计要求;而对于有封口梁的双轴对称工字型悬臂钢梁,按GB 50017—2003方法进行稳定计算,误差较大,该方法欠妥。分析给出了有封口梁的双轴对称工字型悬臂钢梁的稳定计算式,可供工程设计参考。
对两种双轴对称工字型悬臂钢梁——悬臂端无封口梁和悬臂端有封口梁,在组合荷载作用下的稳定性进行了研究,分析表明:对于无封口梁的双轴对称工字型悬臂钢梁,可以按GB 50017—2003《钢结构设计规范》方法进行整体稳定计算,精度能够满足工程设计要求;而对于有封口梁的双轴对称工字型悬臂钢梁,按GB 50017—2003方法进行稳定计算,误差较大,该方法欠妥。分析给出了有封口梁的双轴对称工字型悬臂钢梁的稳定计算式,可供工程设计参考。
2016, 31(12): 28-32.
doi: 10.13206/j.gjg.201612006
摘要:
通过对拆装式箱型房屋进行底框结构竖向分级加载试验,分析了拆装式箱型房屋整体抗弯刚度和立柱与顶底框连接处的半刚性性能。试验表明:箱型房屋整体抗弯刚度较弱,螺栓受力性能对立柱与顶底框连接处的半刚性性能影响较大。建立立柱与顶底框连接处的力学模型,给出连接处初始转动刚度的计算方法,建立考虑半刚性的有限元模型,并与试验结果进行对比分析,结果表明:在线弹性阶段,有限元模型的荷载-位移曲线和试验结果吻合较好,证明建立力学模型的可靠性,同时基于有限元分析,考虑了不同连接刚度对结构整体抗弯刚度的影响。
通过对拆装式箱型房屋进行底框结构竖向分级加载试验,分析了拆装式箱型房屋整体抗弯刚度和立柱与顶底框连接处的半刚性性能。试验表明:箱型房屋整体抗弯刚度较弱,螺栓受力性能对立柱与顶底框连接处的半刚性性能影响较大。建立立柱与顶底框连接处的力学模型,给出连接处初始转动刚度的计算方法,建立考虑半刚性的有限元模型,并与试验结果进行对比分析,结果表明:在线弹性阶段,有限元模型的荷载-位移曲线和试验结果吻合较好,证明建立力学模型的可靠性,同时基于有限元分析,考虑了不同连接刚度对结构整体抗弯刚度的影响。
2016, 31(12): 33-36.
doi: 10.13206/j.gjg.201612007
摘要:
采用响应面法计算桥梁结构在车辆荷载作用下结构的可靠度,利用MIDAS构建桥梁有限元模型得到结构响应,并通过MATLAB进行迭代计算,最后求得到结构的可靠度;同时从混凝土截面面积退化作用角度入手,对其结构的时变可靠度和时变风险概率进行分析计算。算例表明:以响应面法为手段,结合MIDAS和MATLAB作为辅助计算分析,不仅提高了计算精度,同时还提高了计算效率;对结构时变可靠度和时变风险概率进行计算分析,得到的时变曲线与实际桥梁风险事故规律相符,说明从混凝土截面退化角度考虑时变风险概率是可行的,并根据所绘制的时变曲线,制定了桥梁后期最佳的加固、养护和维修方法。
采用响应面法计算桥梁结构在车辆荷载作用下结构的可靠度,利用MIDAS构建桥梁有限元模型得到结构响应,并通过MATLAB进行迭代计算,最后求得到结构的可靠度;同时从混凝土截面面积退化作用角度入手,对其结构的时变可靠度和时变风险概率进行分析计算。算例表明:以响应面法为手段,结合MIDAS和MATLAB作为辅助计算分析,不仅提高了计算精度,同时还提高了计算效率;对结构时变可靠度和时变风险概率进行计算分析,得到的时变曲线与实际桥梁风险事故规律相符,说明从混凝土截面退化角度考虑时变风险概率是可行的,并根据所绘制的时变曲线,制定了桥梁后期最佳的加固、养护和维修方法。
2016, 31(12): 37-43.
doi: 10.13206/j.gjg.201612008
摘要:
为研究鞍形网壳在地震动激励下的振型反应规律,将结构地震作用表达为仅与时间变量有关的随机过程,给出频域内结构准静力响应、共振响应和耦合响应的定义及计算式;计算两组地震动功率谱作用下,鞍形网壳结构的位移响应谱,包括准静力响应谱、共振响应谱和耦合响应谱,总结结构位移响应的频域分布特性,分析准静力响应及共振响应之间的相关性;提出改进的振型叠加法,并给出数值算例。研究结果表明,对应一定的地震动输入功率谱,鞍形网壳结构的响应主要是特定频率区段的振型响应。在z向地震作用下,准静力响应和共振响应的耦合效应对总响应的影响不可忽略,而在x、y向地震作用下,这一效应可忽略。计算结果表明,所提出的改进振型叠加法计算效率和求解精度优于传统振型叠加法。
为研究鞍形网壳在地震动激励下的振型反应规律,将结构地震作用表达为仅与时间变量有关的随机过程,给出频域内结构准静力响应、共振响应和耦合响应的定义及计算式;计算两组地震动功率谱作用下,鞍形网壳结构的位移响应谱,包括准静力响应谱、共振响应谱和耦合响应谱,总结结构位移响应的频域分布特性,分析准静力响应及共振响应之间的相关性;提出改进的振型叠加法,并给出数值算例。研究结果表明,对应一定的地震动输入功率谱,鞍形网壳结构的响应主要是特定频率区段的振型响应。在z向地震作用下,准静力响应和共振响应的耦合效应对总响应的影响不可忽略,而在x、y向地震作用下,这一效应可忽略。计算结果表明,所提出的改进振型叠加法计算效率和求解精度优于传统振型叠加法。
2016, 31(12): 44-46.
doi: 10.13206/j.gjg.201612009
摘要:
轴压性能是衡量FRP管与钢管复合混凝土柱的一项基本性能指标。通过6根FRP管钢管复合混凝土组合短柱的轴压试验,研究了夹层混凝土的类型和厚度、加载方式对轴压性能的影响,并利用有限元软件ANSYS对试验结果进行了验证。研究结果表明,全截面加载和核心加载两种加载方式下,夹层混凝土类型对组合短柱轴压性能的影响均不明显。全截面加载时,FRP管与钢管工作协同性能最好;夹层混凝土厚度较大的试件的承载力与延性性能较好;核心加载时,夹层混凝土厚度大的试件延性较好,但承载力较差。
轴压性能是衡量FRP管与钢管复合混凝土柱的一项基本性能指标。通过6根FRP管钢管复合混凝土组合短柱的轴压试验,研究了夹层混凝土的类型和厚度、加载方式对轴压性能的影响,并利用有限元软件ANSYS对试验结果进行了验证。研究结果表明,全截面加载和核心加载两种加载方式下,夹层混凝土类型对组合短柱轴压性能的影响均不明显。全截面加载时,FRP管与钢管工作协同性能最好;夹层混凝土厚度较大的试件的承载力与延性性能较好;核心加载时,夹层混凝土厚度大的试件延性较好,但承载力较差。
2016, 31(12): 47-52.
doi: 10.13206/j.gjg.201612010
摘要:
针对输电塔地震易损性分析中极限状态和震害等级划分较粗、难以准确预测各级震害等问题,以直线酒杯型输电塔为例,选取最大塔顶水平位移作为工程需求参数,采用非线性静力分析确定了对应输电塔发生轻微损坏、构件屈服、结构屈服和结构倒塌等4个性能水平的极限状态,将输电塔震害划分为5个等级,进一步全面考虑风荷载、导地线荷载和自重荷载等,结合增量动力分析法系统提出了输电塔的地震易损性分析方法。
针对输电塔地震易损性分析中极限状态和震害等级划分较粗、难以准确预测各级震害等问题,以直线酒杯型输电塔为例,选取最大塔顶水平位移作为工程需求参数,采用非线性静力分析确定了对应输电塔发生轻微损坏、构件屈服、结构屈服和结构倒塌等4个性能水平的极限状态,将输电塔震害划分为5个等级,进一步全面考虑风荷载、导地线荷载和自重荷载等,结合增量动力分析法系统提出了输电塔的地震易损性分析方法。
2016, 31(12): 53-57.
doi: 10.13206/j.gjg.201612011
摘要:
单柱拉线塔是一种适合于特高压直流输电线路的塔型,导线脱冰工况下特高压单柱拉线塔的动态响应值得研究。利用有限元分析软件ANSYS建立特高压单柱拉线塔塔线体系的有限元模型,对导线脱冰工况下塔线体系的动态响应进行计算,分析特高压单柱拉线塔脱冰动态响应的特点,研究拉线初应力变化对特高压单柱拉线塔脱冰动态响应的影响。研究结果表明:导线脱冰工况下,拉线挂点以上主柱发生了扭转变形,该部分斜材受到的冲击作用最大,应加强该部分斜材的强度;随着拉线初应力的增大,拉线挂点以上主柱扭转变形量增大。
单柱拉线塔是一种适合于特高压直流输电线路的塔型,导线脱冰工况下特高压单柱拉线塔的动态响应值得研究。利用有限元分析软件ANSYS建立特高压单柱拉线塔塔线体系的有限元模型,对导线脱冰工况下塔线体系的动态响应进行计算,分析特高压单柱拉线塔脱冰动态响应的特点,研究拉线初应力变化对特高压单柱拉线塔脱冰动态响应的影响。研究结果表明:导线脱冰工况下,拉线挂点以上主柱发生了扭转变形,该部分斜材受到的冲击作用最大,应加强该部分斜材的强度;随着拉线初应力的增大,拉线挂点以上主柱扭转变形量增大。
2016, 31(12): 58-63.
doi: 10.13206/j.gjg.201612012
摘要:
钢结构住宅产业化发展是化解产能过剩、装配式建筑发展的一项重大举措。对日本、芬兰、美国和澳大利亚几个发达国家钢结构住宅产业典型适用技术应用与国内进行对比分析,主要包含钢结构住宅的结构体系、连接技术和抗震技术等方面,可以发现我国钢结构住宅产业化适用技术应用整个体系架构已经建立,但在信息技术、支撑骨架材料及连接技术等方面还与国外发达国家存在差距,国外的发展经验可以为我国钢结构住宅产业化适用技术应用发展提供参考和借鉴,在对比分析基础上指明我国钢结构住宅产业化适用技术需要深入研究的方向,以便进一步助推钢结构住宅产业化的发展。
钢结构住宅产业化发展是化解产能过剩、装配式建筑发展的一项重大举措。对日本、芬兰、美国和澳大利亚几个发达国家钢结构住宅产业典型适用技术应用与国内进行对比分析,主要包含钢结构住宅的结构体系、连接技术和抗震技术等方面,可以发现我国钢结构住宅产业化适用技术应用整个体系架构已经建立,但在信息技术、支撑骨架材料及连接技术等方面还与国外发达国家存在差距,国外的发展经验可以为我国钢结构住宅产业化适用技术应用发展提供参考和借鉴,在对比分析基础上指明我国钢结构住宅产业化适用技术需要深入研究的方向,以便进一步助推钢结构住宅产业化的发展。
2016, 31(12): 64-68.
doi: 10.13206/j.gjg.201612013
摘要:
装配式钢结构的核心在于合理的连接构造及节点,提出一种新型预应力装配式梁-梁拼接节点,通过在腹板及下翼缘处设置法兰板及加劲板,实现节点快速拼接。为考察该节点的受力性能,对节点进行非线性有限元分析,模型充分考虑螺栓接触性能,深入研究梁-梁拼接区的应力分布规律和刚度特性,并与试验结果对比。初始刚度的数值计算结果为5 537.5 k N·m/rad,与试验相差11.6%,极限弯矩误差为8.8%,与试验结果吻合较好;往复荷载作用下,连接法兰板的螺栓由摩擦型转为承压型连接。该类型节点整体受力合理、传力明确,符合工业化装配式钢结构体系的设计要求。
装配式钢结构的核心在于合理的连接构造及节点,提出一种新型预应力装配式梁-梁拼接节点,通过在腹板及下翼缘处设置法兰板及加劲板,实现节点快速拼接。为考察该节点的受力性能,对节点进行非线性有限元分析,模型充分考虑螺栓接触性能,深入研究梁-梁拼接区的应力分布规律和刚度特性,并与试验结果对比。初始刚度的数值计算结果为5 537.5 k N·m/rad,与试验相差11.6%,极限弯矩误差为8.8%,与试验结果吻合较好;往复荷载作用下,连接法兰板的螺栓由摩擦型转为承压型连接。该类型节点整体受力合理、传力明确,符合工业化装配式钢结构体系的设计要求。
2016, 31(12): 69-73.
doi: 10.13206/j.gjg.201612014
摘要:
以某工厂化鳄鱼养殖舍建设项目为例,按照不同支撑排布方案,建立方管桁架屋面抽柱门式刚架模型。通过加载分析说明,在大量抽柱情况下,在抽柱位置布置纵向托架的同时,宜布置屋面横向、纵向水平支撑以提升结构的整体性能。同时通过分析采用弹性支座法模拟纵向托架对横向屋架支承作用的可行性,对比采用二维简化计算与三维空间模型计算的结果,说明弹性支座法和虚柱法都可以很好地模拟纵向托架对抽柱榀刚架的支承作用,且弹性支座法要优于虚柱法。
以某工厂化鳄鱼养殖舍建设项目为例,按照不同支撑排布方案,建立方管桁架屋面抽柱门式刚架模型。通过加载分析说明,在大量抽柱情况下,在抽柱位置布置纵向托架的同时,宜布置屋面横向、纵向水平支撑以提升结构的整体性能。同时通过分析采用弹性支座法模拟纵向托架对横向屋架支承作用的可行性,对比采用二维简化计算与三维空间模型计算的结果,说明弹性支座法和虚柱法都可以很好地模拟纵向托架对抽柱榀刚架的支承作用,且弹性支座法要优于虚柱法。
2016, 31(12): 74-78.
doi: 10.13206/j.gjg.201612015
摘要:
提出一种球形抗震支座,介绍其构造及工作机理,并利用MIDAS/Gen分析其设计参数。研究结果表明:与以往支座相比,新型球形抗震支座的抗震性能得到一定程度的提高,具有结构简单、抗震性能稳定、可靠、耐久等特点。通过设置限位销和弹性限位槽,实现了支座在多遇地震和罕遇地震作用下的刚度切换以抵抗不同水平的地震作用。
提出一种球形抗震支座,介绍其构造及工作机理,并利用MIDAS/Gen分析其设计参数。研究结果表明:与以往支座相比,新型球形抗震支座的抗震性能得到一定程度的提高,具有结构简单、抗震性能稳定、可靠、耐久等特点。通过设置限位销和弹性限位槽,实现了支座在多遇地震和罕遇地震作用下的刚度切换以抵抗不同水平的地震作用。
2016, 31(12): 79-81.
doi: 10.13206/j.gjg.201612016
摘要:
为研究影响外包钢-混凝土组合楼盖面内刚度的因素,采用有限元软件ANSYS对外包钢-混凝土组合楼盖和钢-混凝土组合楼盖的面内刚度问题进行了对比分析。结果表明,影响组合楼盖面内刚度的主要因素为楼盖长宽比,组合楼盖混凝土板厚、钢梁尺寸、抗侧构件的布置对其面内刚度有所影响。两种组合楼盖面内刚度随影响因素的变化规律基本一致,外包钢-混凝土组合楼盖面内刚度大于钢-混凝土组合楼盖,空间协同工作的能力较强。
为研究影响外包钢-混凝土组合楼盖面内刚度的因素,采用有限元软件ANSYS对外包钢-混凝土组合楼盖和钢-混凝土组合楼盖的面内刚度问题进行了对比分析。结果表明,影响组合楼盖面内刚度的主要因素为楼盖长宽比,组合楼盖混凝土板厚、钢梁尺寸、抗侧构件的布置对其面内刚度有所影响。两种组合楼盖面内刚度随影响因素的变化规律基本一致,外包钢-混凝土组合楼盖面内刚度大于钢-混凝土组合楼盖,空间协同工作的能力较强。
2016, 31(12): 82-87.
doi: 10.13206/j.gjg.201612017
摘要:
正交异性钢桥面箱梁广泛应用于大跨斜拉桥,顶板厚度和纵肋规格是最重要的结构参数。为研究正交异性钢桥面结构设计关键参数对受力的影响,以广东省江顺大桥主跨700 m混合梁斜拉桥为研究对象,建立大规模全桥结构组合有限单元模型;选取桥面U肋板厚和顶板厚两个关键参数作为变量,考虑这两个厚度的不同组合,采用标准车辆荷载、超重车辆荷载、标准疲劳车辆荷载和欧洲LC标准荷载分别作用在主车道和重车道上,对比计算了22种荷载工况,通过计算详细了解不同参数变化时桥面结构的详细应力分布和控制应力的变化。
正交异性钢桥面箱梁广泛应用于大跨斜拉桥,顶板厚度和纵肋规格是最重要的结构参数。为研究正交异性钢桥面结构设计关键参数对受力的影响,以广东省江顺大桥主跨700 m混合梁斜拉桥为研究对象,建立大规模全桥结构组合有限单元模型;选取桥面U肋板厚和顶板厚两个关键参数作为变量,考虑这两个厚度的不同组合,采用标准车辆荷载、超重车辆荷载、标准疲劳车辆荷载和欧洲LC标准荷载分别作用在主车道和重车道上,对比计算了22种荷载工况,通过计算详细了解不同参数变化时桥面结构的详细应力分布和控制应力的变化。
2016, 31(12): 88-91.
doi: 10.13206/j.gjg.201612018
摘要:
轻型钢结构建筑由于自身特点对雪荷载比较敏感,尤其对于高低相邻建筑,雪荷载的不均匀分布不容忽视。结合工程实际对中、美两国荷载规范进行比较分析,并提出相应的建议,供工程设计人员参考。
轻型钢结构建筑由于自身特点对雪荷载比较敏感,尤其对于高低相邻建筑,雪荷载的不均匀分布不容忽视。结合工程实际对中、美两国荷载规范进行比较分析,并提出相应的建议,供工程设计人员参考。
2016, 31(12): 92-95.
doi: 10.13206/j.gjg.201612019
摘要:
箱型截面柱构件具有结构力学性能好、双向抗弯刚度大、自重轻等特点,目前在工业建筑中应用越来越广泛。从下料、箱型梁组装、隔板组装、箱型柱焊接以及焊接变形控制等方面介绍了建筑钢结构箱型柱加工制作工艺技术。
箱型截面柱构件具有结构力学性能好、双向抗弯刚度大、自重轻等特点,目前在工业建筑中应用越来越广泛。从下料、箱型梁组装、隔板组装、箱型柱焊接以及焊接变形控制等方面介绍了建筑钢结构箱型柱加工制作工艺技术。
2016, 31(12): 96-99.
doi: 10.13206/j.gjg.201612020
摘要:
介绍一种高空超大跨度悬挑钢结构的无支撑安装技术,并将该技术成功应用在镇江"江河汇"项目中。该技术依靠钢结构特点,采用预应力钢索辅助张拉,逐步形成钢结构结构受力体系,完成结构体系的受力转换,实现了该工程的高空无支撑安装。采用有限元软件对整个施工过程进行仿真分析,保证了施工的顺利进行。
介绍一种高空超大跨度悬挑钢结构的无支撑安装技术,并将该技术成功应用在镇江"江河汇"项目中。该技术依靠钢结构特点,采用预应力钢索辅助张拉,逐步形成钢结构结构受力体系,完成结构体系的受力转换,实现了该工程的高空无支撑安装。采用有限元软件对整个施工过程进行仿真分析,保证了施工的顺利进行。
2016, 31(12): 100-104.
doi: 10.13206/j.gjg.201612021
摘要:
深圳嘉英中心建筑高度为357.68 m,采用钢框架-核心筒结构,钢结构屋顶纵向跨度达39.7 m。采用MIDAS软件进行计算,钢柱安装操作平台梁的最大挠曲变形为9.8 mm,小于跨度的1/250;最大应力在支点处为160.7 MPa;扶手的最大位移16.7 mm,均符合相关规范要求。悬挑梁施工过程中,型钢胎架位移为1.10 mm,应力为25.9 MPa,满足相关规范要求。屋顶整体三向位移矢量和最大值为13.96 mm,低于结构材料刚度设计值;屋面层施工应力最大值为171.31 MPa,低于材料强度设计值,均符合相关规范要求。
深圳嘉英中心建筑高度为357.68 m,采用钢框架-核心筒结构,钢结构屋顶纵向跨度达39.7 m。采用MIDAS软件进行计算,钢柱安装操作平台梁的最大挠曲变形为9.8 mm,小于跨度的1/250;最大应力在支点处为160.7 MPa;扶手的最大位移16.7 mm,均符合相关规范要求。悬挑梁施工过程中,型钢胎架位移为1.10 mm,应力为25.9 MPa,满足相关规范要求。屋顶整体三向位移矢量和最大值为13.96 mm,低于结构材料刚度设计值;屋面层施工应力最大值为171.31 MPa,低于材料强度设计值,均符合相关规范要求。
2016, 31(12): 105-111.
doi: 10.13206/j.gjg.201612022
摘要:
考虑局部锈蚀区域截面损失和材料性能退化,借助ABAQUS对非对称截面单阶柱进行低周反复性能非线性分析,得到常轴力、反复水平荷载作用下,不同锈蚀部位、不同锈蚀深度单阶柱的滞回性能变化规律。结果表明,锈蚀深度D变化的影响为:腹板D>4 mm,翼缘和腹板同时锈蚀D>2 mm时,锈蚀越深,材性退化越明显,阶形柱水平极限承载力、抗侧刚度、滞回耗能和延性等降低较大;翼缘D≤5 mm、腹板D≤4 mm、翼缘和腹板同时锈蚀D≤2 mm时,随着D的增加,滞回性能各指标均有所降低,但变化幅度不明显,对阶形柱恢复力特性影响小;因阶形柱下柱两分肢截面不对称、偏心荷载及荷载-位移(P-Δ)效应,使构件在反向加载时延性劣化突出。
考虑局部锈蚀区域截面损失和材料性能退化,借助ABAQUS对非对称截面单阶柱进行低周反复性能非线性分析,得到常轴力、反复水平荷载作用下,不同锈蚀部位、不同锈蚀深度单阶柱的滞回性能变化规律。结果表明,锈蚀深度D变化的影响为:腹板D>4 mm,翼缘和腹板同时锈蚀D>2 mm时,锈蚀越深,材性退化越明显,阶形柱水平极限承载力、抗侧刚度、滞回耗能和延性等降低较大;翼缘D≤5 mm、腹板D≤4 mm、翼缘和腹板同时锈蚀D≤2 mm时,随着D的增加,滞回性能各指标均有所降低,但变化幅度不明显,对阶形柱恢复力特性影响小;因阶形柱下柱两分肢截面不对称、偏心荷载及荷载-位移(P-Δ)效应,使构件在反向加载时延性劣化突出。
2016, 31(12): 112-116.
doi: 10.13206/j.gjg.201612023
摘要:
不同的软件在进行风荷载分析时采用的计算方法有所不同,计算结果会有一定的差别。首先介绍GB50009—2012《建筑结构荷载规范》中风荷载的计算方法;然后介绍PKPM、YJK、ETABS、MIDAS/Gen等4种软件中风荷载的简化计算方法;最后,以1栋16层的住宅建筑为算例,将规范理论计算结果与各个有限元软件计算结果进行对比分析。结果发现:PKPM、MIDAS/Gen公式法、YJK计算的风荷载作用与规范中公式法得到的风荷载作用相近,而MIDAS/Gen查表法、ETABS计算的风荷载作用与查表法得到的风荷载作用相近;ETABS和MIDAS/Gen查表法计算的风荷载作用小于PKPM、MIDAS/Gen公式法、YJK计算的风荷载作用;MIDAS/Gen查表法计算楼层效应时存在一定的弊端,建议在利用MIDAS/Gen计算风荷载效应时采用其自带的公式法。
不同的软件在进行风荷载分析时采用的计算方法有所不同,计算结果会有一定的差别。首先介绍GB50009—2012《建筑结构荷载规范》中风荷载的计算方法;然后介绍PKPM、YJK、ETABS、MIDAS/Gen等4种软件中风荷载的简化计算方法;最后,以1栋16层的住宅建筑为算例,将规范理论计算结果与各个有限元软件计算结果进行对比分析。结果发现:PKPM、MIDAS/Gen公式法、YJK计算的风荷载作用与规范中公式法得到的风荷载作用相近,而MIDAS/Gen查表法、ETABS计算的风荷载作用与查表法得到的风荷载作用相近;ETABS和MIDAS/Gen查表法计算的风荷载作用小于PKPM、MIDAS/Gen公式法、YJK计算的风荷载作用;MIDAS/Gen查表法计算楼层效应时存在一定的弊端,建议在利用MIDAS/Gen计算风荷载效应时采用其自带的公式法。
