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2017年 第32卷 第6期
2017, 32(6): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg.201706001
摘要
摘要:
由于铝合金结构具有诸多优点,在国内外得到了广泛的应用。但由于铝合金材料成本高,从经济角度考虑,型材截面设计通常相对薄弱,加之铝材弹性模量小,仅约为钢材的1/3,铝合金构件的局部稳定问题尤为突出。基于铝合金结构的特点,归纳铝合金结构的适用范围,总结国内外学者对铝合金构件局部稳定问题的研究现状,指出目前研究存在的不足。最后,介绍直接强度法的基本概念及其在铝合金构件局部稳定问题中的应用。
由于铝合金结构具有诸多优点,在国内外得到了广泛的应用。但由于铝合金材料成本高,从经济角度考虑,型材截面设计通常相对薄弱,加之铝材弹性模量小,仅约为钢材的1/3,铝合金构件的局部稳定问题尤为突出。基于铝合金结构的特点,归纳铝合金结构的适用范围,总结国内外学者对铝合金构件局部稳定问题的研究现状,指出目前研究存在的不足。最后,介绍直接强度法的基本概念及其在铝合金构件局部稳定问题中的应用。
2017, 32(6): 6-12.
doi: 10.13206/j.gjg.201706002
摘要:
为了研究连柱钢框架结构的抗震性能,采用ABAQUS有限元分析软件建立了结构的有限元模型并对其进行循环加载分析,主要分析了耗能梁段长度、钢框架跨度和层高对结构滞回性能的影响。分析结果表明:连柱钢框架结构具有良好的滞回性能,可以较好地满足地震作用下的耗能要求;框架结构梁柱节点受力较大,可采用加厚腹板等方式加强;随着耗能梁段长度的增加,连柱钢框架结构的滞回性能不断提高,但增加到一定程度后,耗能梁段的塑性发展不充分;钢框架跨度对结构滞回性能的影响较小,层高的影响较为显著。
为了研究连柱钢框架结构的抗震性能,采用ABAQUS有限元分析软件建立了结构的有限元模型并对其进行循环加载分析,主要分析了耗能梁段长度、钢框架跨度和层高对结构滞回性能的影响。分析结果表明:连柱钢框架结构具有良好的滞回性能,可以较好地满足地震作用下的耗能要求;框架结构梁柱节点受力较大,可采用加厚腹板等方式加强;随着耗能梁段长度的增加,连柱钢框架结构的滞回性能不断提高,但增加到一定程度后,耗能梁段的塑性发展不充分;钢框架跨度对结构滞回性能的影响较小,层高的影响较为显著。
2017, 32(6): 13-17.
doi: 10.13206/j.gjg.201706003
摘要:
用外伸端板高强螺栓连接制作了4个足尺寸弱轴连接节点模型,通过节点单调加载受弯试验,对节点的受力特点、破坏形态以及端板厚度对其刚度的影响展开研究,得到了该节点的弯矩-转角关系。研究结果显示,外伸端板弱轴连接是一种典型的半刚性连接,具有良好的塑性和延性,初始刚度仅为相同构造情况下强轴连接刚度的30%~40%。
用外伸端板高强螺栓连接制作了4个足尺寸弱轴连接节点模型,通过节点单调加载受弯试验,对节点的受力特点、破坏形态以及端板厚度对其刚度的影响展开研究,得到了该节点的弯矩-转角关系。研究结果显示,外伸端板弱轴连接是一种典型的半刚性连接,具有良好的塑性和延性,初始刚度仅为相同构造情况下强轴连接刚度的30%~40%。
2017, 32(6): 18-23.
doi: 10.13206/j.gjg.201706004
摘要:
介绍了一种安装管束腹板削弱新型梁柱刚性连接节点。利用有限元软件ANSYS 14.0对试验进行模拟,结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合良好;分析了管束腹板中心至梁翼缘表面的距离、管束腹板管径和管束腹板管壁厚度对节点抗震性能的影响。分析表明:各系列安装管束腹板削弱型节点试件与普通节点试件的滞回曲线均饱满无捏拢,具有较好的滞回性能。安装管束腹板削弱型试件的承载力和初始刚度均小于普通节点试件,但是安装管束腹板削弱型试件都能够迫使塑性铰远离梁柱连接焊缝处。管束腹板中心至柱翼缘的距离、管束腹板管径和管束腹板管壁厚度均影响新型节点试件的承载力、延性和耗能能力。
介绍了一种安装管束腹板削弱新型梁柱刚性连接节点。利用有限元软件ANSYS 14.0对试验进行模拟,结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合良好;分析了管束腹板中心至梁翼缘表面的距离、管束腹板管径和管束腹板管壁厚度对节点抗震性能的影响。分析表明:各系列安装管束腹板削弱型节点试件与普通节点试件的滞回曲线均饱满无捏拢,具有较好的滞回性能。安装管束腹板削弱型试件的承载力和初始刚度均小于普通节点试件,但是安装管束腹板削弱型试件都能够迫使塑性铰远离梁柱连接焊缝处。管束腹板中心至柱翼缘的距离、管束腹板管径和管束腹板管壁厚度均影响新型节点试件的承载力、延性和耗能能力。
2017, 32(6): 24-30.
doi: 10.13206/j.gjg.201706005
摘要:
提出一种适用于H形柱的箱形节点域的H形梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式的弱轴连接。应用ABAQUS软件,对标准节点、梁翼缘对称双肋板加强式节点、梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式节点和梁翼缘扩翼板加强式节点共4个足尺的计算模型进行力学性能对比,分析研究了节点的破坏特点、滞回性能、骨架曲线、耗能特性、塑性转动能力和延性等问题。研究结果表明,H形梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式的弱轴连接能够有效地在梁端形成"塑性铰",并且"塑性铰"远离节点核心区,从而实现"强柱弱梁"和"强节点弱构件"的抗震理念。梁翼缘非对称双肋板加强式节点可以达到与梁翼缘对称双肋板加强式节点相似的抗震性能,并且改善了梁柱翼缘对接焊缝的应力。梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式节点的耗能能力和延性系数较扩翼板加强型节点显著提高,塑性转动能力能达到美国FEMA-267建议的0.03 rad,符合国际上对节点塑性转动能力的要求。
提出一种适用于H形柱的箱形节点域的H形梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式的弱轴连接。应用ABAQUS软件,对标准节点、梁翼缘对称双肋板加强式节点、梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式节点和梁翼缘扩翼板加强式节点共4个足尺的计算模型进行力学性能对比,分析研究了节点的破坏特点、滞回性能、骨架曲线、耗能特性、塑性转动能力和延性等问题。研究结果表明,H形梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式的弱轴连接能够有效地在梁端形成"塑性铰",并且"塑性铰"远离节点核心区,从而实现"强柱弱梁"和"强节点弱构件"的抗震理念。梁翼缘非对称双肋板加强式节点可以达到与梁翼缘对称双肋板加强式节点相似的抗震性能,并且改善了梁柱翼缘对接焊缝的应力。梁翼缘非对称双肋板与扩翼板加强式节点的耗能能力和延性系数较扩翼板加强型节点显著提高,塑性转动能力能达到美国FEMA-267建议的0.03 rad,符合国际上对节点塑性转动能力的要求。
2017, 32(6): 31-38.
doi: 10.13206/j.gjg.201706006
摘要:
为研究变轴力对圆截面钢管混凝土框架柱抗震性能的影响,对6根钢管混凝土柱分别在4个水准地震作用下的子结构进行了拟动力试验。基于试验结果,分析了轴力变化、径厚比和柱子类型等参数对钢管混凝土柱滞回特性、刚度退化、耗能等性能的影响。最后采用Open SEES软件对钢管混凝土模型柱进行有限元分析,并与试验结果进行对比分析,结果表明:钢管混凝土柱破坏现象主要为柱子塑性铰区域钢管的局部屈曲;罕遇地震作用下,轴力变化导致钢管混凝土柱滞回曲线"捏缩效应"相比定轴力柱的滞回曲线更加明显;变轴力试验柱的侧向最大位移和极限荷载相对较小;理论分析结果和试验结果吻合良好,表明Open SEES软件可准确地模拟地震作用下钢管混凝土框架柱的力学特性。
为研究变轴力对圆截面钢管混凝土框架柱抗震性能的影响,对6根钢管混凝土柱分别在4个水准地震作用下的子结构进行了拟动力试验。基于试验结果,分析了轴力变化、径厚比和柱子类型等参数对钢管混凝土柱滞回特性、刚度退化、耗能等性能的影响。最后采用Open SEES软件对钢管混凝土模型柱进行有限元分析,并与试验结果进行对比分析,结果表明:钢管混凝土柱破坏现象主要为柱子塑性铰区域钢管的局部屈曲;罕遇地震作用下,轴力变化导致钢管混凝土柱滞回曲线"捏缩效应"相比定轴力柱的滞回曲线更加明显;变轴力试验柱的侧向最大位移和极限荷载相对较小;理论分析结果和试验结果吻合良好,表明Open SEES软件可准确地模拟地震作用下钢管混凝土框架柱的力学特性。
2017, 32(6): 39-45.
doi: 10.13206/j.gjg.201706007
摘要:
钢管混凝土双层肩梁的受力性能完全不同于传统的单层肩梁。通过有限元软件ANSYS对不同受力模式下的双层肩梁承载力进行模拟与分析。首先,通过对双层肩梁水平受荷模式的对比与分析发现,计算双层肩梁的极限承载力时需选用上、下同时作用于屋盖肢,且作用方向垂直于吊车肢的水平荷载;其次,从其受力性能入手,将双层肩梁拆分成上、下两层单独的肩梁,将每层肩梁的极限承载力与原有的双层肩梁极限承载力进行对比发现,上、下层肩梁与传统的单层肩梁承载力等效,但在双层肩梁设计时,需要考虑上、下层肩梁之间的相互影响;最后,选取影响双层肩梁极限承载力的几个关键因素进行分析,结果表明:上层肩梁的跨度、内肢柱的高度、内肢柱横向水平荷载作用高度是影响双层肩梁极限承载力的重要因素。
钢管混凝土双层肩梁的受力性能完全不同于传统的单层肩梁。通过有限元软件ANSYS对不同受力模式下的双层肩梁承载力进行模拟与分析。首先,通过对双层肩梁水平受荷模式的对比与分析发现,计算双层肩梁的极限承载力时需选用上、下同时作用于屋盖肢,且作用方向垂直于吊车肢的水平荷载;其次,从其受力性能入手,将双层肩梁拆分成上、下两层单独的肩梁,将每层肩梁的极限承载力与原有的双层肩梁极限承载力进行对比发现,上、下层肩梁与传统的单层肩梁承载力等效,但在双层肩梁设计时,需要考虑上、下层肩梁之间的相互影响;最后,选取影响双层肩梁极限承载力的几个关键因素进行分析,结果表明:上层肩梁的跨度、内肢柱的高度、内肢柱横向水平荷载作用高度是影响双层肩梁极限承载力的重要因素。
2017, 32(6): 46-51.
doi: 10.13206/j.gjg.201706008
摘要:
十字形板-焊接空心球节点作为网架结构设置悬挂吊车常见的吊点形式之一,其节点的热点应力集中程度直接关系到其疲劳性能。基于ANSYS有限元分析和节点静力试验,重点针对该类节点中热点位置和应力状态进行分析;采用多因素分析法对以5种因素匹配而成的21个节点模型进行模拟。静力试验和有限元分析结果表明:节点板肋端部焊缝焊趾球面处为最不利位置,即节点热点;节点热点处径向应力远大于环向应力,两者相差1.5~3.3倍;焊接空心球直径、十字形板厚与节点热点应力正线性相关,其余3种因素与其热点应力负线性相关;基于上述5种因素,初步建立了该类节点热点应力集中系数的计算式。
十字形板-焊接空心球节点作为网架结构设置悬挂吊车常见的吊点形式之一,其节点的热点应力集中程度直接关系到其疲劳性能。基于ANSYS有限元分析和节点静力试验,重点针对该类节点中热点位置和应力状态进行分析;采用多因素分析法对以5种因素匹配而成的21个节点模型进行模拟。静力试验和有限元分析结果表明:节点板肋端部焊缝焊趾球面处为最不利位置,即节点热点;节点热点处径向应力远大于环向应力,两者相差1.5~3.3倍;焊接空心球直径、十字形板厚与节点热点应力正线性相关,其余3种因素与其热点应力负线性相关;基于上述5种因素,初步建立了该类节点热点应力集中系数的计算式。
2017, 32(6): 52-58.
doi: 10.13206/j.gjg.201706009
摘要:
温度作用对桥梁结构产生的影响早已引起工程界的高度重视,目前国内外相关设计规范关于钢箱梁的温度梯度的规定存在很大差异,我国现行桥梁设计相关规范规定的温度梯度曲线并不适用于钢箱梁,随着钢箱梁在现代桥梁中的广泛应用,钢材特殊的物理性质也带来了不少问题,为了防止使用过程中温度效应导致桥梁的破坏,有必要进行更加系统化和深层次的研究。以呼和浩特市鄂尔多斯大街跨线桥钢箱梁为背景,基于一年的现场观测数据,探讨了箱梁截面温度场的分布规律,并分析了铺装层对钢箱梁温度场分布的影响,同时分析了日照温度的效应,在此基础上建立出符合寒旱区地区天气特点的温度梯度模式。
温度作用对桥梁结构产生的影响早已引起工程界的高度重视,目前国内外相关设计规范关于钢箱梁的温度梯度的规定存在很大差异,我国现行桥梁设计相关规范规定的温度梯度曲线并不适用于钢箱梁,随着钢箱梁在现代桥梁中的广泛应用,钢材特殊的物理性质也带来了不少问题,为了防止使用过程中温度效应导致桥梁的破坏,有必要进行更加系统化和深层次的研究。以呼和浩特市鄂尔多斯大街跨线桥钢箱梁为背景,基于一年的现场观测数据,探讨了箱梁截面温度场的分布规律,并分析了铺装层对钢箱梁温度场分布的影响,同时分析了日照温度的效应,在此基础上建立出符合寒旱区地区天气特点的温度梯度模式。
2017, 32(6): 59-65.
doi: 10.13206/j.gjg.201706010
摘要:
主要针对架空输电线路铁塔设计中常用的单双角钢变换节点进行承载力研究,建立其力学模型,对节点强度和稳定性进行理论分析,提出节点水平连接板板厚的计算方法,给出节点荷载传递系数。对不同板厚的单双角钢变换节点进行足尺试验和有限元分析,并将试验结果与有限元结果进行对比分析,二者吻合较好,验证了单双角钢变换节点的荷载传递机理,同时验证了水平连接板设计计算方法的可行性。
主要针对架空输电线路铁塔设计中常用的单双角钢变换节点进行承载力研究,建立其力学模型,对节点强度和稳定性进行理论分析,提出节点水平连接板板厚的计算方法,给出节点荷载传递系数。对不同板厚的单双角钢变换节点进行足尺试验和有限元分析,并将试验结果与有限元结果进行对比分析,二者吻合较好,验证了单双角钢变换节点的荷载传递机理,同时验证了水平连接板设计计算方法的可行性。
2017, 32(6): 66-68.
doi: 10.13206/j.gjg.201706011
摘要:
应用3D3S及YJK建筑结构设计软件对一个上部为钢网架、下部支承结构为混凝土结构的游泳馆进行了设计,并对该结构整体分析设计结果与网架独立设计结果进行对比。同时,分析了采用不同阻尼比计算方式对该钢-混凝土结构的影响。结果表明:分离的简化设计过程对于网架杆件、支座连接、下部结构来说,计算结果局部偏差很大,可能存在不合理、不安全的情况;统一的阻尼比计算方式与材料阻尼计算结果存在差异,建议设计时采用考虑不同材料的等效阻尼。通过该项目的设计分析,说明上、下部结构协同分析的可行性和必要性。
应用3D3S及YJK建筑结构设计软件对一个上部为钢网架、下部支承结构为混凝土结构的游泳馆进行了设计,并对该结构整体分析设计结果与网架独立设计结果进行对比。同时,分析了采用不同阻尼比计算方式对该钢-混凝土结构的影响。结果表明:分离的简化设计过程对于网架杆件、支座连接、下部结构来说,计算结果局部偏差很大,可能存在不合理、不安全的情况;统一的阻尼比计算方式与材料阻尼计算结果存在差异,建议设计时采用考虑不同材料的等效阻尼。通过该项目的设计分析,说明上、下部结构协同分析的可行性和必要性。
2017, 32(6): 69-72.
doi: 10.13206/j.gjg.201706012
摘要:
某异型单层网架采光顶钢结构属于青山区江滩综合改造项目中的钢结构部分,由7个喇叭花形的单体在顶部焊接成整体的单层网壳结构寓意为"钢花飞溅"。结构设计需结合建筑外形及加工制作等进行综合考虑,确定合理的网格划分形式,应用MIDAS/Gen进行整体有限元分析,确定该结构的静力和动力特性,完成结构设计目标。
某异型单层网架采光顶钢结构属于青山区江滩综合改造项目中的钢结构部分,由7个喇叭花形的单体在顶部焊接成整体的单层网壳结构寓意为"钢花飞溅"。结构设计需结合建筑外形及加工制作等进行综合考虑,确定合理的网格划分形式,应用MIDAS/Gen进行整体有限元分析,确定该结构的静力和动力特性,完成结构设计目标。
2017, 32(6): 73-76.
doi: 10.13206/j.gjg.201706013
摘要:
在理论计算和试验的基础上,应用ANSYS有限元分析软件,研究在相同的荷载和边界条件下,内环板的不同宽度对钢管混凝土柱节点性能的影响规律。结果表明,内环板的宽度对节点梁端的最大位移无明显影响,对节点的最大应力有显著影响;节点破坏时,梁首先破坏,加强环板是安全的,因此内加强环板焊接可以考虑不采用全熔透焊缝。
在理论计算和试验的基础上,应用ANSYS有限元分析软件,研究在相同的荷载和边界条件下,内环板的不同宽度对钢管混凝土柱节点性能的影响规律。结果表明,内环板的宽度对节点梁端的最大位移无明显影响,对节点的最大应力有显著影响;节点破坏时,梁首先破坏,加强环板是安全的,因此内加强环板焊接可以考虑不采用全熔透焊缝。
2017, 32(6): 77-82.
doi: 10.13206/j.gjg.201706014
摘要:
为了研究未在柱上设置加劲肋的矩形钢管柱与矩形钢管桁架螺栓连接节点的静力性能以及影响因素,采用通用有限元分析软件ANSYS,针对3种柱截面高度及两种连接板厚度组合出的6组节点进行非线性分析。结果表明,此类节点通过在柱上局部外包加厚钢板,能有效得桁架上荷载传递到矩形钢管柱上,桁架下弦与矩形钢管柱连接处未出现明显局部失稳的现象,在充分加载后出现的两种主要破坏模式为下弦连接板平面外失稳及矩形钢管柱形成塑性铰,当下弦连接板厚度较薄而矩形钢管柱截面高度较大时,出现的破坏模式为下弦连接板平面外失稳,而当下弦连接板较厚而矩形钢管柱高度较小时,出现的破坏模式为矩管柱出现塑性铰。
为了研究未在柱上设置加劲肋的矩形钢管柱与矩形钢管桁架螺栓连接节点的静力性能以及影响因素,采用通用有限元分析软件ANSYS,针对3种柱截面高度及两种连接板厚度组合出的6组节点进行非线性分析。结果表明,此类节点通过在柱上局部外包加厚钢板,能有效得桁架上荷载传递到矩形钢管柱上,桁架下弦与矩形钢管柱连接处未出现明显局部失稳的现象,在充分加载后出现的两种主要破坏模式为下弦连接板平面外失稳及矩形钢管柱形成塑性铰,当下弦连接板厚度较薄而矩形钢管柱截面高度较大时,出现的破坏模式为下弦连接板平面外失稳,而当下弦连接板较厚而矩形钢管柱高度较小时,出现的破坏模式为矩管柱出现塑性铰。
2017, 32(6): 83-86.
doi: 10.13206/j.gjg.201706015
摘要:
为研究不同因素对轻钢密肋结构抗侧性能的影响,应用ANSYS有限元软件分别研究了水平风荷载和竖向荷载作用下薄壁型钢的厚度、蒙皮面板、龙骨柱的形状对抗侧性能的影响。结果表明:随着薄壁型钢厚度的增加,结构的抗侧性能逐渐增强;在水平风荷载作用下,加了蒙皮面板结构的侧向刚度是不加蒙皮面板结构的5.14倍;龙骨柱的形状对侧向性能的影响不大。
为研究不同因素对轻钢密肋结构抗侧性能的影响,应用ANSYS有限元软件分别研究了水平风荷载和竖向荷载作用下薄壁型钢的厚度、蒙皮面板、龙骨柱的形状对抗侧性能的影响。结果表明:随着薄壁型钢厚度的增加,结构的抗侧性能逐渐增强;在水平风荷载作用下,加了蒙皮面板结构的侧向刚度是不加蒙皮面板结构的5.14倍;龙骨柱的形状对侧向性能的影响不大。
2017, 32(6): 90-93.
doi: 10.13206/j.gjg.201706017
摘要:
某焦炭塔在生产弹丸焦时,塔体、管线、框架振动明显。通过振动测试和计算分析确定振动原因是焦炭塔内部球状弹丸焦无规则运动造成的;明确了结构被激起的振型和振动特征,并在此基础上制定了有效的减振、隔振方案,即在塔顶安装TMD后,结构振动明显减小,取得了较好的减振效果。
某焦炭塔在生产弹丸焦时,塔体、管线、框架振动明显。通过振动测试和计算分析确定振动原因是焦炭塔内部球状弹丸焦无规则运动造成的;明确了结构被激起的振型和振动特征,并在此基础上制定了有效的减振、隔振方案,即在塔顶安装TMD后,结构振动明显减小,取得了较好的减振效果。
2017, 32(6): 94-98.
doi: 10.13206/j.gjg.201706018
摘要:
以南京水利科学研究院深水航道试验厅项目为例,详细介绍了大跨度张弦桁架钢屋盖结构采用液压同步顶推累积滑移施工技术。通过计算机辅助模拟施工,解决了高空安装难题;通过采用同步控制系统,保证了两端支座滑移的同步性;采用桁架地面拼装、高空分段吊装的方式,实现同步施工,创造了良好的经济效益。
以南京水利科学研究院深水航道试验厅项目为例,详细介绍了大跨度张弦桁架钢屋盖结构采用液压同步顶推累积滑移施工技术。通过计算机辅助模拟施工,解决了高空安装难题;通过采用同步控制系统,保证了两端支座滑移的同步性;采用桁架地面拼装、高空分段吊装的方式,实现同步施工,创造了良好的经济效益。
2017, 32(6): 99-102.
doi: 10.13206/j.gjg.201706019
摘要:
针对大直径环形钢箱梁的跨度大、重量重、直径长、施工难度大的特点,对整体安装方案与关键节点展开分析,针对环形钢箱梁的整体安装的施工工艺流程,以及对吊装、监控、安装精度控制等进行了研究与分析。结果表明,该钢箱梁安装就位后工程质量符合相关规范要求,保证了施工安全性。
针对大直径环形钢箱梁的跨度大、重量重、直径长、施工难度大的特点,对整体安装方案与关键节点展开分析,针对环形钢箱梁的整体安装的施工工艺流程,以及对吊装、监控、安装精度控制等进行了研究与分析。结果表明,该钢箱梁安装就位后工程质量符合相关规范要求,保证了施工安全性。
2017, 32(6): 103-105.
doi: 10.13206/j.gjg.201706020
摘要:
结合安装现场条件、运输条件、起重条件对蝶形钢箱拱进行合理分段,利用计算机三维放样制作胎架和地样,把复杂的结构形式反映到地样上,以保证钢箱拱的整体线型和拉索吊耳的准确定位,钢箱拱的整体预装以及高强螺栓的预装在装配过程中一次完成。安装时利用有限元分析软件对整个施工过程进行模拟,分析支撑体系及主箱梁的受力情况。对支撑体系的搭设形式、钢拱肋的节段划分、吊装过程进行严格控制,采用空间三维坐标定位测量法,保证了定位的准确性。
结合安装现场条件、运输条件、起重条件对蝶形钢箱拱进行合理分段,利用计算机三维放样制作胎架和地样,把复杂的结构形式反映到地样上,以保证钢箱拱的整体线型和拉索吊耳的准确定位,钢箱拱的整体预装以及高强螺栓的预装在装配过程中一次完成。安装时利用有限元分析软件对整个施工过程进行模拟,分析支撑体系及主箱梁的受力情况。对支撑体系的搭设形式、钢拱肋的节段划分、吊装过程进行严格控制,采用空间三维坐标定位测量法,保证了定位的准确性。
2017, 32(6): 106-110.
doi: 10.13206/j.gjg.201706021
摘要:
由于钢材和轻质混凝土的共同作用,使得轻骨料钢管混凝土结构可有效减轻自重并提高其耐火性能。为分析钢管轻骨料混凝土结构在高温下的力学性能劣化规律,需要确定构件的温度场分布。利用火灾试验炉对4根试件进行高温试验,测量构件不同截面的热响应,选择材料热工参数,对比试验结果,采用有限元软件分析钢管轻骨料混凝土柱受火作用下的热响应,建立合理的数值分析模型,该研究成果可作为进一步分析轻骨料钢管混凝土结构受火作用下力学性能的基础。
由于钢材和轻质混凝土的共同作用,使得轻骨料钢管混凝土结构可有效减轻自重并提高其耐火性能。为分析钢管轻骨料混凝土结构在高温下的力学性能劣化规律,需要确定构件的温度场分布。利用火灾试验炉对4根试件进行高温试验,测量构件不同截面的热响应,选择材料热工参数,对比试验结果,采用有限元软件分析钢管轻骨料混凝土柱受火作用下的热响应,建立合理的数值分析模型,该研究成果可作为进一步分析轻骨料钢管混凝土结构受火作用下力学性能的基础。
2017, 32(6): 111-114.
doi: 10.13206/j.gjg.201706022
摘要:
讨论了3种不同环境下腐蚀钢板表面形貌特征,通过假设锈蚀坑的近似几何尺寸,利用ANSYS及n Code Design Life软件,分析锈坑尺寸变化对钢板应力集中系数及疲劳寿命的影响规律。结果表明,随着锈坑深径比和宽长比的增大,应力集中系数逐渐增大且疲劳寿命逐渐减小并趋于稳定;基于深径比及宽长比的半椭球体锈坑应力集中系数计算模型,得出锈坑深度相对于半径对疲劳寿命影响逐渐增大,锈坑宽度相对于长度对疲劳寿命影响逐渐增大的基本规律。
讨论了3种不同环境下腐蚀钢板表面形貌特征,通过假设锈蚀坑的近似几何尺寸,利用ANSYS及n Code Design Life软件,分析锈坑尺寸变化对钢板应力集中系数及疲劳寿命的影响规律。结果表明,随着锈坑深径比和宽长比的增大,应力集中系数逐渐增大且疲劳寿命逐渐减小并趋于稳定;基于深径比及宽长比的半椭球体锈坑应力集中系数计算模型,得出锈坑深度相对于半径对疲劳寿命影响逐渐增大,锈坑宽度相对于长度对疲劳寿命影响逐渐增大的基本规律。
2017, 32(6): 115-120.
doi: 10.13206/j.gjg.201706023
摘要:
基于性能化抗火设计思想,利用场模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator)对门式刚架钢结构厂房各种可能的火灾场景进行仿真分析,获得火灾升降温全过程的时间-温度曲线。在此基础上,运用ANSYS建立有初始缺陷的门式刚架有限元模型对其火灾全过程的力学性能进行直接分析。结果表明,当发生火源功率达到25 MW的严重火灾时,对于柱脚形式为铰接的门式刚架,结构很快发生侧移破坏,需要对整榀刚架进行防火保护,但柱脚如果采取固接形式,则只需对钢柱进行防火保护。当仅发生火源功率不超过5 MW的一般火灾时,只对钢柱进行防火保护即可。
基于性能化抗火设计思想,利用场模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator)对门式刚架钢结构厂房各种可能的火灾场景进行仿真分析,获得火灾升降温全过程的时间-温度曲线。在此基础上,运用ANSYS建立有初始缺陷的门式刚架有限元模型对其火灾全过程的力学性能进行直接分析。结果表明,当发生火源功率达到25 MW的严重火灾时,对于柱脚形式为铰接的门式刚架,结构很快发生侧移破坏,需要对整榀刚架进行防火保护,但柱脚如果采取固接形式,则只需对钢柱进行防火保护。当仅发生火源功率不超过5 MW的一般火灾时,只对钢柱进行防火保护即可。
