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2018年 第33卷 第2期
2018, 33(2): 1-7.
doi: 10.13206/j.gjg.201802001
摘要
摘要:
将传统Y型偏心支撑钢框架中耗能梁段的制作材料替换为形状记忆合金(SMA)形成一种具有自复位功能的Y型偏心支撑钢框架结构。采用ANSYS软件建立了6组单层、单跨自复位Y型偏心支撑钢框架及纯钢框架的微观有限元模型,重点研究采用刚性连接、齐平式及外伸式端板连接节点对自复位Y型偏心支撑钢框架滞回性能、耗能能力、抗侧刚度及复位能力的影响,并且对比分析了有无Y型支撑对钢框架性能的影响。研究结果表明:采用齐平式及外伸式端板连接的自复位Y型偏心支撑钢框架具有较好的复位能力及延性性能,但与采用刚性节点的自复位Y型偏心支撑钢框架相比,其水平承载力、抗侧刚度及耗能能力略低。
将传统Y型偏心支撑钢框架中耗能梁段的制作材料替换为形状记忆合金(SMA)形成一种具有自复位功能的Y型偏心支撑钢框架结构。采用ANSYS软件建立了6组单层、单跨自复位Y型偏心支撑钢框架及纯钢框架的微观有限元模型,重点研究采用刚性连接、齐平式及外伸式端板连接节点对自复位Y型偏心支撑钢框架滞回性能、耗能能力、抗侧刚度及复位能力的影响,并且对比分析了有无Y型支撑对钢框架性能的影响。研究结果表明:采用齐平式及外伸式端板连接的自复位Y型偏心支撑钢框架具有较好的复位能力及延性性能,但与采用刚性节点的自复位Y型偏心支撑钢框架相比,其水平承载力、抗侧刚度及耗能能力略低。
2018, 33(2): 8-12.
doi: 10.13206/j.gjg.201802002
摘要:
蜂窝梁腹板开孔后对结构刚度有较大削弱,目前国内相关规范中还没有蜂窝梁挠度相关的计算式。基于费氏空腹桁架理论,针对蜂窝梁腹板开孔有削弱的特点,考虑了蜂窝梁的剪切变形和剪力次弯矩引起的变形,推导了蜂窝梁挠度简化计算式。其次,采用有限元方法研究跨高比、开孔率、截面尺寸等参数对蜂窝梁挠度的影响规律,比较在相同荷载工况下不同孔形蜂窝梁的挠度,总结蜂窝梁的挠度变化特点,并采用有限元计算结果验证所推导的蜂窝梁挠度计算式的正确性。
蜂窝梁腹板开孔后对结构刚度有较大削弱,目前国内相关规范中还没有蜂窝梁挠度相关的计算式。基于费氏空腹桁架理论,针对蜂窝梁腹板开孔有削弱的特点,考虑了蜂窝梁的剪切变形和剪力次弯矩引起的变形,推导了蜂窝梁挠度简化计算式。其次,采用有限元方法研究跨高比、开孔率、截面尺寸等参数对蜂窝梁挠度的影响规律,比较在相同荷载工况下不同孔形蜂窝梁的挠度,总结蜂窝梁的挠度变化特点,并采用有限元计算结果验证所推导的蜂窝梁挠度计算式的正确性。
2018, 33(2): 13-18.
doi: 10.13206/j.gjg.201802003
摘要:
为了探究不同柱轴压比下新型板柱组合结构边节点的抗震性能,设计3个不同轴压比的边节点足尺模型进行试验。通过滞回性能试验,对该类型新型板柱边节点的承载力、延性、耗能、强度和刚度等抗震性能指标进行了研究。结果表明,该类型边节点具有较好的抗震性能;不同轴压比对该类型节点的抗震性能影响较小,且各轴压比下该类型节点均具有良好的抗震性能。
为了探究不同柱轴压比下新型板柱组合结构边节点的抗震性能,设计3个不同轴压比的边节点足尺模型进行试验。通过滞回性能试验,对该类型新型板柱边节点的承载力、延性、耗能、强度和刚度等抗震性能指标进行了研究。结果表明,该类型边节点具有较好的抗震性能;不同轴压比对该类型节点的抗震性能影响较小,且各轴压比下该类型节点均具有良好的抗震性能。
2018, 33(2): 19-25.
doi: 10.13206/j.gjg.201802004
摘要:
通过引入线刚度修正系数来考虑连接的非线性,采用变刚度螺旋弹簧单元模拟半刚性节点的特性,给出了考虑连接节点刚度影响的无侧移、有侧移钢框架柱的计算长度系数公式,讨论了半刚性连接对框架稳定承载力的影响。研究结果表明:节点刚度对纯框架柱计算长度系数有显著的影响。在无侧移情况下,有限元分析结果与理论计算值吻合较好;在有侧移情况下,节点连接的有效刚度与作用在框架梁上的荷载大小及形式等有关,准确确定有效刚度比较复杂,理论计算与有限元分析结果相差较大,理论解偏于保守。
通过引入线刚度修正系数来考虑连接的非线性,采用变刚度螺旋弹簧单元模拟半刚性节点的特性,给出了考虑连接节点刚度影响的无侧移、有侧移钢框架柱的计算长度系数公式,讨论了半刚性连接对框架稳定承载力的影响。研究结果表明:节点刚度对纯框架柱计算长度系数有显著的影响。在无侧移情况下,有限元分析结果与理论计算值吻合较好;在有侧移情况下,节点连接的有效刚度与作用在框架梁上的荷载大小及形式等有关,准确确定有效刚度比较复杂,理论计算与有限元分析结果相差较大,理论解偏于保守。
2018, 33(2): 26-30.
doi: 10.13206/j.gjg.201802005
摘要:
基于ABAQUS的非线性有限元分析,对四角连接钢板剪力墙的受力性能进行了研究。通过模拟分析其边框柱的最小抗弯刚度,结果表明:四角钢板剪力墙能有效改善内嵌钢板的抗侧力性能、降低对边框柱抗弯刚度的要求,且具有"强节点,弱构件"的优良性能。分析考虑四角连接钢板剪力墙的受力特点,再基于简化的等效斜支撑模型,对其极限承载力进行了理论推导,可供工程实际应用。
基于ABAQUS的非线性有限元分析,对四角连接钢板剪力墙的受力性能进行了研究。通过模拟分析其边框柱的最小抗弯刚度,结果表明:四角钢板剪力墙能有效改善内嵌钢板的抗侧力性能、降低对边框柱抗弯刚度的要求,且具有"强节点,弱构件"的优良性能。分析考虑四角连接钢板剪力墙的受力特点,再基于简化的等效斜支撑模型,对其极限承载力进行了理论推导,可供工程实际应用。
2018, 33(2): 31-36.
doi: 10.13206/j.gjg.201802006
摘要:
在输电线路铁塔中,螺栓连接是节点的一种常用连接方式。为保证连接的可靠性,施工时常采用紧固力矩对预紧力进行控制。扭矩系数作为紧固力矩和预紧力关系的关键参数,对合适的紧固力矩范围的确定起着重要作用。输电线路相关规范规定了螺栓紧固力矩的下限,但未规定上限。对不同等级、不同规格、镀锌前后普通螺栓的屈服荷载和扭矩系数进行了测定,采用两种方法对紧固力矩的上限进行计算,并与工程机械相关规范给出的紧固力矩上限进行对比。结果表明:工程机械相关规范给出的紧固力矩上限普遍与试验值有较大程度的偏差,两种方法得到的预紧力也存在不同程度的偏差,产生这种偏差的主要原因是扭矩系数标准差的差异。
在输电线路铁塔中,螺栓连接是节点的一种常用连接方式。为保证连接的可靠性,施工时常采用紧固力矩对预紧力进行控制。扭矩系数作为紧固力矩和预紧力关系的关键参数,对合适的紧固力矩范围的确定起着重要作用。输电线路相关规范规定了螺栓紧固力矩的下限,但未规定上限。对不同等级、不同规格、镀锌前后普通螺栓的屈服荷载和扭矩系数进行了测定,采用两种方法对紧固力矩的上限进行计算,并与工程机械相关规范给出的紧固力矩上限进行对比。结果表明:工程机械相关规范给出的紧固力矩上限普遍与试验值有较大程度的偏差,两种方法得到的预紧力也存在不同程度的偏差,产生这种偏差的主要原因是扭矩系数标准差的差异。
2018, 33(2): 37-42.
doi: 10.13206/j.gjg.201802007
摘要:
为研究中空夹层钢管混凝土试件的抗冲击性能,利用DHR-9401式落锤试验机对6根中空夹层钢管混凝土和2根双层空钢管试件进行抗冲击试验研究。通过冲击力传感器、高速摄影仪和动态应变仪记录不同冲击能量下中空夹层钢管混凝土的冲击力、跨中挠度和特定点的应变,并对比中空夹层钢管混凝土直管、锥管、双层空直管和双层空锥管试件的抗冲击性能。最后基于非线性有限元软件ABAQUS对试验进行模拟。研究结果表明:中空夹层钢管混凝土试件的抗冲击性能明显优于双层空钢管试件的抗冲击性能;中空夹层钢管混凝土直管试件的抗冲击性能优于锥管试件;随着冲击能量的增加,试件的变形随之增大;模拟结果与试验结果吻合较好。
为研究中空夹层钢管混凝土试件的抗冲击性能,利用DHR-9401式落锤试验机对6根中空夹层钢管混凝土和2根双层空钢管试件进行抗冲击试验研究。通过冲击力传感器、高速摄影仪和动态应变仪记录不同冲击能量下中空夹层钢管混凝土的冲击力、跨中挠度和特定点的应变,并对比中空夹层钢管混凝土直管、锥管、双层空直管和双层空锥管试件的抗冲击性能。最后基于非线性有限元软件ABAQUS对试验进行模拟。研究结果表明:中空夹层钢管混凝土试件的抗冲击性能明显优于双层空钢管试件的抗冲击性能;中空夹层钢管混凝土直管试件的抗冲击性能优于锥管试件;随着冲击能量的增加,试件的变形随之增大;模拟结果与试验结果吻合较好。
2018, 33(2): 43-50.
doi: 10.13206/j.gjg.201802008
摘要:
利用ABAQUS对1榀两层单跨设置预拉对穿螺栓T形件焊接加强型连接新型卷边PEC-钢梁组合框架结构试验试件进行水平低周往复荷载下的抗震性能数值模拟。并对试件结构的滞回性能、水平抗侧刚度退化、节点连接性能、耗能性能、层间传力机理和破坏模式等抗震性能进行分析。结果显示:试件具有较高的承载能力和较大的初始抗侧刚度,且上下层初始抗侧刚度相差较大,随着加载导致试件损伤不断发展,上下层刚度逐渐衰减而趋向一致;试件下层受压PEC柱承担层间水平剪力60%,而上层层间剪力由PEC柱平均分担,且试件层间变形表现为剪切型模式;T形件焊接加强型连接实现了梁端塑性铰区远离节点区、节点区混凝土斜压带传力模式和节点连接部分自复位功效的设计目标,更好地满足了"强柱弱梁"的抗震要求;试件耗能主要通过PEC柱脚混凝土压溃与钢骨架屈服和T形件端部梁截面屈服来实现,且上下层耗能基本一致;试件结构最终破坏模式为T形件端部梁截面充分屈服和PEC柱脚部位钢骨架屈服与混凝土压溃形成塑性铰的塑性破坏机构,表明试件结构具有良好的延性及较好的抗震性能。
利用ABAQUS对1榀两层单跨设置预拉对穿螺栓T形件焊接加强型连接新型卷边PEC-钢梁组合框架结构试验试件进行水平低周往复荷载下的抗震性能数值模拟。并对试件结构的滞回性能、水平抗侧刚度退化、节点连接性能、耗能性能、层间传力机理和破坏模式等抗震性能进行分析。结果显示:试件具有较高的承载能力和较大的初始抗侧刚度,且上下层初始抗侧刚度相差较大,随着加载导致试件损伤不断发展,上下层刚度逐渐衰减而趋向一致;试件下层受压PEC柱承担层间水平剪力60%,而上层层间剪力由PEC柱平均分担,且试件层间变形表现为剪切型模式;T形件焊接加强型连接实现了梁端塑性铰区远离节点区、节点区混凝土斜压带传力模式和节点连接部分自复位功效的设计目标,更好地满足了"强柱弱梁"的抗震要求;试件耗能主要通过PEC柱脚混凝土压溃与钢骨架屈服和T形件端部梁截面屈服来实现,且上下层耗能基本一致;试件结构最终破坏模式为T形件端部梁截面充分屈服和PEC柱脚部位钢骨架屈服与混凝土压溃形成塑性铰的塑性破坏机构,表明试件结构具有良好的延性及较好的抗震性能。
2018, 33(2): 51-55.
doi: 10.13206/j.gjg.201802009
摘要:
标准化设计是装配式建筑的重要特性之一,通过对某多层住宅建筑结构标准化设计的探索,对建筑物进行了模块化设计,将整个建筑群简化为26个标准模块单元。通过对标准模块单元结构的标准化设计,统一了构件截面,将标准模块单元简化为1种柱截面和1种梁截面通过1种螺栓和1种规格柱脚锚栓连接而成。通过高度的市场化选材,大大降低了构件加工难度,降低了加工成本,实现了构件工业化、零件化,符合建筑产业化发展需要。
标准化设计是装配式建筑的重要特性之一,通过对某多层住宅建筑结构标准化设计的探索,对建筑物进行了模块化设计,将整个建筑群简化为26个标准模块单元。通过对标准模块单元结构的标准化设计,统一了构件截面,将标准模块单元简化为1种柱截面和1种梁截面通过1种螺栓和1种规格柱脚锚栓连接而成。通过高度的市场化选材,大大降低了构件加工难度,降低了加工成本,实现了构件工业化、零件化,符合建筑产业化发展需要。
2018, 33(2): 56-59.
doi: 10.13206/j.gjg.201802010
摘要:
KX型相贯节点被广泛应用于空间结构中,但目前相关规范尚无其承载力计算方法。同时考虑几何非线性和材料非线性,利用有限元方法计算得到了不同几何参数和荷载参数的KX型节点极限承载力,建立了6组KX型节点K支管承载力和X支管承载力的相关曲线,进而通过分析发现了相关曲线存在的规律,并得到相关文献试验数据和数值分析数据的验证。最后,基于分析得到的规律提出了KX型相贯节点的极限承载力计算式。
KX型相贯节点被广泛应用于空间结构中,但目前相关规范尚无其承载力计算方法。同时考虑几何非线性和材料非线性,利用有限元方法计算得到了不同几何参数和荷载参数的KX型节点极限承载力,建立了6组KX型节点K支管承载力和X支管承载力的相关曲线,进而通过分析发现了相关曲线存在的规律,并得到相关文献试验数据和数值分析数据的验证。最后,基于分析得到的规律提出了KX型相贯节点的极限承载力计算式。
2018, 33(2): 60-64.
doi: 10.13206/j.gjg.201802011
摘要:
为了研究正六边形孔蜂窝门式刚架梁柱节点在地震作用下的力学性能,应用有限元软件ABAQUS建立数值分析模型,分析了扩张比、第一孔中心距节点域的距离和节点域处是否布置加劲肋3个参数对节点抗震性能的影响,比较了六边形孔蜂窝节点与实腹节点的节点域承载力间的差异。结果表明,蜂窝式节点在抗震性能方面优于实腹式节点,扩张比为1.52、开孔距离为768 mm和节点域布置加劲肋的蜂窝式节点在地震作用下的力学性能更优。
为了研究正六边形孔蜂窝门式刚架梁柱节点在地震作用下的力学性能,应用有限元软件ABAQUS建立数值分析模型,分析了扩张比、第一孔中心距节点域的距离和节点域处是否布置加劲肋3个参数对节点抗震性能的影响,比较了六边形孔蜂窝节点与实腹节点的节点域承载力间的差异。结果表明,蜂窝式节点在抗震性能方面优于实腹式节点,扩张比为1.52、开孔距离为768 mm和节点域布置加劲肋的蜂窝式节点在地震作用下的力学性能更优。
2018, 33(2): 65-67.
doi: 10.13206/j.gjg.201802012
摘要:
轻型门式刚架结构中围护结构具有提高整体结构刚度,参与结构整体受力的作用,即蒙皮效应。目前我国相关规范中对蒙皮参与结构受力的贡献很少考虑,而考虑蒙皮效应的设计将使得结构的受力更加符合实际情况,从而更加经济合理。利用有限元软件ANSYS,通过改变约束条件以考虑屋面板压型钢板的蒙皮效应对冷弯薄壁型钢檩条的稳定性作用;利用控制变量法,研究了蒙皮板厚度对檩条稳定承载力的影响。结果表明:考虑蒙皮的侧向檩条约束能有效增加檩条的稳定性;蒙皮厚度对檩条的屈曲荷载影响可以忽略。但布置拉条后,可使檩条的弯扭屈曲承载力有明显提高。
轻型门式刚架结构中围护结构具有提高整体结构刚度,参与结构整体受力的作用,即蒙皮效应。目前我国相关规范中对蒙皮参与结构受力的贡献很少考虑,而考虑蒙皮效应的设计将使得结构的受力更加符合实际情况,从而更加经济合理。利用有限元软件ANSYS,通过改变约束条件以考虑屋面板压型钢板的蒙皮效应对冷弯薄壁型钢檩条的稳定性作用;利用控制变量法,研究了蒙皮板厚度对檩条稳定承载力的影响。结果表明:考虑蒙皮的侧向檩条约束能有效增加檩条的稳定性;蒙皮厚度对檩条的屈曲荷载影响可以忽略。但布置拉条后,可使檩条的弯扭屈曲承载力有明显提高。
2018, 33(2): 68-72.
doi: 10.13206/j.gjg.201802013
摘要:
目前针对型钢混凝土构件受力性能的分析主要基于型钢与混凝土完全黏结的假定,与实际情况有一定差异。基于此,选取武汉市某工程中一榀型钢混凝土梁式转换框架作为研究对象,依托ABAQUS有限元分析软件,探究型钢与混凝土界面滑移的有限元模拟方法及界面滑移对结构性能的影响。结果表明:考虑界面滑移的模型,混凝土和型钢应力分别增加和减少10%左右,模型最大位移增加约50%,混凝土损伤范围和钢筋屈服程度亦增加。建议在设计中重视型钢与混凝土之间的滑移,当两者连接不可靠时,宜适当增加钢筋和混凝土用量或提高混凝土强度。
目前针对型钢混凝土构件受力性能的分析主要基于型钢与混凝土完全黏结的假定,与实际情况有一定差异。基于此,选取武汉市某工程中一榀型钢混凝土梁式转换框架作为研究对象,依托ABAQUS有限元分析软件,探究型钢与混凝土界面滑移的有限元模拟方法及界面滑移对结构性能的影响。结果表明:考虑界面滑移的模型,混凝土和型钢应力分别增加和减少10%左右,模型最大位移增加约50%,混凝土损伤范围和钢筋屈服程度亦增加。建议在设计中重视型钢与混凝土之间的滑移,当两者连接不可靠时,宜适当增加钢筋和混凝土用量或提高混凝土强度。
2018, 33(2): 73-76.
doi: 10.13206/j.gjg.201802014
摘要:
依托某超高层钢框架-核心筒结构体系,利用SATWE和ETABS软件进行了不同加强层布设方案的多遇地震作用下弹性整体计算分析,对比分析了不同水平加强层布设方案下结构的自振周期、位移以及内力,并采用ABAQUS软件对比分析了人工波、El Centro、TAFE三组波下的弹塑性时程分析结果。分析表明:水平加强层布置对此类超高层钢框架-核心筒结构的周期、位移、内力有不同程度的影响,需重点验算附近楼层内力和位移。
依托某超高层钢框架-核心筒结构体系,利用SATWE和ETABS软件进行了不同加强层布设方案的多遇地震作用下弹性整体计算分析,对比分析了不同水平加强层布设方案下结构的自振周期、位移以及内力,并采用ABAQUS软件对比分析了人工波、El Centro、TAFE三组波下的弹塑性时程分析结果。分析表明:水平加强层布置对此类超高层钢框架-核心筒结构的周期、位移、内力有不同程度的影响,需重点验算附近楼层内力和位移。
2018, 33(2): 77-79.
doi: 10.13206/j.gjg.201802015
摘要:
圆柱形塔柱是索道常用的支架形式,在承受较大荷载时需对其进行加固。采用ALGOR有限元分析软件建立了4种加固支架塔柱的模型,计算出各种模型在最不利荷载组合下的位移,并对计算结果进行了比较分析。结果表明:经过加固的支架塔柱变形会大大减小,不同加固方式的效果有所不同,当支撑设置在地面或相邻支架根部时加固效果最好。
圆柱形塔柱是索道常用的支架形式,在承受较大荷载时需对其进行加固。采用ALGOR有限元分析软件建立了4种加固支架塔柱的模型,计算出各种模型在最不利荷载组合下的位移,并对计算结果进行了比较分析。结果表明:经过加固的支架塔柱变形会大大减小,不同加固方式的效果有所不同,当支撑设置在地面或相邻支架根部时加固效果最好。
2018, 33(2): 80-83.
doi: 10.13206/j.gjg.201802016
摘要:
针对某发射塔架顶层水箱支撑结构强度检验的问题,利用力学仿真和应变监测两种方法对冷却水箱的支撑结构进行研究。通过对支撑钢结构仿真数据及在注水过程中监测试验测量数据的研究与比较,结果表明冷却水箱注水工作可以正常进行,目前设计的冷却水箱支撑结构完全满足使用要求。
针对某发射塔架顶层水箱支撑结构强度检验的问题,利用力学仿真和应变监测两种方法对冷却水箱的支撑结构进行研究。通过对支撑钢结构仿真数据及在注水过程中监测试验测量数据的研究与比较,结果表明冷却水箱注水工作可以正常进行,目前设计的冷却水箱支撑结构完全满足使用要求。
2018, 33(2): 84-88.
doi: 10.13206/j.gjg.201802017
摘要:
针对装配式贝雷梁的结构形式多样性和承载能力差异性,基于MIDAS/Civil有限元分析软件建立5种类型贝雷梁结构,设定包括自重荷载在内的6种荷载工况,分别对12种跨度的结构进行受力性能分析;以滨江大桥主梁支架现浇施工为背景,为保证上跨污水处理池33 m跨度贝雷梁吊装转运的稳定性和安全性,设计1榀吊装桁架,采用有限元方法对吊装桁架进行力学性能分析。结果表明,不同类型结构贝雷梁承载力差异明显,随着贝雷梁跨度增大其受力敏感性增大,基于理论计算的结果与计算机仿真结果差别较大;跨度大于30 m的贝雷梁,在进行吊装时必须使用吊装桁架,经过对桁架的设计和计算,其力学性能满足承载力要求。
针对装配式贝雷梁的结构形式多样性和承载能力差异性,基于MIDAS/Civil有限元分析软件建立5种类型贝雷梁结构,设定包括自重荷载在内的6种荷载工况,分别对12种跨度的结构进行受力性能分析;以滨江大桥主梁支架现浇施工为背景,为保证上跨污水处理池33 m跨度贝雷梁吊装转运的稳定性和安全性,设计1榀吊装桁架,采用有限元方法对吊装桁架进行力学性能分析。结果表明,不同类型结构贝雷梁承载力差异明显,随着贝雷梁跨度增大其受力敏感性增大,基于理论计算的结果与计算机仿真结果差别较大;跨度大于30 m的贝雷梁,在进行吊装时必须使用吊装桁架,经过对桁架的设计和计算,其力学性能满足承载力要求。
2018, 33(2): 89-92.
doi: 10.13206/j.gjg.201802018
摘要:
首先对国内外桥梁钢索塔建造现状及应用前景进行了介绍,然后对典型桥梁钢索塔的结构特点进行了分析。结合桥梁钢索塔结构特点,重点对制作方案策划、焊接变形及几何精度控制技术、曲线形钢索塔节段制作技术、钢索塔预拼装技术及自动化制作等方面进行了阐述,解决了钢索塔制作的难题,取得了良好的效果。
首先对国内外桥梁钢索塔建造现状及应用前景进行了介绍,然后对典型桥梁钢索塔的结构特点进行了分析。结合桥梁钢索塔结构特点,重点对制作方案策划、焊接变形及几何精度控制技术、曲线形钢索塔节段制作技术、钢索塔预拼装技术及自动化制作等方面进行了阐述,解决了钢索塔制作的难题,取得了良好的效果。
2018, 33(2): 93-97.
doi: 10.13206/j.gjg.201802019
摘要:
空间钢结构建筑造型向多样化方向发展,给钢结构的加工制作和施工方案选取提出了更高的要求。钢结构施工过程中,结构的刚度、质量、荷载等不断变化,是一个非线性的加载历程。严格地讲,结构设计应以施工阶段结束时的刚度作为线性分析的初始刚度。根据美术馆钢结构的特点制定了安装方案,通过对钢结构安装过程进行数值分析,分别建立了一次性加载模型和施工阶段加载模型,对关键节点位移及杆件应力进行对比,为钢结构的安全吊装和准确定位提供数值依据。同时进行了施工阶段数值分析,以施工阶段非线性分析结束时的刚度作为线性分析的初始刚度,为结构设计提供更准确的初始条件。
空间钢结构建筑造型向多样化方向发展,给钢结构的加工制作和施工方案选取提出了更高的要求。钢结构施工过程中,结构的刚度、质量、荷载等不断变化,是一个非线性的加载历程。严格地讲,结构设计应以施工阶段结束时的刚度作为线性分析的初始刚度。根据美术馆钢结构的特点制定了安装方案,通过对钢结构安装过程进行数值分析,分别建立了一次性加载模型和施工阶段加载模型,对关键节点位移及杆件应力进行对比,为钢结构的安全吊装和准确定位提供数值依据。同时进行了施工阶段数值分析,以施工阶段非线性分析结束时的刚度作为线性分析的初始刚度,为结构设计提供更准确的初始条件。
2018, 33(2): 98-103.
doi: 10.13206/j.gjg.201802020
摘要:
深圳湾科技生态园设置了由悬挑35.55 m的重型钢桁架组成的悬臂结构,钢桁架结构复杂、质量大、悬挑长,施工困难。采用格构式支撑胎架、吊车通道加固、空中阶段合龙、分级分阶段拆除临时支撑(落架)、有限元分析"等施工技术,高效率、高质量地完成了悬臂钢桁架的安装,该施工技术工艺先进、安全可靠、工期缩短。
深圳湾科技生态园设置了由悬挑35.55 m的重型钢桁架组成的悬臂结构,钢桁架结构复杂、质量大、悬挑长,施工困难。采用格构式支撑胎架、吊车通道加固、空中阶段合龙、分级分阶段拆除临时支撑(落架)、有限元分析"等施工技术,高效率、高质量地完成了悬臂钢桁架的安装,该施工技术工艺先进、安全可靠、工期缩短。
2018, 33(2): 104-109.
doi: 10.13206/j.gjg.201802021
摘要:
大跨度屋盖的安装施工存在吊装难度和施工风险等问题,尤其当拼装场地受限时,结构安装往往成为工程施工的一个技术难题。结合某工程冰场大跨度钢屋盖施工方案设计,对施工过程中的胎架设计、屋架现场拼接、滑移轨道设计、分榀屋架滑移施工和同步落架5个方面进行分析,并对屋架滑移过程的内力进行了有限元分析。实践证明,拼装滑移方案科学可行,保证了施工进度、施工质量及施工安全,取得了良好的经济效果。
大跨度屋盖的安装施工存在吊装难度和施工风险等问题,尤其当拼装场地受限时,结构安装往往成为工程施工的一个技术难题。结合某工程冰场大跨度钢屋盖施工方案设计,对施工过程中的胎架设计、屋架现场拼接、滑移轨道设计、分榀屋架滑移施工和同步落架5个方面进行分析,并对屋架滑移过程的内力进行了有限元分析。实践证明,拼装滑移方案科学可行,保证了施工进度、施工质量及施工安全,取得了良好的经济效果。
2018, 33(2): 110-113.
doi: 10.13206/j.gjg.201802022
摘要:
采用有限元方法,对预应力钢桁架在大空间建筑火灾的温度场分布和热力耦合作用下各个时间段的位移与应力进行研究,分析预应力钢桁架在高温(火灾)条件下的抗火性能,并将预应力拉索损失与理论计算结果进行对比分析。研究表明:大空间温度的上升对钢桁架的力学特性产生较大影响,拉索的预应力损失较小。
采用有限元方法,对预应力钢桁架在大空间建筑火灾的温度场分布和热力耦合作用下各个时间段的位移与应力进行研究,分析预应力钢桁架在高温(火灾)条件下的抗火性能,并将预应力拉索损失与理论计算结果进行对比分析。研究表明:大空间温度的上升对钢桁架的力学特性产生较大影响,拉索的预应力损失较小。
2018, 33(2): 114-117.
doi: 10.13206/j.gjg.201802023
摘要:
钢结构装配式建筑的模块化设计理念是钢结构建筑产业化的重要前提。从模块化视角对钢结构住宅建筑进行受力分析,分析目前常用的钢结构建筑结构的合理性。对钢结构的整体受力状态进行计算,得出各方向的偏移尺寸,通过与相关规范的比较,得出装配式钢结构设计受力合理的结论。此外,基于BIM平台的三维设计,针对钢结构建筑中的节点进行校核,提高整体建设效率。
钢结构装配式建筑的模块化设计理念是钢结构建筑产业化的重要前提。从模块化视角对钢结构住宅建筑进行受力分析,分析目前常用的钢结构建筑结构的合理性。对钢结构的整体受力状态进行计算,得出各方向的偏移尺寸,通过与相关规范的比较,得出装配式钢结构设计受力合理的结论。此外,基于BIM平台的三维设计,针对钢结构建筑中的节点进行校核,提高整体建设效率。
