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2018年 第33卷 第3期
2018, 33(3): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg.201803001
摘要
摘要:
通过对拆装式箱型房屋的水平纵向加载足尺模型试验,研究了其抗侧性能。试验结果表明:由于螺栓被拔出,立柱与顶底框角件之间会发生部分脱离,角件螺栓孔有轻微破坏,高强螺栓基本完好,节点的半刚性性能明显,角形截面立柱存在轻微的扭转变形,结构发生较大的侧移而不适于继续承受水平荷载,结构整体抗侧刚度较小。基于ABAQUS有限元软件,采用Spring 2线性单元模拟螺栓,立柱与角件之间采用接触处理,可以较好地模拟弹性阶段箱型房屋的整体抗侧刚度。
通过对拆装式箱型房屋的水平纵向加载足尺模型试验,研究了其抗侧性能。试验结果表明:由于螺栓被拔出,立柱与顶底框角件之间会发生部分脱离,角件螺栓孔有轻微破坏,高强螺栓基本完好,节点的半刚性性能明显,角形截面立柱存在轻微的扭转变形,结构发生较大的侧移而不适于继续承受水平荷载,结构整体抗侧刚度较小。基于ABAQUS有限元软件,采用Spring 2线性单元模拟螺栓,立柱与角件之间采用接触处理,可以较好地模拟弹性阶段箱型房屋的整体抗侧刚度。
2018, 33(3): 6-10.
doi: 10.13206/j.gjg.201803002
摘要:
对复杂结构在环境激励下的现场实测及随机振动分析,所获得的频率等模态信息对于结构的动力性能评估和抗震设计有着重要意义。对一大跨度空间钢结构进行脉动观测,采用Nakamura法估算结构自振频率,基于有限元平台建立模型进行模态分析,与振动实测对比误差在2%以内,且振型相似。在此基础上进行静力弹塑性及动力弹塑性分析,结果表明:2~4层侧向刚度不规则成为结构薄弱部位;在推覆过程中受压支撑首先进入屈服状态,然后受拉支撑及梁端出现塑性铰,为结构提供了足够的耗能能力,结构没有出现整体倒塌;基于增量动力分析得到结构不同地震动强度作用下的响应,可供同类结构的动力特性和抗震性能的研究借鉴。
对复杂结构在环境激励下的现场实测及随机振动分析,所获得的频率等模态信息对于结构的动力性能评估和抗震设计有着重要意义。对一大跨度空间钢结构进行脉动观测,采用Nakamura法估算结构自振频率,基于有限元平台建立模型进行模态分析,与振动实测对比误差在2%以内,且振型相似。在此基础上进行静力弹塑性及动力弹塑性分析,结果表明:2~4层侧向刚度不规则成为结构薄弱部位;在推覆过程中受压支撑首先进入屈服状态,然后受拉支撑及梁端出现塑性铰,为结构提供了足够的耗能能力,结构没有出现整体倒塌;基于增量动力分析得到结构不同地震动强度作用下的响应,可供同类结构的动力特性和抗震性能的研究借鉴。
2018, 33(3): 11-15.
doi: 10.13206/j.gjg.201803003
摘要:
延性节点是近年来采用的新型梁柱连接方式,具有良好的抗震性能,但由于延性节点构造较复杂,该类型节点的框架实体结构数值计算耗时、耗力,为提高计算效率,利用3种延性节点的简化理论模型,分别对3层1跨和6层3跨的翼缘削弱型节点和盖板加强型节点钢框架进行简化,并对框架简化模型进行3种工况下的静力分析,提取结构内力和变形等计算结果与实际框架计算结果进行对比,分析表明:3种延性节点简化模型均表现出与原结构相一致的受力特性,利用框架简化模型进行静力分析具有良好的精度,为延性节点框架静力分析提供了较为简便的数值计算方法。
延性节点是近年来采用的新型梁柱连接方式,具有良好的抗震性能,但由于延性节点构造较复杂,该类型节点的框架实体结构数值计算耗时、耗力,为提高计算效率,利用3种延性节点的简化理论模型,分别对3层1跨和6层3跨的翼缘削弱型节点和盖板加强型节点钢框架进行简化,并对框架简化模型进行3种工况下的静力分析,提取结构内力和变形等计算结果与实际框架计算结果进行对比,分析表明:3种延性节点简化模型均表现出与原结构相一致的受力特性,利用框架简化模型进行静力分析具有良好的精度,为延性节点框架静力分析提供了较为简便的数值计算方法。
2018, 33(3): 16-20.
doi: 10.13206/j.gjg.201803004
摘要:
为研究不同支撑形式对装配式钢框架结构抗连续倒塌性能的影响,建立4种不同支撑形式的模型,利用SAP 2000有限元软件,以6层装配式钢框架结构为原型,并采用构件拆除法,在分别拆除长边中柱、短边中柱、角柱、内柱的4种工况下对模型进行动力非线性分析。分析结果表明:支撑所在跨的框架柱失效后,支撑对结构抗连续倒塌作用明显,隔跨柱失效后,支撑对剩余结构抗连续倒塌性能的影响很小。
为研究不同支撑形式对装配式钢框架结构抗连续倒塌性能的影响,建立4种不同支撑形式的模型,利用SAP 2000有限元软件,以6层装配式钢框架结构为原型,并采用构件拆除法,在分别拆除长边中柱、短边中柱、角柱、内柱的4种工况下对模型进行动力非线性分析。分析结果表明:支撑所在跨的框架柱失效后,支撑对结构抗连续倒塌作用明显,隔跨柱失效后,支撑对剩余结构抗连续倒塌性能的影响很小。
2018, 33(3): 21-27.
doi: 10.13206/j.gjg.201803005
摘要:
输变电线路设计中,连接节点多采用节点板并通过普通镀锌螺栓连接而成,螺栓主要承担剪力作用。相关规范规定了受剪螺栓紧固力矩的下限,但未规定上限。为确定普通螺栓紧固力矩的上限,对不同强度等级、不同规格的普通螺栓,施加不同紧固力矩时的抗剪性能进行测定。结果表明:在未施加紧固力矩和施加弹性范围紧固力矩的情况下,紧固力矩对螺栓的抗剪强度影响较小;在施加极限范围紧固力矩的情况下,会导致螺栓丝扣部位断裂、丝扣与螺母锁死、螺杆颈缩,螺栓的抗剪强度也会有一定程度的降低。
输变电线路设计中,连接节点多采用节点板并通过普通镀锌螺栓连接而成,螺栓主要承担剪力作用。相关规范规定了受剪螺栓紧固力矩的下限,但未规定上限。为确定普通螺栓紧固力矩的上限,对不同强度等级、不同规格的普通螺栓,施加不同紧固力矩时的抗剪性能进行测定。结果表明:在未施加紧固力矩和施加弹性范围紧固力矩的情况下,紧固力矩对螺栓的抗剪强度影响较小;在施加极限范围紧固力矩的情况下,会导致螺栓丝扣部位断裂、丝扣与螺母锁死、螺杆颈缩,螺栓的抗剪强度也会有一定程度的降低。
2018, 33(3): 28-33.
doi: 10.13206/j.gjg.201803006
摘要:
提出了一种翼缘开长孔的梁柱节点形式,运用有限元软件ABAQUS对梁翼缘采用长孔削弱的钢框架梁柱节点进行循环荷载作用下的受力性能分析。考虑参数:开孔矩形部分起始部位距离柱翼缘表面的距离a、矩形孔长度b、矩形孔宽度c、开孔距离梁翼缘边缘的距离d的影响,开展了4个系列共19个节点模型的参数分析,对各模型的滞回曲线及破坏时节点处的Mises应力进行了详细分析,以得到合适的参数取值。分析结果表明:随着参数c的增大,节点的最大承载能力逐渐降低,塑性铰外移明显;参数a、b、d对节点的荷载-位移滞回曲线及骨架曲线影响很小;随着参数a的增大,塑性铰逐渐外移,随着参数b的增大,梁端焊缝处应力明显降低,随着参数d的增大,承载力略有降低,梁腹板上应力集中部位愈加靠近梁柱节点;建议参数取值a=(0.8~0.9)b_f,b=(0.7~0.9)h_b,c=0.15b_f,d=0.075b_f,其中b_f和h_b分别为梁截面宽度和高度。
提出了一种翼缘开长孔的梁柱节点形式,运用有限元软件ABAQUS对梁翼缘采用长孔削弱的钢框架梁柱节点进行循环荷载作用下的受力性能分析。考虑参数:开孔矩形部分起始部位距离柱翼缘表面的距离a、矩形孔长度b、矩形孔宽度c、开孔距离梁翼缘边缘的距离d的影响,开展了4个系列共19个节点模型的参数分析,对各模型的滞回曲线及破坏时节点处的Mises应力进行了详细分析,以得到合适的参数取值。分析结果表明:随着参数c的增大,节点的最大承载能力逐渐降低,塑性铰外移明显;参数a、b、d对节点的荷载-位移滞回曲线及骨架曲线影响很小;随着参数a的增大,塑性铰逐渐外移,随着参数b的增大,梁端焊缝处应力明显降低,随着参数d的增大,承载力略有降低,梁腹板上应力集中部位愈加靠近梁柱节点;建议参数取值a=(0.8~0.9)b_f,b=(0.7~0.9)h_b,c=0.15b_f,d=0.075b_f,其中b_f和h_b分别为梁截面宽度和高度。
2018, 33(3): 34-38.
doi: 10.13206/j.gjg.201803007
摘要:
提出半椭圆表面裂纹疲劳扩展的一种有限元计算方法,该方法利用有限元软件计算裂纹前缘应力强度因子,采用Paris公式预测裂纹扩展量,通过有限元网格的自动重构来模拟分析表面裂纹的疲劳扩展过程。以中心表面裂纹钢板为研究对象,验证了所提方法的有效性和可行性,在此基础上,对常幅疲劳荷载作用下碳纤维复材(CFRP)加固钢板的表面裂纹扩展特性及疲劳寿命预测进行了研究。研究结果表明:CFRP加固能有效降低表面裂纹的扩展速率,长度方向由于直接受到CFRP的约束作用扩展速率降幅更大;裂纹形状比对CFRP加固效果影响较大,形状扁平的表面裂纹的疲劳寿命提升效果更好;加固后裂纹形状比相对加固前有所增大,增幅与其初始裂纹尺寸有关。
提出半椭圆表面裂纹疲劳扩展的一种有限元计算方法,该方法利用有限元软件计算裂纹前缘应力强度因子,采用Paris公式预测裂纹扩展量,通过有限元网格的自动重构来模拟分析表面裂纹的疲劳扩展过程。以中心表面裂纹钢板为研究对象,验证了所提方法的有效性和可行性,在此基础上,对常幅疲劳荷载作用下碳纤维复材(CFRP)加固钢板的表面裂纹扩展特性及疲劳寿命预测进行了研究。研究结果表明:CFRP加固能有效降低表面裂纹的扩展速率,长度方向由于直接受到CFRP的约束作用扩展速率降幅更大;裂纹形状比对CFRP加固效果影响较大,形状扁平的表面裂纹的疲劳寿命提升效果更好;加固后裂纹形状比相对加固前有所增大,增幅与其初始裂纹尺寸有关。
2018, 33(3): 39-43.
doi: 10.13206/j.gjg.201803008
摘要:
为了研究中心支撑钢框架结构的抗震性能,通过OpenSees和SAP 2000有限元分析软件对1幢12层的中心支撑钢框架结构进行数值模拟分析。通过静力弹塑性(Pushover)和低周往复加载分析,研究了中心支撑钢框架结构的破坏形式以及支撑构件破坏的先后顺序,探讨了OpenSees中构件单元类型和单元尺寸对结构基底剪力-顶点位移曲线的影响以及框架在低周往复荷载下的抗震性能。分析结果表明:中心支撑钢框架结构在破坏时,支撑先发生屈曲,且随着支撑构件的屈曲,钢框架承载能力下降,底层支撑受力最大;采用不同类型的非线性纤维单元和不同的单元尺寸对Pushover曲线都有一定的影响;钢框架滞回曲线饱满,具有良好的抗震耗能能力。
为了研究中心支撑钢框架结构的抗震性能,通过OpenSees和SAP 2000有限元分析软件对1幢12层的中心支撑钢框架结构进行数值模拟分析。通过静力弹塑性(Pushover)和低周往复加载分析,研究了中心支撑钢框架结构的破坏形式以及支撑构件破坏的先后顺序,探讨了OpenSees中构件单元类型和单元尺寸对结构基底剪力-顶点位移曲线的影响以及框架在低周往复荷载下的抗震性能。分析结果表明:中心支撑钢框架结构在破坏时,支撑先发生屈曲,且随着支撑构件的屈曲,钢框架承载能力下降,底层支撑受力最大;采用不同类型的非线性纤维单元和不同的单元尺寸对Pushover曲线都有一定的影响;钢框架滞回曲线饱满,具有良好的抗震耗能能力。
2018, 33(3): 44-49.
doi: 10.13206/j.gjg.201803009
摘要:
推导了箱型截面全截面屈服时轴力和弯矩之间的隐式相关关系,揭示了影响相关关系的2个考虑厚度的无量纲几何参数及其影响规律,据此通过数值拟合建立了箱形截面的齐次广义屈服函数,给出了常用箱型截面齐次广义屈服函数待定系数表,进而结合数值齐次广义屈服函数和弹性模量缩减法,提出了箱型结构的极限承载力分析方法,克服了原广义屈服函数参数选取不合理、齐次广义屈服函数式通用性差、结构极限承载力计算精度欠佳等问题。算例分析表明,采用此方法求解结构极限承载力具有良好的计算精度、计算效率和迭代稳定性。
推导了箱型截面全截面屈服时轴力和弯矩之间的隐式相关关系,揭示了影响相关关系的2个考虑厚度的无量纲几何参数及其影响规律,据此通过数值拟合建立了箱形截面的齐次广义屈服函数,给出了常用箱型截面齐次广义屈服函数待定系数表,进而结合数值齐次广义屈服函数和弹性模量缩减法,提出了箱型结构的极限承载力分析方法,克服了原广义屈服函数参数选取不合理、齐次广义屈服函数式通用性差、结构极限承载力计算精度欠佳等问题。算例分析表明,采用此方法求解结构极限承载力具有良好的计算精度、计算效率和迭代稳定性。
2018, 33(3): 50-56.
doi: 10.13206/j.gjg.201803010
摘要:
为研究地震作用下钢骨超高强混凝土框架节点的承载力退化规律,通过对12个节点试件的低周往复荷载试验,在分析已有承载力退化模型的基础上,引入强度退化函数,从累积损伤方面建立了钢骨超高强混凝土框架节点承载力退化模型,确定了节点损伤变量与承载力退化的函数表达式,并讨论了试验参数对承载力退化的影响。结果表明:所建立的退化模型能够反映节点的承载力退化现象,与试验结果吻合较好。构件的承载力衰减与加载制度有关,在同级控制位移下,承载力退化程度基本相等,节点构件发生破坏时,仍具有一定的承载力。该模型能反映地震作用下钢骨超高强混凝土框架节点受力机理,可对该类节点的抗震设计和地震后的加固提供理论参考。
为研究地震作用下钢骨超高强混凝土框架节点的承载力退化规律,通过对12个节点试件的低周往复荷载试验,在分析已有承载力退化模型的基础上,引入强度退化函数,从累积损伤方面建立了钢骨超高强混凝土框架节点承载力退化模型,确定了节点损伤变量与承载力退化的函数表达式,并讨论了试验参数对承载力退化的影响。结果表明:所建立的退化模型能够反映节点的承载力退化现象,与试验结果吻合较好。构件的承载力衰减与加载制度有关,在同级控制位移下,承载力退化程度基本相等,节点构件发生破坏时,仍具有一定的承载力。该模型能反映地震作用下钢骨超高强混凝土框架节点受力机理,可对该类节点的抗震设计和地震后的加固提供理论参考。
2018, 33(3): 57-62.
doi: 10.13206/j.gjg.201803011
摘要:
央视一号演播厅内场景灯光顶栅结构采用正交井字形钢桁架结构受力体系,东西、南北向跨度约为40 m,新顶栅是由井字形正交主桁架和次桁架组合成的一种新结构体系,利用原混凝土结构的12根立柱作支撑,通过钢套筒-牛腿-化学锚栓节点与之连接,将竖向荷载直接由混凝土柱传递至基础。主要介绍该顶栅结构设计的工程概况及受力体系,并对结构的静、动力特性进行分析,建立了精细化的支座节点有限元模型,对支座节点的承载力进行了核算。
央视一号演播厅内场景灯光顶栅结构采用正交井字形钢桁架结构受力体系,东西、南北向跨度约为40 m,新顶栅是由井字形正交主桁架和次桁架组合成的一种新结构体系,利用原混凝土结构的12根立柱作支撑,通过钢套筒-牛腿-化学锚栓节点与之连接,将竖向荷载直接由混凝土柱传递至基础。主要介绍该顶栅结构设计的工程概况及受力体系,并对结构的静、动力特性进行分析,建立了精细化的支座节点有限元模型,对支座节点的承载力进行了核算。
2018, 33(3): 63-67.
doi: 10.13206/j.gjg.201803012
摘要:
以角钢塔单双角钢过渡节点为研究对象,通过理论分析,提出了过渡节点水平节点板的设计流程和厚度设计计算式,并利用有限元分析软件ABAQUS对过渡节点进行了数值仿真计算,分析了水平节点板的受力机制和破坏模式,理论计算式与数值模拟结果吻合良好,表明提出的设计思路具有良好的适用性。
以角钢塔单双角钢过渡节点为研究对象,通过理论分析,提出了过渡节点水平节点板的设计流程和厚度设计计算式,并利用有限元分析软件ABAQUS对过渡节点进行了数值仿真计算,分析了水平节点板的受力机制和破坏模式,理论计算式与数值模拟结果吻合良好,表明提出的设计思路具有良好的适用性。
2018, 33(3): 68-72.
doi: 10.13206/j.gjg.201803013
摘要:
对平行轴布置承压构件的塔架进行试验研究,开展平行轴受力构件与其支撑横材刚度比对承载力影响规律的分析研究。结果表明:对平行轴布置承压构件而言,杆件承载能力受端部支撑的影响,但随着长细比的增大,端部支撑的影响逐渐减小;平行轴布置的K型节点斜材承载能力与横材和斜材的线刚度比有关,随着横材与斜材线刚度比的增大,斜材稳定承载力变化逐渐趋于平稳;现行相关规范缺少对平行轴布置的K型节点斜材设计方法的相关规定,在此基础上提出了平行轴布置承压构件稳定承载力计算方法,与试验结果吻合较好,计算方法合理。
对平行轴布置承压构件的塔架进行试验研究,开展平行轴受力构件与其支撑横材刚度比对承载力影响规律的分析研究。结果表明:对平行轴布置承压构件而言,杆件承载能力受端部支撑的影响,但随着长细比的增大,端部支撑的影响逐渐减小;平行轴布置的K型节点斜材承载能力与横材和斜材的线刚度比有关,随着横材与斜材线刚度比的增大,斜材稳定承载力变化逐渐趋于平稳;现行相关规范缺少对平行轴布置的K型节点斜材设计方法的相关规定,在此基础上提出了平行轴布置承压构件稳定承载力计算方法,与试验结果吻合较好,计算方法合理。
2018, 33(3): 73-77.
doi: 10.13206/j.gjg.201803014
摘要:
对埃塞Holeta 500 kV变电站中500 kV架构进行整体分析计算,优化了格构式角钢构架杆系结构。通过对构架梁、柱不同连接方式中梁弦杆内力的对比,得出构架梁的4根弦杆与柱的连接方式不同,能降低梁弦杆轴力峰值,有效提高梁的材料利用率;通过对构架梁两种不同挂点位置时杆件内力的对比,得出挂点布置在竖腹杆跨中时梁具有更好的整体受力性能,可节省用钢量;通过对考虑温度工况前后构架杆件的内力对比,论证500 kV构架连续7跨不设温度伸缩缝的可行性。
对埃塞Holeta 500 kV变电站中500 kV架构进行整体分析计算,优化了格构式角钢构架杆系结构。通过对构架梁、柱不同连接方式中梁弦杆内力的对比,得出构架梁的4根弦杆与柱的连接方式不同,能降低梁弦杆轴力峰值,有效提高梁的材料利用率;通过对构架梁两种不同挂点位置时杆件内力的对比,得出挂点布置在竖腹杆跨中时梁具有更好的整体受力性能,可节省用钢量;通过对考虑温度工况前后构架杆件的内力对比,论证500 kV构架连续7跨不设温度伸缩缝的可行性。
2018, 33(3): 78-82.
doi: 10.13206/j.gjg.201803015
摘要:
钢框架结构的梁柱连接一般采用刚接。由于工程中出现梁翼缘未焊接,而上部混凝土板已经浇筑完毕的情况,需要对连接进行加固。针对H型钢梁-方钢管柱节点,采用在梁柱间加焊连接板的加固形式,提出了3种加固方案。利用有限元分析软件ANSYS对3种加固方案进行分析,并与一般的刚接节点进行比较分析。结果表明:加固方案1和方案3均能满足原设计的刚度和强度要求,且方案3的加固效果更佳,其连接构造简洁,施工便利,综合效益好。
钢框架结构的梁柱连接一般采用刚接。由于工程中出现梁翼缘未焊接,而上部混凝土板已经浇筑完毕的情况,需要对连接进行加固。针对H型钢梁-方钢管柱节点,采用在梁柱间加焊连接板的加固形式,提出了3种加固方案。利用有限元分析软件ANSYS对3种加固方案进行分析,并与一般的刚接节点进行比较分析。结果表明:加固方案1和方案3均能满足原设计的刚度和强度要求,且方案3的加固效果更佳,其连接构造简洁,施工便利,综合效益好。
2018, 33(3): 83-86.
doi: 10.13206/j.gjg.201803016
摘要:
自动化立体仓库高层货架立柱偏移严重影响着货架的使用及结构安全。针对某公司自动化立体仓库高层货架立柱偏移量过大展开研究,首先介绍了货架立柱偏移量的测量原理,对实际结构进行测量,根据测量结果确定了货架立柱偏移超限的影响因素,然后建立有限元模型,分析影响货架立柱偏移量的关键因素,揭示该货架立柱偏移超限的原因。结果表明,该货架的立柱偏移量已经超限,其出平面变形非常复杂。货物荷载、背拉预张力和堆垛机作用力均会对货架立柱偏移产生较大的影响,其中背拉预张力的影响最大。这3个因素相互作用,共同影响结构的空间变形,使得结构的立柱偏移量增大。
自动化立体仓库高层货架立柱偏移严重影响着货架的使用及结构安全。针对某公司自动化立体仓库高层货架立柱偏移量过大展开研究,首先介绍了货架立柱偏移量的测量原理,对实际结构进行测量,根据测量结果确定了货架立柱偏移超限的影响因素,然后建立有限元模型,分析影响货架立柱偏移量的关键因素,揭示该货架立柱偏移超限的原因。结果表明,该货架的立柱偏移量已经超限,其出平面变形非常复杂。货物荷载、背拉预张力和堆垛机作用力均会对货架立柱偏移产生较大的影响,其中背拉预张力的影响最大。这3个因素相互作用,共同影响结构的空间变形,使得结构的立柱偏移量增大。
2018, 33(3): 87-89.
doi: 10.13206/j.gjg.201803017
摘要:
基于ANSYS软件,建立了某主跨为406 m的大跨径自锚式悬索桥的三维有限元模型,并基于子空间迭代法对其自振特性进行分析。重点分析了不同形式中央扣的多精度模拟技术及不同形式中央扣模型对大跨径自锚式悬索桥动力特性的影响。结果表明:设置中央扣可以显著提高悬索桥的刚度;相对于其他柔性中央扣和无中央扣模型,刚性中央扣模型刚度最大。
基于ANSYS软件,建立了某主跨为406 m的大跨径自锚式悬索桥的三维有限元模型,并基于子空间迭代法对其自振特性进行分析。重点分析了不同形式中央扣的多精度模拟技术及不同形式中央扣模型对大跨径自锚式悬索桥动力特性的影响。结果表明:设置中央扣可以显著提高悬索桥的刚度;相对于其他柔性中央扣和无中央扣模型,刚性中央扣模型刚度最大。
2018, 33(3): 90-93.
doi: 10.13206/j.gjg.201803018
摘要:
通过有限元仿真分析计算鸭池河大桥钢-混凝土组合拱肋混合接头受力特性、传力机理、变形及承载能力,验证接头设计的强度、刚度、稳定性是否满足相关规范要求,进而对钢-混凝土组合拱肋混合接头提出构造优化建议。
通过有限元仿真分析计算鸭池河大桥钢-混凝土组合拱肋混合接头受力特性、传力机理、变形及承载能力,验证接头设计的强度、刚度、稳定性是否满足相关规范要求,进而对钢-混凝土组合拱肋混合接头提出构造优化建议。
2018, 33(3): 94-99.
doi: 10.13206/j.gjg.201803019
摘要:
随着大跨度铝合金结构的兴起,大截面铝合金构件的应用越来越广泛。为研究大截面铝合金轴心受压构件整体稳定性能,针对4个工字形6061-T6铝合金轴心受压构件和3个箱形6061-T6铝合金轴心受压构件进行了试验研究。试验中,以长细比为变量研究了构件的稳定承载力、破坏形态和荷载-位移曲线。并将试验结果与中国规范、欧洲规范和美国规范进行了对比。所有构件均发生典型的整体失稳破坏形态,中国规范与欧洲规范均对构件的承载力有明显低估,而美国规范较为准确地预测了试验结果。试验结果可为GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》的修订提供建议。
随着大跨度铝合金结构的兴起,大截面铝合金构件的应用越来越广泛。为研究大截面铝合金轴心受压构件整体稳定性能,针对4个工字形6061-T6铝合金轴心受压构件和3个箱形6061-T6铝合金轴心受压构件进行了试验研究。试验中,以长细比为变量研究了构件的稳定承载力、破坏形态和荷载-位移曲线。并将试验结果与中国规范、欧洲规范和美国规范进行了对比。所有构件均发生典型的整体失稳破坏形态,中国规范与欧洲规范均对构件的承载力有明显低估,而美国规范较为准确地预测了试验结果。试验结果可为GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》的修订提供建议。
2018, 33(3): 100-103.
doi: 10.13206/j.gjg.201803020
摘要:
巨型管柱桁架主要是伸臂桁架、腰桁架,在外框柱与核心筒之间设置伸臂桁架可减小结构侧移,通过提高水平荷载作用下的外框架柱的轴力,增加框架承担的倾覆力矩,同时减小了内核心筒的倾覆力矩。对于框架核心筒结构,设置伸臂桁架后侧移减小显著;而对于筒中筒结构而言,侧移减小的效果不明显。在结构周围设置腰桁架可使各框架柱承受的轴力均匀变化,因此也可以达到提高外框架抗倾覆力矩的能力以及减小侧移的目的。超高层建筑结构可以根据具体情况,同时设置伸臂桁架和腰桁架。
巨型管柱桁架主要是伸臂桁架、腰桁架,在外框柱与核心筒之间设置伸臂桁架可减小结构侧移,通过提高水平荷载作用下的外框架柱的轴力,增加框架承担的倾覆力矩,同时减小了内核心筒的倾覆力矩。对于框架核心筒结构,设置伸臂桁架后侧移减小显著;而对于筒中筒结构而言,侧移减小的效果不明显。在结构周围设置腰桁架可使各框架柱承受的轴力均匀变化,因此也可以达到提高外框架抗倾覆力矩的能力以及减小侧移的目的。超高层建筑结构可以根据具体情况,同时设置伸臂桁架和腰桁架。
2018, 33(3): 104-107.
doi: 10.13206/j.gjg.201803021
摘要:
中国医药城(泰州)会展交易中心二期工程的钢屋盖为斜拉索柔性结构,屋盖主结构为箱形截面,跨度大,净空高,主体结构周边坡道及附属建筑多,吊机站位点距离较远,吊装施工困难。工程采用了3条不等高轨道的滑移方案;在端部设置拼装平台,保证了拼装精度和高空焊接质量。采用滑移施工工艺加快了施工进度,降低了施工成本。同时对滑移支撑系统,滑移施工及拆除临时支撑(拆撑)过程进行了计算分析,对施工过程进行周密的监控,确保了施工质量和安全。
中国医药城(泰州)会展交易中心二期工程的钢屋盖为斜拉索柔性结构,屋盖主结构为箱形截面,跨度大,净空高,主体结构周边坡道及附属建筑多,吊机站位点距离较远,吊装施工困难。工程采用了3条不等高轨道的滑移方案;在端部设置拼装平台,保证了拼装精度和高空焊接质量。采用滑移施工工艺加快了施工进度,降低了施工成本。同时对滑移支撑系统,滑移施工及拆除临时支撑(拆撑)过程进行了计算分析,对施工过程进行周密的监控,确保了施工质量和安全。
2018, 33(3): 108-112.
doi: 10.13206/j.gjg.201803022
摘要:
利用推杆式热膨胀仪,对国产Q550、Q690、Q890钢材的高温热膨胀系数进行了试验研究,得到了从室温至850℃的钢材的热膨胀值,利用两种计算方式得到了平均线膨胀系数和瞬间线膨胀系数,并对两种计算方式进行了对比。将钢材从室温升温至850℃的整个阶段按照热膨胀值的变化规律分为4个阶段。最后,将试验结果与其他强度钢材试验结果以及相关规范给出的建议值进行了对比,讨论了产生差异的原因。
利用推杆式热膨胀仪,对国产Q550、Q690、Q890钢材的高温热膨胀系数进行了试验研究,得到了从室温至850℃的钢材的热膨胀值,利用两种计算方式得到了平均线膨胀系数和瞬间线膨胀系数,并对两种计算方式进行了对比。将钢材从室温升温至850℃的整个阶段按照热膨胀值的变化规律分为4个阶段。最后,将试验结果与其他强度钢材试验结果以及相关规范给出的建议值进行了对比,讨论了产生差异的原因。
2018, 33(3): 113-117.
doi: 10.13206/j.gjg.201803023
摘要:
应用ANSYS有限元软件建立桶型输电杆塔桁梁混合模型以及刚架模型,比较两种建模方式的整体力学性能。通过模态分析研究输电杆塔结构的动力特性。并通过建立120基不同高度、不同塔身斜率的桶型输电杆塔,对已有的第1阶自振周期经验计算式进行修正。在广州地区实地调查了100基输电杆塔腐蚀情况。通过调查研究,归纳出不同环境下输电杆塔整体腐蚀规律。通过ANSYS有限元分析,得到桶型输电杆塔塔腿主材、塔身主材、塔头主材、横担主材的临界截面腐蚀率以及极限截面腐蚀率。最后,根据临界截面腐蚀率以及极限截面腐蚀率,对桶型输电杆塔各部位需要更换的杆材提出建议。
应用ANSYS有限元软件建立桶型输电杆塔桁梁混合模型以及刚架模型,比较两种建模方式的整体力学性能。通过模态分析研究输电杆塔结构的动力特性。并通过建立120基不同高度、不同塔身斜率的桶型输电杆塔,对已有的第1阶自振周期经验计算式进行修正。在广州地区实地调查了100基输电杆塔腐蚀情况。通过调查研究,归纳出不同环境下输电杆塔整体腐蚀规律。通过ANSYS有限元分析,得到桶型输电杆塔塔腿主材、塔身主材、塔头主材、横担主材的临界截面腐蚀率以及极限截面腐蚀率。最后,根据临界截面腐蚀率以及极限截面腐蚀率,对桶型输电杆塔各部位需要更换的杆材提出建议。
2018, 33(3): 118-122.
doi: 10.13206/j.gjg.201803024
摘要:
服役多年的在役海洋钻修井机底座常年受海洋高盐环境及海水喷溅,底座杆件会产生腐蚀,腐蚀使杆件相应部位发生应力集中以及承载横截面积减小,导致杆件腐蚀区域出现局部塑性屈服甚至裂纹。提出使用损伤系数表示腐蚀对底座主承载梁强度影响程度,并应用有限元法研究分析含腐蚀底座主承载梁应力和损伤系数。研究表明:沿水平方向排列,且两点蚀坑中心间距与点蚀坑深度比值小于2.0的双点蚀损伤系数在3.5~5.46之间;截面局部腐蚀麻坑损伤系数在3.3~5.0之间。这两种类型腐蚀损伤对主承载梁强度影响大,应引起重视。
服役多年的在役海洋钻修井机底座常年受海洋高盐环境及海水喷溅,底座杆件会产生腐蚀,腐蚀使杆件相应部位发生应力集中以及承载横截面积减小,导致杆件腐蚀区域出现局部塑性屈服甚至裂纹。提出使用损伤系数表示腐蚀对底座主承载梁强度影响程度,并应用有限元法研究分析含腐蚀底座主承载梁应力和损伤系数。研究表明:沿水平方向排列,且两点蚀坑中心间距与点蚀坑深度比值小于2.0的双点蚀损伤系数在3.5~5.46之间;截面局部腐蚀麻坑损伤系数在3.3~5.0之间。这两种类型腐蚀损伤对主承载梁强度影响大,应引起重视。
