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2018年 第33卷 第4期
2018, 33(4): 1-6.
doi: 10.13206/j.gjg.201804001
摘要
摘要:
角钢输电铁塔中大量构件采用单面连接,由于两主轴刚度不同,如采用不等边角钢可有效节约钢材。目前国内设计方法中关于单面螺栓连接不等边角钢的规定不足,对扭转在构件失稳中占的比例数值有分歧,因此选取两组14个截面分别为90×56×6和140×90×8构件进行试验和有限元计算,长细比范围30~180。试验和有限元模型中螺栓孔布置、构件两端连接方式均与工程实际一致;有限元模型考虑螺栓、螺栓孔等相互作用。结果表明:试验和有限元计算结果基本一致,所有长度的构件都发生弯曲屈曲,扭转屈曲不是主要屈曲模式;当长细比较小时,由于截面平均应力较大,连接肢出现局部皱褶变形;长细比较大的构件屈曲时弯曲变形较大,中间截面角钢两肢夹角会发生变化。通过与现有设计方法对比,发现相关规范不能很好地预测单面连接不等边角钢构件破坏模式和承载力,建议进一步进行参数分析以完善计算方法。
角钢输电铁塔中大量构件采用单面连接,由于两主轴刚度不同,如采用不等边角钢可有效节约钢材。目前国内设计方法中关于单面螺栓连接不等边角钢的规定不足,对扭转在构件失稳中占的比例数值有分歧,因此选取两组14个截面分别为90×56×6和140×90×8构件进行试验和有限元计算,长细比范围30~180。试验和有限元模型中螺栓孔布置、构件两端连接方式均与工程实际一致;有限元模型考虑螺栓、螺栓孔等相互作用。结果表明:试验和有限元计算结果基本一致,所有长度的构件都发生弯曲屈曲,扭转屈曲不是主要屈曲模式;当长细比较小时,由于截面平均应力较大,连接肢出现局部皱褶变形;长细比较大的构件屈曲时弯曲变形较大,中间截面角钢两肢夹角会发生变化。通过与现有设计方法对比,发现相关规范不能很好地预测单面连接不等边角钢构件破坏模式和承载力,建议进一步进行参数分析以完善计算方法。
2018, 33(4): 7-12.
doi: 10.13206/j.gjg.201804002
摘要:
传统刚性法兰仅在钢管外侧设置一圈连接螺栓,难以满足高度高、荷载大的大跨越钢管塔连接承载力要求。为此,提出一种新型内外双圈法兰节点,它克服了传统刚性法兰存在的不足。以某大跨越钢管塔为背景,设计了与内外法兰原型节点相对应的法兰缩尺模型,模拟实际偏压受力工况开展偏压荷载下内外法兰承载力特性的试验研究;测试分析主管及螺栓应变随荷载变化的情况,研究内外法兰截面的中和轴、旋转轴位置及内外螺栓内力分布规律。大偏压荷载作用下法兰板间发生张开,螺栓发生颈缩破坏,小偏压荷载下钢管发生局部失稳破坏。最后,提出偏压荷载作用下内外法兰设计时,计算连接螺栓拉力可以取旋转轴位置为距离管中心0.6R(R为主管半径)。
传统刚性法兰仅在钢管外侧设置一圈连接螺栓,难以满足高度高、荷载大的大跨越钢管塔连接承载力要求。为此,提出一种新型内外双圈法兰节点,它克服了传统刚性法兰存在的不足。以某大跨越钢管塔为背景,设计了与内外法兰原型节点相对应的法兰缩尺模型,模拟实际偏压受力工况开展偏压荷载下内外法兰承载力特性的试验研究;测试分析主管及螺栓应变随荷载变化的情况,研究内外法兰截面的中和轴、旋转轴位置及内外螺栓内力分布规律。大偏压荷载作用下法兰板间发生张开,螺栓发生颈缩破坏,小偏压荷载下钢管发生局部失稳破坏。最后,提出偏压荷载作用下内外法兰设计时,计算连接螺栓拉力可以取旋转轴位置为距离管中心0.6R(R为主管半径)。
2018, 33(4): 13-16.
doi: 10.13206/j.gjg.201804003
摘要:
既有的高强度螺栓摩擦型连接节点在一定的剪力作用下,可能导致节点承载力不足或破坏,此时可以采用焊缝补强的形式对节点进行加固。通过试验研究,分析纯螺栓连接试件在不同受损程度下采用相同的焊缝加固后以及在相同受损程度下采用不同的焊缝加固后试件的承载性能及变化规律;并分析了施工顺序对栓焊并用连接加固效果的影响,为既有钢结构节点加固工程的设计提供参考。
既有的高强度螺栓摩擦型连接节点在一定的剪力作用下,可能导致节点承载力不足或破坏,此时可以采用焊缝补强的形式对节点进行加固。通过试验研究,分析纯螺栓连接试件在不同受损程度下采用相同的焊缝加固后以及在相同受损程度下采用不同的焊缝加固后试件的承载性能及变化规律;并分析了施工顺序对栓焊并用连接加固效果的影响,为既有钢结构节点加固工程的设计提供参考。
2018, 33(4): 17-20.
doi: 10.13206/j.gjg.201804004
摘要:
在实验室制作了3个T型钢结构节点试件,通过对结构施加拟静力来模拟地震作用,分析钢结构节点受力过程中的变形规律,并对其受力过程中的滞回曲线进行分析,得出影响节点受力性能的一些规律,同时利用ABAQUS有限元软件对梁柱T形全焊节点进行了模拟分析,研究构件的尺寸变化对节点裂缝的影响,并和试验结果进行对比分析。通过对钢结构节点的试验研究和模拟分析,为研究钢结构节点的抗震性能、破坏特征、探伤及识别做了有益的探索,同时得到了一些具有参考价值的试验数据,总结了提高抗震性能的一些措施。
在实验室制作了3个T型钢结构节点试件,通过对结构施加拟静力来模拟地震作用,分析钢结构节点受力过程中的变形规律,并对其受力过程中的滞回曲线进行分析,得出影响节点受力性能的一些规律,同时利用ABAQUS有限元软件对梁柱T形全焊节点进行了模拟分析,研究构件的尺寸变化对节点裂缝的影响,并和试验结果进行对比分析。通过对钢结构节点的试验研究和模拟分析,为研究钢结构节点的抗震性能、破坏特征、探伤及识别做了有益的探索,同时得到了一些具有参考价值的试验数据,总结了提高抗震性能的一些措施。
2018, 33(4): 21-26.
doi: 10.13206/j.gjg.201804005
摘要:
在杆系结构弹性离散元(DEM)方法基础上,进一步发展了可考虑截面塑性开展的DEM纤维本构模型,构建了构件断裂模拟算法,并将该方法应用于钢框架结构在爆炸荷载作用下的动态响应和倒塌破坏全过程模拟。结果表明:纤维模型可以考虑截面塑性开展以及损伤演化过程,断裂算法能有效地模拟构件的失效过程及破坏模式;在爆炸荷载作用下,边柱先于中柱失效,且钢柱产生了不可恢复的塑性变形直至断裂,最终丧失承载力导致钢框架发生整体倒塌。该方法为今后研究大型或超大型杆系结构的大变形、材料非线性以及构件断裂等复杂力学行为提供了一种新的数值分析手段。
在杆系结构弹性离散元(DEM)方法基础上,进一步发展了可考虑截面塑性开展的DEM纤维本构模型,构建了构件断裂模拟算法,并将该方法应用于钢框架结构在爆炸荷载作用下的动态响应和倒塌破坏全过程模拟。结果表明:纤维模型可以考虑截面塑性开展以及损伤演化过程,断裂算法能有效地模拟构件的失效过程及破坏模式;在爆炸荷载作用下,边柱先于中柱失效,且钢柱产生了不可恢复的塑性变形直至断裂,最终丧失承载力导致钢框架发生整体倒塌。该方法为今后研究大型或超大型杆系结构的大变形、材料非线性以及构件断裂等复杂力学行为提供了一种新的数值分析手段。
2018, 33(4): 27-31.
doi: 10.13206/j.gjg.201804006
摘要:
蜂窝状钢骨混凝土L形柱作为一种新型组合结构,较钢筋混凝土L形柱而言,具有良好的延性和较高的承载力。采用ABAQUS软件对蜂窝状钢骨混凝土L形柱在低周往复荷载作用下的受力性能进行研究,分析了开洞率、轴压比和剪跨比对蜂窝状钢骨混凝土L形柱的延性、滞回性能、耗能能力、承载力退化、刚度退化的影响,并将ABAQUS分析结果和试验结果进行对比分析。结果表明:过高的轴压力会使其耗能性能变差,延性降低,容易发生脆性破坏;耗能能力随着开洞率的增大而降低;剪跨比越大,试件的延性和耗能能力越好。
蜂窝状钢骨混凝土L形柱作为一种新型组合结构,较钢筋混凝土L形柱而言,具有良好的延性和较高的承载力。采用ABAQUS软件对蜂窝状钢骨混凝土L形柱在低周往复荷载作用下的受力性能进行研究,分析了开洞率、轴压比和剪跨比对蜂窝状钢骨混凝土L形柱的延性、滞回性能、耗能能力、承载力退化、刚度退化的影响,并将ABAQUS分析结果和试验结果进行对比分析。结果表明:过高的轴压力会使其耗能性能变差,延性降低,容易发生脆性破坏;耗能能力随着开洞率的增大而降低;剪跨比越大,试件的延性和耗能能力越好。
2018, 33(4): 32-38.
doi: 10.13206/j.gjg.201804007
摘要:
基于合理的材料本构关系,运用有限元软件ABAQUS分别建立考虑钢管初应力、混凝土脱空缺陷和长期荷载作用时钢管混凝土柱的数值分析模型。在模型验证的基础上,进行圆钢管混凝土偏压柱全寿命周期受力全过程分析,同时与一次加载的结果进行对比,最后对初应力系数、混凝土脱空率、长期荷载比、偏心率4个典型因素进行参数分析。结果表明:圆钢管混凝土偏压柱全寿命周期的极限承载力小于一次加载时的情况,其极限承载力所对应的挠度却比一次加载时大;组合柱全寿命周期的极限承载力随着偏心率的增大而降低明显,随着初应力系数、混凝土脱空率的增大而略有降低,而长期荷载比对其影响较小。
基于合理的材料本构关系,运用有限元软件ABAQUS分别建立考虑钢管初应力、混凝土脱空缺陷和长期荷载作用时钢管混凝土柱的数值分析模型。在模型验证的基础上,进行圆钢管混凝土偏压柱全寿命周期受力全过程分析,同时与一次加载的结果进行对比,最后对初应力系数、混凝土脱空率、长期荷载比、偏心率4个典型因素进行参数分析。结果表明:圆钢管混凝土偏压柱全寿命周期的极限承载力小于一次加载时的情况,其极限承载力所对应的挠度却比一次加载时大;组合柱全寿命周期的极限承载力随着偏心率的增大而降低明显,随着初应力系数、混凝土脱空率的增大而略有降低,而长期荷载比对其影响较小。
2018, 33(4): 39-45.
doi: 10.13206/j.gjg.201804008
摘要:
针对内隔板式方钢管混凝土柱-钢梁节点的节点局部屈服抗弯承载力计算的方法,探讨并分析了CECS159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》设计规定与日本Koji Morita提出的两种基于屈服线理论计算方法的特点,并将轴压作用分别引入到3种计算方法中,得到相应考虑轴压作用的改进后计算方法。为比较上述各计算方法梁柱翼缘宽度比适用范围,对梁柱翼缘宽度比进行参数分析,并利用已有试验数据进行对比。为说明轴压作用对计算精度与安全性的影响,对改进前后计算方法的计算结果与已有试验数据进行对比。对比分析结果表明:改进的采用联合屈服机制的计算方法适用于任意梁柱翼缘宽度比情况,具有计算精度高、计算偏于安全的优点,且计算方便,宜于设计应用。
针对内隔板式方钢管混凝土柱-钢梁节点的节点局部屈服抗弯承载力计算的方法,探讨并分析了CECS159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》设计规定与日本Koji Morita提出的两种基于屈服线理论计算方法的特点,并将轴压作用分别引入到3种计算方法中,得到相应考虑轴压作用的改进后计算方法。为比较上述各计算方法梁柱翼缘宽度比适用范围,对梁柱翼缘宽度比进行参数分析,并利用已有试验数据进行对比。为说明轴压作用对计算精度与安全性的影响,对改进前后计算方法的计算结果与已有试验数据进行对比。对比分析结果表明:改进的采用联合屈服机制的计算方法适用于任意梁柱翼缘宽度比情况,具有计算精度高、计算偏于安全的优点,且计算方便,宜于设计应用。
2018, 33(4): 46-51.
doi: 10.13206/j.gjg.201804009
摘要:
格尔木至拉萨高速公路(青藏高速)穿越大片多年冻土区,对在高寒高海拔特殊地区的桥梁结构方案必须予以分析。由于项目场地地质条件复杂,沿线生态环境敏感且处于地震高烈度区,钢-混凝土组合结构桥型方案成为推荐方案。对钢-混组合结构的钢材种类选择,冲击韧性要求,钢梁设计-制作-架设方案,横梁设计方法,材料用量指标等因素进行了参数化分析与计算。考虑到寒区的特殊环境,提出了一种适用于冻土区的中小跨径的整体装配式组合梁方案,其与一般的组合梁相比,具有工厂化程度高、单梁整体架设、施工速度快、现场作业少的特点。在路线平面无曲线弯斜条件下,冻土区采用整体装配式钢混组合梁方案,工程经济优势显著。
格尔木至拉萨高速公路(青藏高速)穿越大片多年冻土区,对在高寒高海拔特殊地区的桥梁结构方案必须予以分析。由于项目场地地质条件复杂,沿线生态环境敏感且处于地震高烈度区,钢-混凝土组合结构桥型方案成为推荐方案。对钢-混组合结构的钢材种类选择,冲击韧性要求,钢梁设计-制作-架设方案,横梁设计方法,材料用量指标等因素进行了参数化分析与计算。考虑到寒区的特殊环境,提出了一种适用于冻土区的中小跨径的整体装配式组合梁方案,其与一般的组合梁相比,具有工厂化程度高、单梁整体架设、施工速度快、现场作业少的特点。在路线平面无曲线弯斜条件下,冻土区采用整体装配式钢混组合梁方案,工程经济优势显著。
2018, 33(4): 52-57.
doi: 10.13206/j.gjg.201804010
摘要:
上虞体育会展区游泳馆屋面钢结构工程采用了单曲倒三角空间桁架,主桁架一端近直角往下转折落于2层混凝土柱顶,竖向段近20 m形成落地桁架柱。柱底三管汇聚至楼面的支座处,导致支座顶板尺寸较大,形成有别于常规支座的异形抗震球型钢支座(固定铰)。主要介绍该结构设计的布置方案和受力特点,以及基于3D3S软件的结构静力分析以及抗震球型钢支座的设计分析、比较优化等,并重点对异形抗震球型钢支座进行了有限元分析。结果表明:当加载至设计荷载时,采用此类节点,可以满足设计要求。
上虞体育会展区游泳馆屋面钢结构工程采用了单曲倒三角空间桁架,主桁架一端近直角往下转折落于2层混凝土柱顶,竖向段近20 m形成落地桁架柱。柱底三管汇聚至楼面的支座处,导致支座顶板尺寸较大,形成有别于常规支座的异形抗震球型钢支座(固定铰)。主要介绍该结构设计的布置方案和受力特点,以及基于3D3S软件的结构静力分析以及抗震球型钢支座的设计分析、比较优化等,并重点对异形抗震球型钢支座进行了有限元分析。结果表明:当加载至设计荷载时,采用此类节点,可以满足设计要求。
2018, 33(4): 58-61.
doi: 10.13206/j.gjg.201804011
摘要:
通过设置蜂窝门式刚架梁不同扩张比,采用ABAQUS有限元软件模拟分析梁扩张比对蜂窝门式刚架整体抗震性能的影响。研究了蜂窝门式刚架在水平循环荷载作用下的破坏规律,对比分析了各个模型的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性和耗能能力。研究结果表明:蜂窝门式刚架较原实腹刚架屈服荷载提高了15.2%~33.3%,极限荷载提高了9.2%~28.5%;梁扩张比小于1.45时,扩张比越大承载力越高,扩张比超过1.45时,随扩张比越大承载力下降;扩张比在1.3~1.4范围内蜂窝门式刚架整体受力较为合理。
通过设置蜂窝门式刚架梁不同扩张比,采用ABAQUS有限元软件模拟分析梁扩张比对蜂窝门式刚架整体抗震性能的影响。研究了蜂窝门式刚架在水平循环荷载作用下的破坏规律,对比分析了各个模型的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性和耗能能力。研究结果表明:蜂窝门式刚架较原实腹刚架屈服荷载提高了15.2%~33.3%,极限荷载提高了9.2%~28.5%;梁扩张比小于1.45时,扩张比越大承载力越高,扩张比超过1.45时,随扩张比越大承载力下降;扩张比在1.3~1.4范围内蜂窝门式刚架整体受力较为合理。
2018, 33(4): 62-66.
doi: 10.13206/j.gjg.201804012
摘要:
对弦支穹顶结构的预应力优化是进一步研究结构的关键,通过有限元软件ANSYS建立模型,以预应力平衡态下使弦支穹顶结构的上部网壳结构的最大应力值达到最小为优化目标来确定最佳预应力,在预应力优化的结果下进行结构的模态分析,研究了结构的自振频率和振型。结果表明:中间开孔的弦支穹顶结构的最大位移、最大Mises等效应力和最大支座反力明显比网壳结构的小,自振频率非常密集,振型呈正反交替振动。从总体来看,此种结构有着较好的整体性和较大的刚度,具有较高的应用价值。
对弦支穹顶结构的预应力优化是进一步研究结构的关键,通过有限元软件ANSYS建立模型,以预应力平衡态下使弦支穹顶结构的上部网壳结构的最大应力值达到最小为优化目标来确定最佳预应力,在预应力优化的结果下进行结构的模态分析,研究了结构的自振频率和振型。结果表明:中间开孔的弦支穹顶结构的最大位移、最大Mises等效应力和最大支座反力明显比网壳结构的小,自振频率非常密集,振型呈正反交替振动。从总体来看,此种结构有着较好的整体性和较大的刚度,具有较高的应用价值。
2018, 33(4): 67-70.
doi: 10.13206/j.gjg.201804013
摘要:
为研究风荷载作用下围护结构的蒙皮效应对门式刚架结构力学性能的影响,通过ANSYS软件建立门式刚架不考虑蒙皮效应的空间骨架模型以及考虑蒙皮效应的整体有限元模型,利用东京工艺大学低矮建筑气动数据库中的相关风洞试验数据,进行动力时程计算,分析结构的风振响应。结果表明:蒙皮作用可以较大地提高结构的自振频率,减小结构的自振周期。侧向风荷载作用下,刚架的侧向位移风振响应降低,除背风面梁柱连接处节点应力响应有所增加外,其余部位的应力均减小。
为研究风荷载作用下围护结构的蒙皮效应对门式刚架结构力学性能的影响,通过ANSYS软件建立门式刚架不考虑蒙皮效应的空间骨架模型以及考虑蒙皮效应的整体有限元模型,利用东京工艺大学低矮建筑气动数据库中的相关风洞试验数据,进行动力时程计算,分析结构的风振响应。结果表明:蒙皮作用可以较大地提高结构的自振频率,减小结构的自振周期。侧向风荷载作用下,刚架的侧向位移风振响应降低,除背风面梁柱连接处节点应力响应有所增加外,其余部位的应力均减小。
2018, 33(4): 71-74.
doi: 10.13206/j.gjg.201804014
摘要:
主要介绍施甸县摆榔民居布朗族整乡推进整乡帮扶尖山安置点民居的设计过程,针对钢框架支撑体系和当地建筑墙体材料及屋面材料而配套研究了梁柱节点做法、墙体与钢柱钢梁连接做法、防火做法、支撑体系节点做法。支撑体系作为整个结构中关键部品,通过楼板将支撑体系、框架柱、框架梁连成一个抗侧力、抗竖向荷载的轻型框架支撑结构,支撑在其中承担绝大部分侧力,支撑采用了对称单拉杆体系,满足受拉构件长细比要求。设计了新型支撑与柱连接节点,并建立有限元模型分析其力学性能,结构受力节点满足"强节点弱构件"要求。设计新型的当地墙体和钢梁钢柱连接节点,严格控制柱截面宽度和梁截面宽度,满足连接节点耐久性要求,防止墙体与钢柱或钢梁连接位置开裂。
主要介绍施甸县摆榔民居布朗族整乡推进整乡帮扶尖山安置点民居的设计过程,针对钢框架支撑体系和当地建筑墙体材料及屋面材料而配套研究了梁柱节点做法、墙体与钢柱钢梁连接做法、防火做法、支撑体系节点做法。支撑体系作为整个结构中关键部品,通过楼板将支撑体系、框架柱、框架梁连成一个抗侧力、抗竖向荷载的轻型框架支撑结构,支撑在其中承担绝大部分侧力,支撑采用了对称单拉杆体系,满足受拉构件长细比要求。设计了新型支撑与柱连接节点,并建立有限元模型分析其力学性能,结构受力节点满足"强节点弱构件"要求。设计新型的当地墙体和钢梁钢柱连接节点,严格控制柱截面宽度和梁截面宽度,满足连接节点耐久性要求,防止墙体与钢柱或钢梁连接位置开裂。
2018, 33(4): 75-77.
doi: 10.13206/j.gjg.201804015
摘要:
主要介绍施甸县摆榔乡布朗族整乡推进整乡帮扶尖山安置点民居的设计过程,针对云南省施甸县布朗族民居建筑特色和当地经济水平、交通状况、建设条件等情况,探索区别于传统钢结构的设计方法,结构体系采用轻型框架支撑结构,用轻型的、小型的结构构件搭建起钢结构民居整个结构,设计中采用部分梁柱铰接,严格控制梁柱截面的质量和尺寸,尽量多采用二力杆,并通过多软件计算分析得到主体结构及构件的受力性能,结果表明主体结构的刚重比、剪重比、位移比、位移角、周期比等结构主要控制参数均能满足相关规范要求。
主要介绍施甸县摆榔乡布朗族整乡推进整乡帮扶尖山安置点民居的设计过程,针对云南省施甸县布朗族民居建筑特色和当地经济水平、交通状况、建设条件等情况,探索区别于传统钢结构的设计方法,结构体系采用轻型框架支撑结构,用轻型的、小型的结构构件搭建起钢结构民居整个结构,设计中采用部分梁柱铰接,严格控制梁柱截面的质量和尺寸,尽量多采用二力杆,并通过多软件计算分析得到主体结构及构件的受力性能,结果表明主体结构的刚重比、剪重比、位移比、位移角、周期比等结构主要控制参数均能满足相关规范要求。
2018, 33(4): 78-80.
doi: 10.13206/j.gjg.201804016
摘要:
简述了马儿岛度假酒店宴会厅的设计思路,该结构为半椭球面空间结构,采用了较为新颖的空间桁架-双层网壳组合结构体系,既适应建筑的造型要求,又具有良好的整体性和变形适应性。针对该结构的特点,对结构体系的选择、杆件截面形式、尺寸和连接节点构造进行了介绍。对该结构自振振型、在荷载作用下的变形和应力计算结果进行分析,表明该结构的承载能力和刚度均能满足要求。
简述了马儿岛度假酒店宴会厅的设计思路,该结构为半椭球面空间结构,采用了较为新颖的空间桁架-双层网壳组合结构体系,既适应建筑的造型要求,又具有良好的整体性和变形适应性。针对该结构的特点,对结构体系的选择、杆件截面形式、尺寸和连接节点构造进行了介绍。对该结构自振振型、在荷载作用下的变形和应力计算结果进行分析,表明该结构的承载能力和刚度均能满足要求。
2018, 33(4): 81-85.
doi: 10.13206/j.gjg.201804017
摘要:
为研究钢结构建筑性能优化,以某镇游客集散区域钢结构塔形建筑为研究对象,采用SATWE和SAP2000软件收集某镇游客集散区域钢结构塔形建筑参数,以相关规范为依据进行钢结构参数验证,发现某镇游客集散区域钢结构塔形建筑结构性能问题,在优化过程中以满足结构性能为基础,设置用钢总量为目标函数进行优化,展开优化前后各项参数对比。研究表明,通过该种研究方法可取得良好优化效果,并可有效降低工作量。
为研究钢结构建筑性能优化,以某镇游客集散区域钢结构塔形建筑为研究对象,采用SATWE和SAP2000软件收集某镇游客集散区域钢结构塔形建筑参数,以相关规范为依据进行钢结构参数验证,发现某镇游客集散区域钢结构塔形建筑结构性能问题,在优化过程中以满足结构性能为基础,设置用钢总量为目标函数进行优化,展开优化前后各项参数对比。研究表明,通过该种研究方法可取得良好优化效果,并可有效降低工作量。
2018, 33(4): 86-92.
doi: 10.13206/j.gjg.201804018
摘要:
对比了中、美结构抗震设计规范体系及发展,中、美规范在建筑结构抗震设计方面的相关规定,地震作用计算及反应谱,得出了中、美规范的异同点:中、美规范在抗震设计思路上有所不同,美国规范考虑了结构延性对地震作用输入的影响,中国设计规范在考虑地震作用的荷载组合、刚度限值、外框剪力比限值、剪重比限值等方面规定相对保守。此外,对中国规范将来的修改提出了一些意见。
对比了中、美结构抗震设计规范体系及发展,中、美规范在建筑结构抗震设计方面的相关规定,地震作用计算及反应谱,得出了中、美规范的异同点:中、美规范在抗震设计思路上有所不同,美国规范考虑了结构延性对地震作用输入的影响,中国设计规范在考虑地震作用的荷载组合、刚度限值、外框剪力比限值、剪重比限值等方面规定相对保守。此外,对中国规范将来的修改提出了一些意见。
2018, 33(4): 93-96.
doi: 10.13206/j.gjg.201804019
摘要:
通过对钢结构模拟预拼装技术的研究,提出了基于工地焊缝与工地螺栓的测控点提取方法,以解决实际应用中误测、漏测问题,提高检测效率;提出了基于EOPA分析的点剔除迭代算法,可有效解决不合格点最少化目标;还提出了基于遗传算法的全站仪智能站位算法,以解决复杂构件检测中全站仪最少站位问题。
通过对钢结构模拟预拼装技术的研究,提出了基于工地焊缝与工地螺栓的测控点提取方法,以解决实际应用中误测、漏测问题,提高检测效率;提出了基于EOPA分析的点剔除迭代算法,可有效解决不合格点最少化目标;还提出了基于遗传算法的全站仪智能站位算法,以解决复杂构件检测中全站仪最少站位问题。
2018, 33(4): 97-100.
doi: 10.13206/j.gjg.201804020
摘要:
乌兰察布游泳馆网球馆钢结构工程主要由桁架结构的网球馆、热身馆和张弦梁结构的游泳馆组成。通过其钢结构安装工程,系统介绍了其施工过程中的新技术应用,同时也阐述了各个单体结构的施工方案,较详细地说明了游泳馆张弦梁张拉的关键技术。
乌兰察布游泳馆网球馆钢结构工程主要由桁架结构的网球馆、热身馆和张弦梁结构的游泳馆组成。通过其钢结构安装工程,系统介绍了其施工过程中的新技术应用,同时也阐述了各个单体结构的施工方案,较详细地说明了游泳馆张弦梁张拉的关键技术。
2018, 33(4): 101-104.
doi: 10.13206/j.gjg.201804021
摘要:
新型钢铝混合模板体系是一种在外液压爬模内散板体系的基础上创新的模架体系。通过对沈阳盛京金融广场项目的应用实践,介绍了适用于超高层渐变核心筒施工的新型钢铝组合模板体系和施工工艺流程,以及内、外墙变截面节点,层高渐变处节点,连梁变截面节点,支撑系统节点等复杂关键节点的施工处理,实现了核心筒结构水平和竖向同步施工。实践表明:新型钢铝组合模板体系提高了结构质量,加快了施工进度,节约了造价成本,获得了良好的经济效益和社会效益。
新型钢铝混合模板体系是一种在外液压爬模内散板体系的基础上创新的模架体系。通过对沈阳盛京金融广场项目的应用实践,介绍了适用于超高层渐变核心筒施工的新型钢铝组合模板体系和施工工艺流程,以及内、外墙变截面节点,层高渐变处节点,连梁变截面节点,支撑系统节点等复杂关键节点的施工处理,实现了核心筒结构水平和竖向同步施工。实践表明:新型钢铝组合模板体系提高了结构质量,加快了施工进度,节约了造价成本,获得了良好的经济效益和社会效益。
2018, 33(4): 105-109.
doi: 10.13206/j.gjg.201804022
摘要:
瑞九铁路庐山站特大桥为96 m下承式简支钢桁梁桥,由于该桥跨武九铁路上行线,因此为了不妨碍桥下既有铁路线的正常运行,该桥施工时采用侧位拼装,转体横移的施工方案。为确保施工安全.建立了该桥在整个施工过程中临时墩、滑道梁和钢桁梁的力学模型,采用有限元法对该桥梁结构在施工全过程的应力和线型进行了分析,并依据计算结果对危险工况下滑道梁可能发生局部屈曲的部分,提出了加固措施。同时对整个施工过程结构体系应力和线型进行了实时监测,结果表明其实测值均在控制范围之内。整个监测过程保障了钢桁梁转体横移的施工安全,其成桥后受力状态符合设计要求。
瑞九铁路庐山站特大桥为96 m下承式简支钢桁梁桥,由于该桥跨武九铁路上行线,因此为了不妨碍桥下既有铁路线的正常运行,该桥施工时采用侧位拼装,转体横移的施工方案。为确保施工安全.建立了该桥在整个施工过程中临时墩、滑道梁和钢桁梁的力学模型,采用有限元法对该桥梁结构在施工全过程的应力和线型进行了分析,并依据计算结果对危险工况下滑道梁可能发生局部屈曲的部分,提出了加固措施。同时对整个施工过程结构体系应力和线型进行了实时监测,结果表明其实测值均在控制范围之内。整个监测过程保障了钢桁梁转体横移的施工安全,其成桥后受力状态符合设计要求。
2018, 33(4): 110-115.
doi: 10.13206/j.gjg.201804023
摘要:
为了研究中空夹层方钢管再生混凝土柱的耐火极限,运用有限元分析软件ABAQUS建立了ISO-834标准火作用下中空夹层钢管再生混凝土柱的有限元模型,分析了截面温度场和应力场的变化规律,并与已有的相关试验进行验证。在此基础上分析空心率、取代率、计算长度、偏心率、钢材强度、外钢管厚度、荷载比等参数对耐火极限的影响规律。结果表明:空心率对耐火极限的影响较复杂,随着空心率的增加,耐火极限先增加后降低,在空心率为0.5时耐火极限达到最大值;耐火极限随着计算长度、偏心率、钢材屈服强度、荷载比的增加而逐渐降低;再生混凝土的取代率对耐火极限影响并不明显。基于上述规律并结合大量计算结果定量给出了中空夹层方钢管再生混凝土柱耐火极限简化计算式,经对比试算验证了其具有良好的精度。
为了研究中空夹层方钢管再生混凝土柱的耐火极限,运用有限元分析软件ABAQUS建立了ISO-834标准火作用下中空夹层钢管再生混凝土柱的有限元模型,分析了截面温度场和应力场的变化规律,并与已有的相关试验进行验证。在此基础上分析空心率、取代率、计算长度、偏心率、钢材强度、外钢管厚度、荷载比等参数对耐火极限的影响规律。结果表明:空心率对耐火极限的影响较复杂,随着空心率的增加,耐火极限先增加后降低,在空心率为0.5时耐火极限达到最大值;耐火极限随着计算长度、偏心率、钢材屈服强度、荷载比的增加而逐渐降低;再生混凝土的取代率对耐火极限影响并不明显。基于上述规律并结合大量计算结果定量给出了中空夹层方钢管再生混凝土柱耐火极限简化计算式,经对比试算验证了其具有良好的精度。
2018, 33(4): 116-119.
doi: 10.13206/j.gjg.201804024
摘要:
对304不锈钢光滑及缺口疲劳试件在无腐蚀及模拟海水腐蚀条件下进行单轴拉压疲劳试验,研究海水腐蚀条件对304不锈钢疲劳特性的影响。将模拟海水条件下的试验结果与无腐蚀试验条件下的结果对比,定量分析在海水腐蚀条件下应力幅值及缺口深度对其疲劳性能的影响。结果表明:海水腐蚀对光滑试件的疲劳性能影响较小,而对缺口试件的疲劳性能影响较大;并且随着应力幅和缺口深度增加,疲劳试件对海水腐蚀的敏感性增加。
对304不锈钢光滑及缺口疲劳试件在无腐蚀及模拟海水腐蚀条件下进行单轴拉压疲劳试验,研究海水腐蚀条件对304不锈钢疲劳特性的影响。将模拟海水条件下的试验结果与无腐蚀试验条件下的结果对比,定量分析在海水腐蚀条件下应力幅值及缺口深度对其疲劳性能的影响。结果表明:海水腐蚀对光滑试件的疲劳性能影响较小,而对缺口试件的疲劳性能影响较大;并且随着应力幅和缺口深度增加,疲劳试件对海水腐蚀的敏感性增加。
