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2018年 第33卷 第5期
2018, 33(5): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg.201805001
摘要
摘要:
地裂缝活动对跨骑在地裂缝上的结构抗震性能的影响体现在地裂缝场地地震动输入的上盘效应和地裂缝活动引起结构的初始变形。基于已有振动台试验结果得出由于地裂缝场地上盘地表地震动加速度相对于下盘的放大倍数。地裂缝场地结构的初始变形需同时考虑结构跨骑地裂缝位置与地裂缝两侧的位移差。针对西安f4地裂缝场地,假定地裂缝两侧年累积相对位移差不变,建立钢框架结构地震易损性模型,同时考虑结构和地震动的不确定性,对9层钢框架进行4个龄期(0,10,20,30 a)的随机增量动力分析。对比钢框架结构考虑或不考虑地裂缝场地的易损性结果,表明跨骑在地裂缝之上的钢框架结构在地震作用下的破坏概率大于非地裂缝场地的结构,且随着地裂缝两侧位移差的增加,考虑地裂缝场地影响的结构在地震作用下的失效概率亦随之增加。
地裂缝活动对跨骑在地裂缝上的结构抗震性能的影响体现在地裂缝场地地震动输入的上盘效应和地裂缝活动引起结构的初始变形。基于已有振动台试验结果得出由于地裂缝场地上盘地表地震动加速度相对于下盘的放大倍数。地裂缝场地结构的初始变形需同时考虑结构跨骑地裂缝位置与地裂缝两侧的位移差。针对西安f4地裂缝场地,假定地裂缝两侧年累积相对位移差不变,建立钢框架结构地震易损性模型,同时考虑结构和地震动的不确定性,对9层钢框架进行4个龄期(0,10,20,30 a)的随机增量动力分析。对比钢框架结构考虑或不考虑地裂缝场地的易损性结果,表明跨骑在地裂缝之上的钢框架结构在地震作用下的破坏概率大于非地裂缝场地的结构,且随着地裂缝两侧位移差的增加,考虑地裂缝场地影响的结构在地震作用下的失效概率亦随之增加。
2018, 33(5): 6-10.
doi: 10.13206/j.gjg.201805002
摘要:
为分析半刚性连接对有侧移钢框架结构层间抗侧移刚度的影响,推导了考虑采用半刚性连接时,有侧移钢框架层间抗侧移刚度的计算式,利用推导出的计算式计算钢框架层间抗侧移刚度;并利用经验算式计算钢框架的各层水平位移及基本周期。将计算结果与传统的不考虑半刚性连接的柱抗侧移刚度修正系数法计算所得到的结果进行对比分析,可知考虑半刚性连接时,钢框架各层水平位移显著大于不考虑半刚性连接时的情况;采用所提出的方法得到的基本自振周期计算结果是不考虑半刚性连接的1.62倍;因此,对钢框架进行结构性能分析时,半刚性连接的影响应引起足够的重视。
为分析半刚性连接对有侧移钢框架结构层间抗侧移刚度的影响,推导了考虑采用半刚性连接时,有侧移钢框架层间抗侧移刚度的计算式,利用推导出的计算式计算钢框架层间抗侧移刚度;并利用经验算式计算钢框架的各层水平位移及基本周期。将计算结果与传统的不考虑半刚性连接的柱抗侧移刚度修正系数法计算所得到的结果进行对比分析,可知考虑半刚性连接时,钢框架各层水平位移显著大于不考虑半刚性连接时的情况;采用所提出的方法得到的基本自振周期计算结果是不考虑半刚性连接的1.62倍;因此,对钢框架进行结构性能分析时,半刚性连接的影响应引起足够的重视。
2018, 33(5): 11-16.
doi: 10.13206/j.gjg.201805003
摘要:
为深入研究对接焊缝构造形式对Q460高强钢梁柱节点断裂性能的影响,对比分析了4种不同构造形式对接焊缝节点试件的断裂特性,采用ANSYS有限元分析软件对4种节点试件进行了单调荷载作用下的数值模拟:采用等效塑性应变指数和开裂指数作为断裂性能的评估指标,分析沿指定路径节点试件的断裂特性;研究焊接残余应力对节点试件断裂性能的影响。结果表明:单边V形坡口衬板单边焊试件、I形坡口衬板单边焊试件、单边V形坡口去除衬板3种节点试件在沿对接焊缝两端及翼缘中部区域出现应力峰值;推荐采用的单边V形坡口双边焊缝衬板的试件沿焊缝区域应力分布较为平缓,能够将高峰应力值外移至焊缝区域以外,避免焊缝及热影响区域发生断裂破坏;与其他3种焊缝构造形式相比,其抗脆断能力较强。基于以上分析,建议高强钢梁柱对接焊缝的衬板宜采用带双边焊缝连接的构造形式,以提高其抗断裂能力。
为深入研究对接焊缝构造形式对Q460高强钢梁柱节点断裂性能的影响,对比分析了4种不同构造形式对接焊缝节点试件的断裂特性,采用ANSYS有限元分析软件对4种节点试件进行了单调荷载作用下的数值模拟:采用等效塑性应变指数和开裂指数作为断裂性能的评估指标,分析沿指定路径节点试件的断裂特性;研究焊接残余应力对节点试件断裂性能的影响。结果表明:单边V形坡口衬板单边焊试件、I形坡口衬板单边焊试件、单边V形坡口去除衬板3种节点试件在沿对接焊缝两端及翼缘中部区域出现应力峰值;推荐采用的单边V形坡口双边焊缝衬板的试件沿焊缝区域应力分布较为平缓,能够将高峰应力值外移至焊缝区域以外,避免焊缝及热影响区域发生断裂破坏;与其他3种焊缝构造形式相比,其抗脆断能力较强。基于以上分析,建议高强钢梁柱对接焊缝的衬板宜采用带双边焊缝连接的构造形式,以提高其抗断裂能力。
2018, 33(5): 17-22.
doi: 10.13206/j.gjg.201805004
摘要:
对3个新型全螺栓端板连接十字节点试件在低周反复水平荷载作用下的滞回性能进行试验研究,研究试件的破坏形态,分析得到了新型全螺栓端板连接十字节点的滞回曲线、骨架曲线、延性和破坏模式等。试验结果表明:随着端板厚度的增加,试件的极限承载力、耗能能力和延性随之减小。新型全螺栓连接节点的破坏模式有3种:分别为端板屈曲、焊缝撕裂和螺栓拔出。
对3个新型全螺栓端板连接十字节点试件在低周反复水平荷载作用下的滞回性能进行试验研究,研究试件的破坏形态,分析得到了新型全螺栓端板连接十字节点的滞回曲线、骨架曲线、延性和破坏模式等。试验结果表明:随着端板厚度的增加,试件的极限承载力、耗能能力和延性随之减小。新型全螺栓连接节点的破坏模式有3种:分别为端板屈曲、焊缝撕裂和螺栓拔出。
2018, 33(5): 23-27.
doi: 10.13206/j.gjg.201805005
摘要:
对小角度斜交杆件节点连接做法提出一种新的连接构造方式,并对该连接方式的传力机理及其改进形式进行研究。利用有限元方法对小角度斜交杆件节点连接的4种方式进行了系统的研究,得到理想杆4种连接方式在轴心受拉时的极限承载力以及在轴心受压作用下的屈曲临界荷载,同时对非理想杆在受压时的屈曲荷载进行了计算。对4种连接方式的受力性能进行了分析和比较,并建议使用按所提出的改进型节点连接方式进行节点设计。另外针对小角度斜交杆件连接节点的设计也给出了一些建议。
对小角度斜交杆件节点连接做法提出一种新的连接构造方式,并对该连接方式的传力机理及其改进形式进行研究。利用有限元方法对小角度斜交杆件节点连接的4种方式进行了系统的研究,得到理想杆4种连接方式在轴心受拉时的极限承载力以及在轴心受压作用下的屈曲临界荷载,同时对非理想杆在受压时的屈曲荷载进行了计算。对4种连接方式的受力性能进行了分析和比较,并建议使用按所提出的改进型节点连接方式进行节点设计。另外针对小角度斜交杆件连接节点的设计也给出了一些建议。
2018, 33(5): 28-33.
doi: 10.13206/j.gjg.201805006
摘要:
钢管-双钢板混凝土组合剪力墙是将钢管混凝土剪力墙与钢板混凝土剪力墙结合的一种新型抗侧力构件。基于分层壳单元,采用有限元软件MSC Marc建立6片钢管混凝土剪力墙模型。通过钢筋应力与混凝土应变云图揭示钢管混凝土剪力墙在荷载作用下的微观受力状态;通过基底剪力-顶点位移曲线分析钢管混凝土剪力墙的承载力、延性及耗能能力。结果表明:钢管混凝土剪力墙有限元计算结果与试验结果吻合良好。在钢管混凝土剪力墙模型基础上,又建立3片钢管-双钢板混凝土组合剪力墙模型对其进行分析,结果表明:基于空间分层壳单元的有限元模型能够有效模拟钢管-双钢板混凝土组合剪力墙的非线性性能,在剪力墙结构地震下弹塑性分析方面具有一定参考意义。
钢管-双钢板混凝土组合剪力墙是将钢管混凝土剪力墙与钢板混凝土剪力墙结合的一种新型抗侧力构件。基于分层壳单元,采用有限元软件MSC Marc建立6片钢管混凝土剪力墙模型。通过钢筋应力与混凝土应变云图揭示钢管混凝土剪力墙在荷载作用下的微观受力状态;通过基底剪力-顶点位移曲线分析钢管混凝土剪力墙的承载力、延性及耗能能力。结果表明:钢管混凝土剪力墙有限元计算结果与试验结果吻合良好。在钢管混凝土剪力墙模型基础上,又建立3片钢管-双钢板混凝土组合剪力墙模型对其进行分析,结果表明:基于空间分层壳单元的有限元模型能够有效模拟钢管-双钢板混凝土组合剪力墙的非线性性能,在剪力墙结构地震下弹塑性分析方面具有一定参考意义。
2018, 33(5): 34-38.
doi: 10.13206/j.gjg.201805007
摘要:
为了分析地震下冷弯薄壁型钢墙体的动力性能和破坏形式,对一个3 m高的冷弯薄壁型钢墙体进行足尺模型拟动力抗震性能试验,得到了结构的时程位移曲线、滞回特性、破坏形式、刚度退化情况和延性性能等抗震特性。结果表明:结构变形位置都集中在墙体中部的横杆与斜杆交接处,其他节点未出现明显塑性变形;7度和8度多遇地震下结构仍处于弹性阶段,抗震性能较好;7度罕遇地震下刚度退化速度较快,但仍有承载能力,结构延性系数为4.7,具有很好的延性性能。
为了分析地震下冷弯薄壁型钢墙体的动力性能和破坏形式,对一个3 m高的冷弯薄壁型钢墙体进行足尺模型拟动力抗震性能试验,得到了结构的时程位移曲线、滞回特性、破坏形式、刚度退化情况和延性性能等抗震特性。结果表明:结构变形位置都集中在墙体中部的横杆与斜杆交接处,其他节点未出现明显塑性变形;7度和8度多遇地震下结构仍处于弹性阶段,抗震性能较好;7度罕遇地震下刚度退化速度较快,但仍有承载能力,结构延性系数为4.7,具有很好的延性性能。
2018, 33(5): 39-43.
doi: 10.13206/j.gjg.201805008
摘要:
蜂窝梁是在梁腹板上开有连续规则孔洞的一种钢梁,腹板开孔后对其抗侧刚度有较大的削弱,因此整体稳定性能是蜂窝梁的重要问题。基于能量法推导出实腹梁弯扭屈曲临界荷载的计算式,采用等效刚度的方法,通过等效侧向抗弯刚度、等效翘曲刚度和等效扭转刚度推导了蜂窝梁的弯扭屈曲临界荷载的计算式。其次,考虑蜂窝梁截面尺寸、跨度、开孔率和距高比的影响,采用有限元方法对圆形孔和六边形孔蜂窝梁的弯扭屈曲进行了分析,得到了蜂窝梁弯扭屈曲临界荷载的变化规律,并验证了蜂窝梁弯扭屈曲临界荷载计算式的正确性,可为蜂窝梁的整体稳定设计提供参考。
蜂窝梁是在梁腹板上开有连续规则孔洞的一种钢梁,腹板开孔后对其抗侧刚度有较大的削弱,因此整体稳定性能是蜂窝梁的重要问题。基于能量法推导出实腹梁弯扭屈曲临界荷载的计算式,采用等效刚度的方法,通过等效侧向抗弯刚度、等效翘曲刚度和等效扭转刚度推导了蜂窝梁的弯扭屈曲临界荷载的计算式。其次,考虑蜂窝梁截面尺寸、跨度、开孔率和距高比的影响,采用有限元方法对圆形孔和六边形孔蜂窝梁的弯扭屈曲进行了分析,得到了蜂窝梁弯扭屈曲临界荷载的变化规律,并验证了蜂窝梁弯扭屈曲临界荷载计算式的正确性,可为蜂窝梁的整体稳定设计提供参考。
2018, 33(5): 44-50.
doi: 10.13206/j.gjg.201805009
摘要:
连梁是连接双肢剪力墙结构的主要构件,为了控制连梁在地震作用下进入塑性的部位,便于震后修复,可将连梁跨中部截面削弱,此段梁称作耗能梁段。地震作用下耗能梁段首先进入塑性耗能状态,为了使耗能梁段较早进入塑性耗能状态,提出了腹板开长圆孔型耗能梁段。通过ABAQUS有限元软件分析各参数下其刚度、承载力、延性、滞回性能及破坏形态,提出了其初始刚度和极限承载力计算方法。分析结果表明:长圆孔腹板耗能梁段具有良好的滞回性能,可实现屈曲前屈服;孔间柱长宽比β是影响耗能梁段承载力和滞回性能的决定因素,双列孔耗能梁段性能优于单列孔;考虑上、下翼缘对耗能梁段影响的初始刚度和极限承载力计算结果与有限元结果较为吻合。
连梁是连接双肢剪力墙结构的主要构件,为了控制连梁在地震作用下进入塑性的部位,便于震后修复,可将连梁跨中部截面削弱,此段梁称作耗能梁段。地震作用下耗能梁段首先进入塑性耗能状态,为了使耗能梁段较早进入塑性耗能状态,提出了腹板开长圆孔型耗能梁段。通过ABAQUS有限元软件分析各参数下其刚度、承载力、延性、滞回性能及破坏形态,提出了其初始刚度和极限承载力计算方法。分析结果表明:长圆孔腹板耗能梁段具有良好的滞回性能,可实现屈曲前屈服;孔间柱长宽比β是影响耗能梁段承载力和滞回性能的决定因素,双列孔耗能梁段性能优于单列孔;考虑上、下翼缘对耗能梁段影响的初始刚度和极限承载力计算结果与有限元结果较为吻合。
2018, 33(5): 51-56.
doi: 10.13206/j.gjg.201805010
摘要:
为弥补有效截面法不能计算发生畸变屈曲的高强冷弯薄壁型钢受弯构件整体弯曲变形的不足,开展了基于全截面特性求解此类构件整体弯曲变形的直接变形法(DDM)研究。采用ANSYS有限元软件对已有试验数据进行数值模拟,验证了用ANSYS软件分析此类构件的可行性。在此基础上,对不同卷边形式和截面参数的高强冷弯薄壁Z型钢纯弯构件进行了有限元参数分析,提取了各参数情况下的荷载-位移曲线,基于各曲线的分布规律,建立了不同卷边、不同厚度时基于全截面特性的直接变形法计算式,极大简化了构件弯曲变形的计算过程。
为弥补有效截面法不能计算发生畸变屈曲的高强冷弯薄壁型钢受弯构件整体弯曲变形的不足,开展了基于全截面特性求解此类构件整体弯曲变形的直接变形法(DDM)研究。采用ANSYS有限元软件对已有试验数据进行数值模拟,验证了用ANSYS软件分析此类构件的可行性。在此基础上,对不同卷边形式和截面参数的高强冷弯薄壁Z型钢纯弯构件进行了有限元参数分析,提取了各参数情况下的荷载-位移曲线,基于各曲线的分布规律,建立了不同卷边、不同厚度时基于全截面特性的直接变形法计算式,极大简化了构件弯曲变形的计算过程。
2018, 33(5): 57-62.
doi: 10.13206/j.gjg.201805011
摘要:
提出了一种新型双铝合金板装配式屈曲约束支撑(DPALB),并应用ABAQUS软件对其性能进行有限元分析,考察螺栓间距、芯板与约束板间间隙、芯板开孔率等因素对支撑性能的影响。分析结果表明:螺栓间距过大会导致支撑部件应力较大、外约束板也容易出现局部失稳;芯板与约束板间间隙过小,核心单元容易发生强轴方向的弯曲,间隙过大会导致支撑承载力下降甚至丧失;支撑耗能性能随着核心单元横向开孔率的减小而提高,当核心单元纵向开孔率不大于40%时,支撑性能随着核心单元纵向开孔率的增加而提高。
提出了一种新型双铝合金板装配式屈曲约束支撑(DPALB),并应用ABAQUS软件对其性能进行有限元分析,考察螺栓间距、芯板与约束板间间隙、芯板开孔率等因素对支撑性能的影响。分析结果表明:螺栓间距过大会导致支撑部件应力较大、外约束板也容易出现局部失稳;芯板与约束板间间隙过小,核心单元容易发生强轴方向的弯曲,间隙过大会导致支撑承载力下降甚至丧失;支撑耗能性能随着核心单元横向开孔率的减小而提高,当核心单元纵向开孔率不大于40%时,支撑性能随着核心单元纵向开孔率的增加而提高。
2018, 33(5): 63-69.
doi: 10.13206/j.gjg.201805012
摘要:
为了研究普通钢板与不锈钢板螺栓抗剪连接承载性能,设计加工了32组试件。对32组螺栓抗剪连接试件进行单调拉伸试验,得到试件的荷载-孔径变形曲线以及荷载-位移曲线。试验结果表明:随着不锈钢板件端距的增加,试件破坏形态由冲切破坏变为承压破坏,同时承载力不断增大;随着不锈钢板件边距的增大,试件破坏形态由净截面破坏变为承压破坏,同时承载力也持续增大;螺栓预紧力对于试件的承载力的影响较小,可以忽略;普通钢板与不锈钢板之间采取防接触腐蚀措施后,在一定程度上削弱了试件的承载力。采用有限元软件ABAQUS建立普通钢板与不锈钢板螺栓抗剪连接的有限元模型,对试验过程进行了数值模拟,基于试验结果验证了有限元模型的准确性。
为了研究普通钢板与不锈钢板螺栓抗剪连接承载性能,设计加工了32组试件。对32组螺栓抗剪连接试件进行单调拉伸试验,得到试件的荷载-孔径变形曲线以及荷载-位移曲线。试验结果表明:随着不锈钢板件端距的增加,试件破坏形态由冲切破坏变为承压破坏,同时承载力不断增大;随着不锈钢板件边距的增大,试件破坏形态由净截面破坏变为承压破坏,同时承载力也持续增大;螺栓预紧力对于试件的承载力的影响较小,可以忽略;普通钢板与不锈钢板之间采取防接触腐蚀措施后,在一定程度上削弱了试件的承载力。采用有限元软件ABAQUS建立普通钢板与不锈钢板螺栓抗剪连接的有限元模型,对试验过程进行了数值模拟,基于试验结果验证了有限元模型的准确性。
2018, 33(5): 70-75.
doi: 10.13206/j.gjg.201805013
摘要:
通过对典型钢管-角钢组合塔身在15,20 m/s来流风速下的风洞试验,得到了11个风向角下塔身的风轴阻力系数,分析了钢管-角钢组合塔身角度风系数、横线向和顺线向风荷载分配系数,构造了角度风系数函数,并通过非线性拟合分析确定了拟合参数。将试验确定的钢管-角钢塔身角度风荷载计算参数与国内外相关规范值进行了对比分析,提出了钢管-角钢组合塔身角度风系数和荷载分配系数的取值建议。风向角为30°时的钢管-角钢组合塔身风荷载最大,且角度风系数关于45°风向角对称。横线向分配系数和顺线向分配系数的试验曲线与国内外相关规范规定曲线的趋势基本一致,分别在风向角为20°和70°时达到最大值。
通过对典型钢管-角钢组合塔身在15,20 m/s来流风速下的风洞试验,得到了11个风向角下塔身的风轴阻力系数,分析了钢管-角钢组合塔身角度风系数、横线向和顺线向风荷载分配系数,构造了角度风系数函数,并通过非线性拟合分析确定了拟合参数。将试验确定的钢管-角钢塔身角度风荷载计算参数与国内外相关规范值进行了对比分析,提出了钢管-角钢组合塔身角度风系数和荷载分配系数的取值建议。风向角为30°时的钢管-角钢组合塔身风荷载最大,且角度风系数关于45°风向角对称。横线向分配系数和顺线向分配系数的试验曲线与国内外相关规范规定曲线的趋势基本一致,分别在风向角为20°和70°时达到最大值。
2018, 33(5): 76-80.
doi: 10.13206/j.gjg.201805014
摘要:
对北京市某穹顶钢结构羽毛球馆的抗震性能进行分析,按照1∶10的比例制作了该羽毛球馆的模型,利用清华大学模拟地震振动台进行模型试验。试验采用环境激励和人工正弦激励两种方式进行加载,通过试验测得该模型在地震波作用下的振型、自振频率和阻尼比。在模型上安装加速度计、应变片等传感器测得模型在动载作用下的应变响应、位移、加速度和响应变化规律等。对试验数据进行分析,得知在8度地震作用下,该结构处于材料的弹性阶段,说明该结构的抗震性能较好。
对北京市某穹顶钢结构羽毛球馆的抗震性能进行分析,按照1∶10的比例制作了该羽毛球馆的模型,利用清华大学模拟地震振动台进行模型试验。试验采用环境激励和人工正弦激励两种方式进行加载,通过试验测得该模型在地震波作用下的振型、自振频率和阻尼比。在模型上安装加速度计、应变片等传感器测得模型在动载作用下的应变响应、位移、加速度和响应变化规律等。对试验数据进行分析,得知在8度地震作用下,该结构处于材料的弹性阶段,说明该结构的抗震性能较好。
2018, 33(5): 81-84.
doi: 10.13206/j.gjg.201805015
摘要:
关于钢格构柱肩梁的计算,目前相关《设计手册》的规定不一致,设计人员存在一些困惑。通过对已有研究成果的分析对比,对肩梁设计中的问题进行系统的研究,提出了实用计算式,并对肩梁局部加厚板、相关连接、构造等进行了论述。
关于钢格构柱肩梁的计算,目前相关《设计手册》的规定不一致,设计人员存在一些困惑。通过对已有研究成果的分析对比,对肩梁设计中的问题进行系统的研究,提出了实用计算式,并对肩梁局部加厚板、相关连接、构造等进行了论述。
2018, 33(5): 85-91.
doi: 10.13206/j.gjg.201805016
摘要:
电力输电线工程中窄基角钢塔是一种新型塔,该塔具有施工简便占地面积小等优点。基于P-Δ效应的概念和分析方法,建立了110 kV混压六回路窄基角钢塔的有限元模型。然后采用有限元法和理论结合对窄基角钢塔结构进行了重力二阶效应(P-Δ效应)分析,根据计算结果讨论P-Δ效应对窄基角钢塔结构受力性能影响。
电力输电线工程中窄基角钢塔是一种新型塔,该塔具有施工简便占地面积小等优点。基于P-Δ效应的概念和分析方法,建立了110 kV混压六回路窄基角钢塔的有限元模型。然后采用有限元法和理论结合对窄基角钢塔结构进行了重力二阶效应(P-Δ效应)分析,根据计算结果讨论P-Δ效应对窄基角钢塔结构受力性能影响。
2018, 33(5): 92-97.
doi: 10.13206/j.gjg.201805017
摘要:
针对某大型双曲面钢结构冷却塔工程,采用棋盘式四角锥双层网壳、正交正放四角锥双层网壳和交叉桁架双层网壳3种不同结构体系进行方案比选。结果表明:棋盘式四角锥体系较其他两种结构体系用钢量少,稳定性能更好;通过对15个不同厚度和网格尺寸的棋盘式体系的冷却塔模型进行对比分析,得出了网壳厚度和网格尺寸对结构用钢量和稳定性能的影响规律;选取冷却塔上受力较复杂的节点,采用有限元方法分析其承载力,建议按节点承载力不低于构件承载力的原则对节点采取加强措施。
针对某大型双曲面钢结构冷却塔工程,采用棋盘式四角锥双层网壳、正交正放四角锥双层网壳和交叉桁架双层网壳3种不同结构体系进行方案比选。结果表明:棋盘式四角锥体系较其他两种结构体系用钢量少,稳定性能更好;通过对15个不同厚度和网格尺寸的棋盘式体系的冷却塔模型进行对比分析,得出了网壳厚度和网格尺寸对结构用钢量和稳定性能的影响规律;选取冷却塔上受力较复杂的节点,采用有限元方法分析其承载力,建议按节点承载力不低于构件承载力的原则对节点采取加强措施。
2018, 33(5): 98-101.
doi: 10.13206/j.gjg.201805018
摘要:
以2层装配式钢结构住宅工程为依托,详细介绍了低层装配式钢结构住宅体系,该工程采用分层装配框架-支撑的结构系统,研发设计了新型的十字柱转换的梁柱连接节点和新型的装配式支撑片,楼板采用工厂预制钢筋桁架片的新型空腹密肋楼板;外围护系统采用在钢结构系统外侧外挂蒸压轻质混凝土板的形式,其梁柱被藏于墙内,不影响美观,施工方便快速。该体系具有受力简单、便于设计、利于工业化建造、施工周期短等优点。
以2层装配式钢结构住宅工程为依托,详细介绍了低层装配式钢结构住宅体系,该工程采用分层装配框架-支撑的结构系统,研发设计了新型的十字柱转换的梁柱连接节点和新型的装配式支撑片,楼板采用工厂预制钢筋桁架片的新型空腹密肋楼板;外围护系统采用在钢结构系统外侧外挂蒸压轻质混凝土板的形式,其梁柱被藏于墙内,不影响美观,施工方便快速。该体系具有受力简单、便于设计、利于工业化建造、施工周期短等优点。
2018, 33(5): 102-106.
doi: 10.13206/j.gjg.201805019
摘要:
某重型钢结构厂房多根吊车梁吊车轨道超出了相关规范允许偏差。对原有吊车梁承载力进行复核,用有限元分析软件ANSYS对吊车梁建模计算,讨论了水平支撑系统对吊车轨道偏心时吊车梁受力性能的影响,验算各区域吊车梁在轨道偏心下的强度指标,并对验算不合格的吊车梁进行加固设计。对GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》的规定进行讨论,研究其适用性。结果表明:吊车梁水平支撑可以提高吊车轨道偏心时吊车梁的受力性能;吊车轨道偏心对吊车梁各项应力指标有显著影响,在轨道偏心大到一定程度时,吊车梁的各项应力指标会超出其限值,无法正常使用;通过加固,可以有效提高吊车梁的承载能力,保证吊车梁安全正常工作;GB50205—2001中关于轨道偏心的规定偏于不安全。
某重型钢结构厂房多根吊车梁吊车轨道超出了相关规范允许偏差。对原有吊车梁承载力进行复核,用有限元分析软件ANSYS对吊车梁建模计算,讨论了水平支撑系统对吊车轨道偏心时吊车梁受力性能的影响,验算各区域吊车梁在轨道偏心下的强度指标,并对验算不合格的吊车梁进行加固设计。对GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》的规定进行讨论,研究其适用性。结果表明:吊车梁水平支撑可以提高吊车轨道偏心时吊车梁的受力性能;吊车轨道偏心对吊车梁各项应力指标有显著影响,在轨道偏心大到一定程度时,吊车梁的各项应力指标会超出其限值,无法正常使用;通过加固,可以有效提高吊车梁的承载能力,保证吊车梁安全正常工作;GB50205—2001中关于轨道偏心的规定偏于不安全。
2018, 33(5): 107-111.
doi: 10.13206/j.gjg.201805020
摘要:
蚌埠体育中心主体育场钢结构罩棚由变截面H型钢梁组成,具有造型独特、轻盈美观、大跨度悬挑、施加预应力等特点,施工难度大,工期紧。采用有限元分析软件MIDAS/Gen对钢罩棚结构安装及拆撑施工顺序的多个方案进行了分析,结果表明:不同的施工方案对构件应力、结构变形等有很大不同,经过对比可以选出最优施工方案;考虑施工过程的分步加载计算与一次加载计算的结果也有很大不同。
蚌埠体育中心主体育场钢结构罩棚由变截面H型钢梁组成,具有造型独特、轻盈美观、大跨度悬挑、施加预应力等特点,施工难度大,工期紧。采用有限元分析软件MIDAS/Gen对钢罩棚结构安装及拆撑施工顺序的多个方案进行了分析,结果表明:不同的施工方案对构件应力、结构变形等有很大不同,经过对比可以选出最优施工方案;考虑施工过程的分步加载计算与一次加载计算的结果也有很大不同。
2018, 33(5): 112-115.
doi: 10.13206/j.gjg.201805021
摘要:
结合富平水泥厂熟料库工程实例,根据工程自身的难点,通过卷扬机抽取套管技术,中空锥台形屋架高空轴线定位技术,钢结构高空焊接安全防护技术等应用,成功地完成了大跨度中空锥台形钢结构的安装。
结合富平水泥厂熟料库工程实例,根据工程自身的难点,通过卷扬机抽取套管技术,中空锥台形屋架高空轴线定位技术,钢结构高空焊接安全防护技术等应用,成功地完成了大跨度中空锥台形钢结构的安装。
2018, 33(5): 116-121.
doi: 10.13206/j.gjg.201805022
摘要:
计算英国规范BS 5950-1中的H型钢柱表中截面的形状系数,其范围在31.25~303.95 m~(-1)之间,通过有限元软件ABAQUS 6.12分别对形状系数为40.75 m~(-1)和303.95 m~(-1)的截面进行ISO 834标准升温曲线下的温度场模拟,将结果与欧洲规范EC 3无保护层构件的升温计算式进行比较,验证EC 3计算式的适用性并对形状系数、综合辐射系数、对流换热系数、钢材比热容、导热系数对构件升温的影响进行分析探讨。通过对这些影响因素的分析,对高温下钢柱的升温模拟提供一定的建议。
计算英国规范BS 5950-1中的H型钢柱表中截面的形状系数,其范围在31.25~303.95 m~(-1)之间,通过有限元软件ABAQUS 6.12分别对形状系数为40.75 m~(-1)和303.95 m~(-1)的截面进行ISO 834标准升温曲线下的温度场模拟,将结果与欧洲规范EC 3无保护层构件的升温计算式进行比较,验证EC 3计算式的适用性并对形状系数、综合辐射系数、对流换热系数、钢材比热容、导热系数对构件升温的影响进行分析探讨。通过对这些影响因素的分析,对高温下钢柱的升温模拟提供一定的建议。
2018, 33(5): 122-131.
doi: 10.13206/j.gjg.201805023
摘要:
由于钢材的特殊性,钢结构的火灾危险性是不可忽视的。越来越多的真实案例也需要进一步对高温过火后钢结构的性能进行评估,从而对其可否继续使用以及如何修复给出意见。通过总结国内外学者对钢结构高温过火后母材及焊缝静力拉伸性能的研究,同时根据所收集到的试验结果,对结构钢材高温过火后力学性能指标进行拟合分析,为进一步完善钢结构高温过火后性能的研究提供基础。
由于钢材的特殊性,钢结构的火灾危险性是不可忽视的。越来越多的真实案例也需要进一步对高温过火后钢结构的性能进行评估,从而对其可否继续使用以及如何修复给出意见。通过总结国内外学者对钢结构高温过火后母材及焊缝静力拉伸性能的研究,同时根据所收集到的试验结果,对结构钢材高温过火后力学性能指标进行拟合分析,为进一步完善钢结构高温过火后性能的研究提供基础。
