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2018年 第33卷 第7期
2018, 33(7): 1-8.
doi: 10.13206/j.gjg.201807001
摘要
摘要:
相比于传统框架结构形式,柔性支撑钢框架的方钢管柱可采用较小的截面,抗扭刚度主要由柔性支撑提供。考虑到柔性支撑的特殊性,有必要对该体系的抗扭性能进行研究。以单层1跨柔性支撑钢框架为基础模型,分析了柔性支撑钢框架的刚度特性,发现柔性支撑钢框架不同的支撑松紧程度对应不同的抗侧刚度,抗侧刚度具有时变性,且在某些特殊的支撑松紧状态下,刚度具有跳跃点,而且不同的支撑初始松紧状态可能引起柔性支撑钢框架初始的刚心、质心偏离,从而在地震作用下发生扭转。采用OPENSEES有限元软件,对比了7组典型支撑初始松紧状态下的柔性支撑钢框架的静力及动力响应。结果表明:支撑初始松紧程度的不同使柔性支撑钢框架具备一定的控扭能力,但当扭转变形超过支撑初始松紧状态的调控范围后,控扭能力便不再显著。另外,当所有支撑进入塑性后,支撑初始的不同松紧状态所带来的影响随之消失。最后,对柔性支撑钢框架结构形式提出了建议,柔性支撑初始均须预紧,可通过对支撑不松不紧状态的柔性支撑钢框架考虑偶然偏心后的结果进行适当修正,来消除各支撑预紧程度不同的影响。
相比于传统框架结构形式,柔性支撑钢框架的方钢管柱可采用较小的截面,抗扭刚度主要由柔性支撑提供。考虑到柔性支撑的特殊性,有必要对该体系的抗扭性能进行研究。以单层1跨柔性支撑钢框架为基础模型,分析了柔性支撑钢框架的刚度特性,发现柔性支撑钢框架不同的支撑松紧程度对应不同的抗侧刚度,抗侧刚度具有时变性,且在某些特殊的支撑松紧状态下,刚度具有跳跃点,而且不同的支撑初始松紧状态可能引起柔性支撑钢框架初始的刚心、质心偏离,从而在地震作用下发生扭转。采用OPENSEES有限元软件,对比了7组典型支撑初始松紧状态下的柔性支撑钢框架的静力及动力响应。结果表明:支撑初始松紧程度的不同使柔性支撑钢框架具备一定的控扭能力,但当扭转变形超过支撑初始松紧状态的调控范围后,控扭能力便不再显著。另外,当所有支撑进入塑性后,支撑初始的不同松紧状态所带来的影响随之消失。最后,对柔性支撑钢框架结构形式提出了建议,柔性支撑初始均须预紧,可通过对支撑不松不紧状态的柔性支撑钢框架考虑偶然偏心后的结果进行适当修正,来消除各支撑预紧程度不同的影响。
2018, 33(7): 9-15.
doi: 10.13206/j.gjg.201807002
摘要:
铸钢件拥有良好的延性,把铸钢件引入特殊中心支撑中代替节点板和梁柱连接,能够解决支撑节点区域脆性破坏的问题,同时可以利用其延性提高支撑的耗能性能。为研究带铸钢连接件的防屈曲支撑的力学性能,设计了17根支撑构件并建立有限元模型,分析单向加载下双钢管支撑的铸钢连接件的几何参数、铸钢连接件和内核管的轴力比、支撑初始缺陷、约束刚度和间隙、接触环数量等参数对支撑承载能力、应力分布、应变分布、延性和初始刚度的影响。结果表明,通过铸钢连接件和防屈曲支撑几何参数的改变能够控制支撑的受力性能和破坏模式,实现了两阶段屈服耗能,避免梁柱节点区域出现高三轴应力的现象。
铸钢件拥有良好的延性,把铸钢件引入特殊中心支撑中代替节点板和梁柱连接,能够解决支撑节点区域脆性破坏的问题,同时可以利用其延性提高支撑的耗能性能。为研究带铸钢连接件的防屈曲支撑的力学性能,设计了17根支撑构件并建立有限元模型,分析单向加载下双钢管支撑的铸钢连接件的几何参数、铸钢连接件和内核管的轴力比、支撑初始缺陷、约束刚度和间隙、接触环数量等参数对支撑承载能力、应力分布、应变分布、延性和初始刚度的影响。结果表明,通过铸钢连接件和防屈曲支撑几何参数的改变能够控制支撑的受力性能和破坏模式,实现了两阶段屈服耗能,避免梁柱节点区域出现高三轴应力的现象。
2018, 33(7): 16-21.
doi: 10.13206/j.gjg.201807003
摘要:
在6根预制装配型钢混凝土梁试件低周反复试验的基础上,依据JGJ 138—2016《组合结构设计规范》和相关文献中型钢混凝土梁正截面受弯承载力计算方法,提出了两种预制装配型钢混凝土梁正截面受弯承载力的计算式。计算结果表明,两种方法计算值与试验值均符合较好。
在6根预制装配型钢混凝土梁试件低周反复试验的基础上,依据JGJ 138—2016《组合结构设计规范》和相关文献中型钢混凝土梁正截面受弯承载力计算方法,提出了两种预制装配型钢混凝土梁正截面受弯承载力的计算式。计算结果表明,两种方法计算值与试验值均符合较好。
2018, 33(7): 22-26.
doi: 10.13206/j.gjg.201807004
摘要:
对卡箍套管加固网架杆件进行了试验研究,分析对比加固前、后杆件的受力情况和承载力变化以及二次受力作用对加固构件的影响,证明了该加固方法可有效提高杆件轴心受压承载力,提出了该加固方法的计算原则:强度验算时不考虑套管、稳定性验算时不考虑杆件的影响。
对卡箍套管加固网架杆件进行了试验研究,分析对比加固前、后杆件的受力情况和承载力变化以及二次受力作用对加固构件的影响,证明了该加固方法可有效提高杆件轴心受压承载力,提出了该加固方法的计算原则:强度验算时不考虑套管、稳定性验算时不考虑杆件的影响。
2018, 33(7): 27-32.
doi: 10.13206/j.gjg.201807005
摘要:
为研究往复荷载作用下外方内圆复合钢管混凝土柱的工作机理,建立了外方内圆复合钢管混凝土柱的有限元模型并进行计算分析,将计算结果与试验结果进行比较。在此基础上,分析了混凝土损伤设置与否的影响,比较了复合钢管混凝土柱、中空夹层钢管混凝土柱、普通钢管混凝土柱、空钢管柱的滞回性能,包括滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度和耗能等,分析了不同阶段混凝土的应力状态。研究结果表明:有限元计算的破坏形态、滞回曲线结果与试验结果吻合较好,往复荷载作用下外方内圆复合钢管混凝土柱的计算必须合理考虑混凝土材料的损伤;与其他类型柱相比,外方内圆复合钢管混凝土柱的滞回曲线饱满,其极限承载力、延性、刚度、累积滞回耗能等性能更为优越。
为研究往复荷载作用下外方内圆复合钢管混凝土柱的工作机理,建立了外方内圆复合钢管混凝土柱的有限元模型并进行计算分析,将计算结果与试验结果进行比较。在此基础上,分析了混凝土损伤设置与否的影响,比较了复合钢管混凝土柱、中空夹层钢管混凝土柱、普通钢管混凝土柱、空钢管柱的滞回性能,包括滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度和耗能等,分析了不同阶段混凝土的应力状态。研究结果表明:有限元计算的破坏形态、滞回曲线结果与试验结果吻合较好,往复荷载作用下外方内圆复合钢管混凝土柱的计算必须合理考虑混凝土材料的损伤;与其他类型柱相比,外方内圆复合钢管混凝土柱的滞回曲线饱满,其极限承载力、延性、刚度、累积滞回耗能等性能更为优越。
2018, 33(7): 33-39.
doi: 10.13206/j.gjg.201807006
摘要:
为研究内配钢筋钢管混凝土构件的轴拉性能,通过对9个试件进行轴拉试验,获得了试件的荷载-位移曲线,荷载-应变曲线和轴拉极限承载力等试验数据。结果表明:钢管混凝土构件在受拉荷载作用下,由于内部混凝土对外钢管环向收缩的约束作用,使其极限承载力相比空钢管提高约10%,内配钢筋在构件达到轴拉极限承载力时屈服。在试验基础上提出了用于分析轴心受拉构件的有限元模型,模型的计算结果与试验结果吻合较好。通过对比国内外相关设计规范规定的内配钢筋钢管混凝土构件的轴拉极限承载力的计算式,提出了该类型构件的轴拉承载力计算式,并将公式计算值与试验值进行了对比。对比结果表明:提出的轴拉承载力计算式与试验结果吻合较好。
为研究内配钢筋钢管混凝土构件的轴拉性能,通过对9个试件进行轴拉试验,获得了试件的荷载-位移曲线,荷载-应变曲线和轴拉极限承载力等试验数据。结果表明:钢管混凝土构件在受拉荷载作用下,由于内部混凝土对外钢管环向收缩的约束作用,使其极限承载力相比空钢管提高约10%,内配钢筋在构件达到轴拉极限承载力时屈服。在试验基础上提出了用于分析轴心受拉构件的有限元模型,模型的计算结果与试验结果吻合较好。通过对比国内外相关设计规范规定的内配钢筋钢管混凝土构件的轴拉极限承载力的计算式,提出了该类型构件的轴拉承载力计算式,并将公式计算值与试验值进行了对比。对比结果表明:提出的轴拉承载力计算式与试验结果吻合较好。
2018, 33(7): 40-46.
doi: 10.13206/j.gjg.201807007
摘要:
采用ABAQUS有限元软件建立了内配型钢圆钢管混凝土压扭构件的有限元模型,利用已有试验数据验证了模型的可靠性。在截面含钢率不变的情况下,分析了3组钢管混凝土与内配型钢圆钢管混凝土极限承载力及扭矩分配的对比情况。通过对典型试件的分析,研究了内配型钢圆钢管混凝土各部件之间的接触应力分布规律、各部件的破坏模态及型钢对混凝土的影响规律。最后分析了加载路径、长细比、型钢截面形式以及轴压比对构件荷载-位移曲线的影响规律。结果表明:内配型钢圆钢管混凝土中钢管、混凝土及型钢三者之间可以很好地协调工作。钢管含钢率是影响构件承载力最主要的因素,加载路径、长细比以及型钢的截面形式对构件的承载力几乎没有影响,构件的极限承载力随轴压比的增大而增大,当轴压比大于0.4~0.5(对应不同强度等级材料)时,构件的极限承载力随着轴压比的增大而降低。
采用ABAQUS有限元软件建立了内配型钢圆钢管混凝土压扭构件的有限元模型,利用已有试验数据验证了模型的可靠性。在截面含钢率不变的情况下,分析了3组钢管混凝土与内配型钢圆钢管混凝土极限承载力及扭矩分配的对比情况。通过对典型试件的分析,研究了内配型钢圆钢管混凝土各部件之间的接触应力分布规律、各部件的破坏模态及型钢对混凝土的影响规律。最后分析了加载路径、长细比、型钢截面形式以及轴压比对构件荷载-位移曲线的影响规律。结果表明:内配型钢圆钢管混凝土中钢管、混凝土及型钢三者之间可以很好地协调工作。钢管含钢率是影响构件承载力最主要的因素,加载路径、长细比以及型钢的截面形式对构件的承载力几乎没有影响,构件的极限承载力随轴压比的增大而增大,当轴压比大于0.4~0.5(对应不同强度等级材料)时,构件的极限承载力随着轴压比的增大而降低。
2018, 33(7): 47-51.
doi: 10.13206/j.gjg.201807008
摘要:
通过对5块轻钢泡沫混凝土组合墙体进行轴心受压承载力试验,分别对有无泡沫混凝土、有无拉条、自攻螺钉间距对立柱在竖向荷载作用下稳定承载力的影响进行了研究。试验发现:内部填充泡沫混凝土后,轻钢立柱不再发生整体弯曲屈曲,只发生局部屈曲;轻钢立柱的极限承载力与空心墙体相比可以提高75%;对于内部填充泡沫混凝土墙体,以螺钉间距300 mm为基准,螺钉间距400 mm的中间立柱极限承载力降低3.58%左右,螺钉间距200 mm的中间立柱极限承载力提高5.99%左右;拉条对承载力的提高不明显。参考GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和美国《冷成型钢结构设计规范》,给出了不同参数下轻钢泡沫混凝土组合墙体在轴心受压条件下的计算长度建议值和竖向承载力计算式。
通过对5块轻钢泡沫混凝土组合墙体进行轴心受压承载力试验,分别对有无泡沫混凝土、有无拉条、自攻螺钉间距对立柱在竖向荷载作用下稳定承载力的影响进行了研究。试验发现:内部填充泡沫混凝土后,轻钢立柱不再发生整体弯曲屈曲,只发生局部屈曲;轻钢立柱的极限承载力与空心墙体相比可以提高75%;对于内部填充泡沫混凝土墙体,以螺钉间距300 mm为基准,螺钉间距400 mm的中间立柱极限承载力降低3.58%左右,螺钉间距200 mm的中间立柱极限承载力提高5.99%左右;拉条对承载力的提高不明显。参考GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和美国《冷成型钢结构设计规范》,给出了不同参数下轻钢泡沫混凝土组合墙体在轴心受压条件下的计算长度建议值和竖向承载力计算式。
2018, 33(7): 52-58.
doi: 10.13206/j.gjg.201807009
摘要:
提出了一种钢框架梁柱弱轴连接梁腹板开两半圆孔型节点(简称TSCV),首先运用有限元软件ABAQUS对已有的削弱型梁柱弱轴连接节点试验进行模拟分析,验证了有限元建模方法的有效性,然后对TSCV节点进行了系列参数分析,主要考虑的参数包括两个半圆孔之间未削弱的高度H、开孔中心距离柱翼缘边缘的距离L,及开孔半径R。结果表明:TSCV系列加载点的荷载-位移滞回曲线均呈饱满的梭形,该类型节点具有良好的耗能性能;改变该类型节点的3个关键参数对其初始刚度基本没有影响;随着H的增大,节点的承载能力逐渐小幅提高,梁截面的屈曲变形位置逐渐向梁柱连接处靠近;随着L的增大,节点的承载能力基本没有变化,塑性铰逐渐由梁柱连接处外移,当L达到一定值时,靠近梁柱连接处的梁翼缘也出现屈曲变形;随着R的增大,节点的承载能力逐渐减小,屈曲变形逐渐由梁柱连接处向削弱处发展;综合其受力性能和塑性应变分布,建议H取为0.25hbw,L取为(1.14~1.31)hb,R取为(0.35~0.38)hbw,hb和hbw分别为钢梁高度和梁腹板高度。
提出了一种钢框架梁柱弱轴连接梁腹板开两半圆孔型节点(简称TSCV),首先运用有限元软件ABAQUS对已有的削弱型梁柱弱轴连接节点试验进行模拟分析,验证了有限元建模方法的有效性,然后对TSCV节点进行了系列参数分析,主要考虑的参数包括两个半圆孔之间未削弱的高度H、开孔中心距离柱翼缘边缘的距离L,及开孔半径R。结果表明:TSCV系列加载点的荷载-位移滞回曲线均呈饱满的梭形,该类型节点具有良好的耗能性能;改变该类型节点的3个关键参数对其初始刚度基本没有影响;随着H的增大,节点的承载能力逐渐小幅提高,梁截面的屈曲变形位置逐渐向梁柱连接处靠近;随着L的增大,节点的承载能力基本没有变化,塑性铰逐渐由梁柱连接处外移,当L达到一定值时,靠近梁柱连接处的梁翼缘也出现屈曲变形;随着R的增大,节点的承载能力逐渐减小,屈曲变形逐渐由梁柱连接处向削弱处发展;综合其受力性能和塑性应变分布,建议H取为0.25hbw,L取为(1.14~1.31)hb,R取为(0.35~0.38)hbw,hb和hbw分别为钢梁高度和梁腹板高度。
2018, 33(7): 59-62.
doi: 10.13206/j.gjg.201807010
摘要:
结合角钢作为管道支架和脚手架的工程背景,以悬臂的薄壁角钢为研究对象,在悬臂端的不同位置施加荷载,以薄壁杆件斜弯曲理论和非自由扭转为理论基础,首先进行数值模拟分析,然后用试验的方法测出靠近固支端截面上测点的应力。经过理论和试验数据的比对,得出悬臂角钢的最不利加载方式和应力分布规律。结果表明:在角钢边缘加载时各个测点等效应力最大,在弯曲中心加载时各个测点等效应力最小。
结合角钢作为管道支架和脚手架的工程背景,以悬臂的薄壁角钢为研究对象,在悬臂端的不同位置施加荷载,以薄壁杆件斜弯曲理论和非自由扭转为理论基础,首先进行数值模拟分析,然后用试验的方法测出靠近固支端截面上测点的应力。经过理论和试验数据的比对,得出悬臂角钢的最不利加载方式和应力分布规律。结果表明:在角钢边缘加载时各个测点等效应力最大,在弯曲中心加载时各个测点等效应力最小。
2018, 33(7): 63-65.
doi: 10.13206/j.gjg.201807011
摘要:
建立T形加劲肋节点、矩形加劲肋节点、加强板螺栓节点三维非线性有限元模型,采用有限元方法对3种节点在单调加载下的力学性能进行研究,模拟分析了单调加载时节点的受力性能、承载性能,以及节点的应力分布和破坏模式,并得出轴压比等因素对节点受力性能的影响。
建立T形加劲肋节点、矩形加劲肋节点、加强板螺栓节点三维非线性有限元模型,采用有限元方法对3种节点在单调加载下的力学性能进行研究,模拟分析了单调加载时节点的受力性能、承载性能,以及节点的应力分布和破坏模式,并得出轴压比等因素对节点受力性能的影响。
2018, 33(7): 66-70.
doi: 10.13206/j.gjg.201807012
摘要:
为了提高建筑钢结构的抗震性能,采用基于改进的模拟植物生长算法的弦支穹顶结构优化方法,对穹顶结构建筑上部刚性层网壳下端设置张拉索杆体并融入预应力,以某穹顶结构建筑为例,分析该穹顶结构的多维地震响应特征,通过台振系统实现穹顶结构模型的振动台试验,试验采用8个振动台,12个激振器,振动台的输入是人工波,采用时程分析方法实施工况运算,获取二维人工波地震输入下,某穹顶结构建筑的加速度响应、位移响应、应变响应以及索轴力响应规律,得到穹顶结构建筑的多维地震响应性能。研究后发现,穹顶结构的抗震验算应以竖直方向为主,融入水平方向的干扰分析,进行多维度地震动响应运算,降低穹顶结构下端支承结构的水平推力,提高结构的受力性能,增强其总体抗震性能。
为了提高建筑钢结构的抗震性能,采用基于改进的模拟植物生长算法的弦支穹顶结构优化方法,对穹顶结构建筑上部刚性层网壳下端设置张拉索杆体并融入预应力,以某穹顶结构建筑为例,分析该穹顶结构的多维地震响应特征,通过台振系统实现穹顶结构模型的振动台试验,试验采用8个振动台,12个激振器,振动台的输入是人工波,采用时程分析方法实施工况运算,获取二维人工波地震输入下,某穹顶结构建筑的加速度响应、位移响应、应变响应以及索轴力响应规律,得到穹顶结构建筑的多维地震响应性能。研究后发现,穹顶结构的抗震验算应以竖直方向为主,融入水平方向的干扰分析,进行多维度地震动响应运算,降低穹顶结构下端支承结构的水平推力,提高结构的受力性能,增强其总体抗震性能。
2018, 33(7): 71-75.
doi: 10.13206/j.gjg.201807013
摘要:
随着经济的发展,大量既有门式刚架厂房面临着因使用功能变更而导致的结构荷载增加问题,原结构设计已不能满足现行相关技术标准的要求,需要进行加固改造或者拆旧建新,合理的加固技术能够获得更好的经济及社会效益。将预应力技术应用于某实际加固工程中,将原门式刚架厂房改造为弦支刚架结构体系。计算结果表明:弦支刚架体系能够大幅减小刚架所受弯矩,提高构件承载力并减小结构变形。设计了梁柱-拉索节点,并对其力学性能进行了有限元模拟,验证了节点设计的合理性。
随着经济的发展,大量既有门式刚架厂房面临着因使用功能变更而导致的结构荷载增加问题,原结构设计已不能满足现行相关技术标准的要求,需要进行加固改造或者拆旧建新,合理的加固技术能够获得更好的经济及社会效益。将预应力技术应用于某实际加固工程中,将原门式刚架厂房改造为弦支刚架结构体系。计算结果表明:弦支刚架体系能够大幅减小刚架所受弯矩,提高构件承载力并减小结构变形。设计了梁柱-拉索节点,并对其力学性能进行了有限元模拟,验证了节点设计的合理性。
2018, 33(7): 76-80.
doi: 10.13206/j.gjg.201807014
摘要:
某人行桥采用大跨轻柔结构,通过现场测试和数值分析发现该人行桥竖向1阶振动频率与人行频率接近,且振动响应不满足人致振动舒适度的设计要求,故采用MTMD减振系统对其进行振动控制。实测结果表明该桥在附加MTMD减振系统后,竖向振动得到有效控制,在人行频率接近人行桥频率时减振率达到70%~90%。舒适度能够满足设计要求。
某人行桥采用大跨轻柔结构,通过现场测试和数值分析发现该人行桥竖向1阶振动频率与人行频率接近,且振动响应不满足人致振动舒适度的设计要求,故采用MTMD减振系统对其进行振动控制。实测结果表明该桥在附加MTMD减振系统后,竖向振动得到有效控制,在人行频率接近人行桥频率时减振率达到70%~90%。舒适度能够满足设计要求。
2018, 33(7): 81-85.
doi: 10.13206/j.gjg.201807015
摘要:
通过对某筛分楼钢结构厂房振动情况和工艺特点进行详细现场调查,根据厂房结构的振动特点在厂房结构布置测点,并分两种工况进行振动测试,得到作用在结构上振动筛产生的扰力和结构在每种工况下各测点的振动频率、动位移及振动速度测试结果,基于厂房实际振动测试结果,利用SAP 2000有限元软件对厂房结构进行动力计算分析,最终找到厂房振动的真正原因。
通过对某筛分楼钢结构厂房振动情况和工艺特点进行详细现场调查,根据厂房结构的振动特点在厂房结构布置测点,并分两种工况进行振动测试,得到作用在结构上振动筛产生的扰力和结构在每种工况下各测点的振动频率、动位移及振动速度测试结果,基于厂房实际振动测试结果,利用SAP 2000有限元软件对厂房结构进行动力计算分析,最终找到厂房振动的真正原因。
2018, 33(7): 86-88.
doi: 10.13206/j.gjg.201807016
摘要:
针对梅溪湖大截面螺旋体三角箱体结构,利用三维坐标点控制单元件的装配精度;采用匹配制作和循环预拼装保证结构整体线型。通过控制焊接顺序和焊接热输入减小焊接变形;对箱体内部隐蔽焊缝采用面板开槽焊接,确保结构强度。
针对梅溪湖大截面螺旋体三角箱体结构,利用三维坐标点控制单元件的装配精度;采用匹配制作和循环预拼装保证结构整体线型。通过控制焊接顺序和焊接热输入减小焊接变形;对箱体内部隐蔽焊缝采用面板开槽焊接,确保结构强度。
2018, 33(7): 89-93.
doi: 10.13206/j.gjg.201807017
摘要:
针对沈阳某公共建筑巨型钢桁架屋盖安装存在的诸多难点,基于SAP 2000有限元软件建立了该巨型钢桁架屋盖的有限元模型,根据该建筑施工的具体特点和屋盖的结构特征,按照同步、多点、整体的方式制定了拆除临时支撑过程的6个步骤,对该屋盖的安装过程进行详细施工模拟,重点分析了节点的竖向位移和水平位移。结果表明,最大的竖向位移出现在悬挑端,位移值为16.5 mm,竖向位移与悬挑长度的比值为0.867‰,小于1‰。;水平位移大多为1 mm左右,最大值小于2 mm。结果表明,该结构整体性能较好,拟定的施工方案安全可靠。
针对沈阳某公共建筑巨型钢桁架屋盖安装存在的诸多难点,基于SAP 2000有限元软件建立了该巨型钢桁架屋盖的有限元模型,根据该建筑施工的具体特点和屋盖的结构特征,按照同步、多点、整体的方式制定了拆除临时支撑过程的6个步骤,对该屋盖的安装过程进行详细施工模拟,重点分析了节点的竖向位移和水平位移。结果表明,最大的竖向位移出现在悬挑端,位移值为16.5 mm,竖向位移与悬挑长度的比值为0.867‰,小于1‰。;水平位移大多为1 mm左右,最大值小于2 mm。结果表明,该结构整体性能较好,拟定的施工方案安全可靠。
2018, 33(7): 94-98.
doi: 10.13206/j.gjg.201807018
摘要:
利用液压同步提升技术对63 m跨屋盖钢桁架进行了整体提升,提升过程稳定性好、安全性能高,减小了钢结构高空焊接作业量。采用BIM技术提前进行管道安装专业的桥架、支吊架连接件的设计与安装,避免了安装专业施工时对主体钢结构的二次施焊,节约了工期与工程造价,同时可有效保证钢结构的质量,取得了良好的经济效益和社会效益。
利用液压同步提升技术对63 m跨屋盖钢桁架进行了整体提升,提升过程稳定性好、安全性能高,减小了钢结构高空焊接作业量。采用BIM技术提前进行管道安装专业的桥架、支吊架连接件的设计与安装,避免了安装专业施工时对主体钢结构的二次施焊,节约了工期与工程造价,同时可有效保证钢结构的质量,取得了良好的经济效益和社会效益。
2018, 33(7): 99-101.
doi: 10.13206/j.gjg.201807019
摘要:
大截面高强度钢材的箱型钢梁在大跨度的结构中应用比较广泛。长沙国金中心项目溜冰场钢屋面根据现场吊装场地的承载力对单榀箱型钢梁进行分段,在原结构柱上部设置圆管钢柱作为箱型钢梁及滑移轨道支撑柱。并采用滑移小车、滑移轨道、手拉葫芦吊、钢丝绳及临时固定措施将对称的两榀箱型钢梁形成整体后滑移就位,保证了箱型钢梁的安装质量,且节约了吊装机械成本。
大截面高强度钢材的箱型钢梁在大跨度的结构中应用比较广泛。长沙国金中心项目溜冰场钢屋面根据现场吊装场地的承载力对单榀箱型钢梁进行分段,在原结构柱上部设置圆管钢柱作为箱型钢梁及滑移轨道支撑柱。并采用滑移小车、滑移轨道、手拉葫芦吊、钢丝绳及临时固定措施将对称的两榀箱型钢梁形成整体后滑移就位,保证了箱型钢梁的安装质量,且节约了吊装机械成本。
2018, 33(7): 102-107.
doi: 10.13206/j.gjg.201807020
摘要:
徐州北三环丁万河大桥,混凝土地面桥与主线高架钢箱梁桥同步施工,现场作业面极其狭窄,项目主线高架钢箱梁采用了先横移再纵移的双向滑移施工技术。受场地影响,滑移胎架只能布置于地面桥的7 m间隙中,拼装胎架只能布置于场地的角落;为使用库存材料,胎架结构的截面亦受限制。通过反复计算调整对胎架结构进行优化,最终保证结构设计的经济性及施工的便利性、安全性。
徐州北三环丁万河大桥,混凝土地面桥与主线高架钢箱梁桥同步施工,现场作业面极其狭窄,项目主线高架钢箱梁采用了先横移再纵移的双向滑移施工技术。受场地影响,滑移胎架只能布置于地面桥的7 m间隙中,拼装胎架只能布置于场地的角落;为使用库存材料,胎架结构的截面亦受限制。通过反复计算调整对胎架结构进行优化,最终保证结构设计的经济性及施工的便利性、安全性。
2018, 33(7): 108-114.
doi: 10.13206/j.gjg.201807021
摘要:
以凯威特-联方型弦支穹顶结构为研究对象,采用ANSYS软件,建立弦支穹顶结构高温热力耦合数值分析模型,考察多参数影响下的弦支穹顶结构受火破坏模式。研究结果表明:随着结构温度分布逐渐均匀,在荷载比0.2~0.6范围,出现外圈环索破坏;在荷载比0.7~0.8取值范围,破坏模式由外圈环索破坏转变为上层网壳外圈环杆破坏。随着火源位置向结构边缘方向移动,外圈环索单元破坏的同时,出现了外圈环杆单元的破坏,且温度分布非均匀性变化对结构破坏模式的影响逐渐减弱。在较低荷载比及温度分布不均匀的情况下,随着火源位置的外移,逐渐出现外圈环索破坏,而矢跨比和预应力水平对结构的破坏模式影响较小,温度分布趋于均匀时,当矢跨比或者预应力较大时,结构均是外圈环杆或环索破坏,随着这两个参数的减小,发展为外圈环杆和环索同时破坏。结构温度分布非均匀性、荷载比和火源位置是影响弦支穹顶结构破坏模式的关键参数。
以凯威特-联方型弦支穹顶结构为研究对象,采用ANSYS软件,建立弦支穹顶结构高温热力耦合数值分析模型,考察多参数影响下的弦支穹顶结构受火破坏模式。研究结果表明:随着结构温度分布逐渐均匀,在荷载比0.2~0.6范围,出现外圈环索破坏;在荷载比0.7~0.8取值范围,破坏模式由外圈环索破坏转变为上层网壳外圈环杆破坏。随着火源位置向结构边缘方向移动,外圈环索单元破坏的同时,出现了外圈环杆单元的破坏,且温度分布非均匀性变化对结构破坏模式的影响逐渐减弱。在较低荷载比及温度分布不均匀的情况下,随着火源位置的外移,逐渐出现外圈环索破坏,而矢跨比和预应力水平对结构的破坏模式影响较小,温度分布趋于均匀时,当矢跨比或者预应力较大时,结构均是外圈环杆或环索破坏,随着这两个参数的减小,发展为外圈环杆和环索同时破坏。结构温度分布非均匀性、荷载比和火源位置是影响弦支穹顶结构破坏模式的关键参数。
2018, 33(7): 115-119.
doi: 10.13206/j.gjg.201807022
摘要:
通过中性盐雾快速腐蚀(NSS)试验和钢材的拉伸试验,得到锈蚀钢材的材料性能退化规律。通过理论推导得到锈蚀钢构件塑性转动能力的参数模型以及锈蚀H型钢构件的塑性铰模型。结果表明:钢材锈蚀后截面屈服弯矩、屈服曲率和极限弯矩、极限曲率都不断降低,截面的曲率延性系数下降,转动能力减弱,延性变差。相对塑性铰长度、塑性转角随锈蚀率的不断增加而逐渐降低,当锈蚀率达到12%时,钢构件的塑性转角与未锈蚀相比下降了14.3%。
通过中性盐雾快速腐蚀(NSS)试验和钢材的拉伸试验,得到锈蚀钢材的材料性能退化规律。通过理论推导得到锈蚀钢构件塑性转动能力的参数模型以及锈蚀H型钢构件的塑性铰模型。结果表明:钢材锈蚀后截面屈服弯矩、屈服曲率和极限弯矩、极限曲率都不断降低,截面的曲率延性系数下降,转动能力减弱,延性变差。相对塑性铰长度、塑性转角随锈蚀率的不断增加而逐渐降低,当锈蚀率达到12%时,钢构件的塑性转角与未锈蚀相比下降了14.3%。
2018, 33(7): 120-124.
doi: 10.13206/j.gjg.201807023
摘要:
基于CATIA软件平台的二次开发技术和参数化建模的经验,以钢结构节点的形式对某体育中心的体育馆进行BIM建模,该建模方法可以自动批量建立由MIDAS模型信息到钢结构节点实体模型的全过程,BIM模型可实现运动模拟、漫游等功能。与其他建模方式相比,具有建模方式简单、建模速度快及所实现的功能丰富等特点。
基于CATIA软件平台的二次开发技术和参数化建模的经验,以钢结构节点的形式对某体育中心的体育馆进行BIM建模,该建模方法可以自动批量建立由MIDAS模型信息到钢结构节点实体模型的全过程,BIM模型可实现运动模拟、漫游等功能。与其他建模方式相比,具有建模方式简单、建模速度快及所实现的功能丰富等特点。
