不同荷载工况下高层薄壁钢结构的抗震性能研究

与传统的建筑钢结构不同,冷弯薄壁钢结构的动力稳定性与其荷载分布相关。以单/双列薄壁钢结构立体货架为例,通过有限元数值计算研究了不同荷载分布及其模态振型的变化规律;考虑梁柱节点的滞回特性,以施加加速度激励的方式分别在巷道和垂直巷道两个方向上对单双列货架进行了地震动反应谱分析。结果显示,荷载分布对货架垂直巷道方向的动力稳定性敏感;地震冲击造成钢结构底部层间位移角增大,从而导致结构性坍塌。拉杆增强设计有利于改善薄壁钢结构的动力稳定性,为基于抗震性能的空间拓扑优化提供了参考。

一种新型薄壁钢结构——无波纹拱壳屋顶

通过对波纹拱壳屋顶结构存在问题的讨论 ,介绍了一种新型薄壁拱壳结构 ,即无波纹拱壳屋顶。并分析了适合于这种结构的几何非线性有限元理论。最后 ,通过算例对无波纹拱壳结构的极限承载力与波纹拱壳结构进行了比较 。

薄壁钢结构抗震能力的评估方法

对薄壁钢结构抗震能力的合理评估需要考虑局部压屈和便于实际工程应用 .介绍用静力弹塑性分析 (push-overanalysis)方法和基于短柱延性公式的破坏标准 。

装配式护套冷弯薄壁钢结构建筑的抗震性能

随着工业化的推进和现代化的需求,钢结构建筑越来越受到人们的青睐。相较于传统的混凝土结构,钢结构建筑具有自重轻、施工快、拆迁方便、回收率高等优点,能够满足现代化建筑对建筑品质、经济性、安全性等方面的要求。然而,由于钢结构建筑具有柔性较大、刚度较小、质量较轻等特点,其在地震等自然灾害面前显得尤为脆弱,因此如何提高钢结构建筑的抗震性能是当前建筑工程领域急需解决的问题。装配式护套冷弯薄壁钢结构作为一种新型钢结构体系,其不仅具有钢结构自身的优点,而且在抗震方面有着较强的性能优势。重点分析装配式护套冷弯薄壁钢结构在抗震方面的性能,并对其优化措施进行探讨。

某高层建筑屋顶薄壁钢结构安装技术探讨

本文以某工程为例,阐述对钢结构安装工艺、临时支撑体系、施工阶段结构以及塔吊拆除工艺的研究,总结施工过程得到的经验,最终本工程是圆满完工。

装配式薄壁钢结构管片在软弱围岩洞段TBM掘进中的应用

新疆EH调水工程KS输水隧洞TBM3-2掘进段凝灰质砂岩软弱围岩洞段稳定性较差,采用装配式薄壁钢结构管片支护保障TBM顺利通过该软弱围岩洞段。该文主要介绍装配式薄壁钢结构管片设计选型、结构设计、防腐设计,运输、施工现场拼装及壁后注浆等施工工艺,开展装配式薄壁钢结构管片变形监测,拓展TBM支护系统型式,可供类似工程参考。

冷弯薄壁轻型钢结构住宅建筑CAD/CAM软件

为开发冷弯薄壁轻型钢结构住宅结构体系的专用CAD/CAM软件,在介绍并分析该类结构体系及其典型连接节点的组成和构造特点的基础上,依据实际设计工作进行软件的功能设计和流程划分,设计从设计模型到计算模型、再到深化模型的软件架构和操作模式.该类结构体系基于部件进行设计、计算和拼装,据此界定墙片、楼盖区块和单榀平面屋架等基本软件对象,设计部件-构件的层次化对象数据结构,以兼顾结构设计与深化设计的不同要求.在AutoCAD图形平台上编制该CAD/CAM软件,实现建模、计算和绘图等若干核心功能.

新型薄壁钢-混凝土组合结构节点试验研究

通过10个不同连接形式和加载方式的薄壁钢-混凝土组合结构节点的试验研究,以及两个普通钢筋混凝土结构节点的对比试验,探讨了节点的工作机理、力学性能和优缺点。试验表明,所设计的不同构造形式的薄壁钢-混凝土组合结构节点均具有良好的延性性能和足够的承载能力,可以供实际设计时参考。

薄壁空间钢结构的非线性分析

在有限元空间梁元模型的基础上 ,导出了考虑杆件约束扭转的薄壁梁元分析力学模型 .该模型的弹性刚度矩阵为 14× 14矩阵 ,几何刚度矩阵中考虑了轴力、剪力、双向弯矩和双力矩效应 .采用单元的有限分割法考虑了塑性沿杆件长度和截面的发展 ,实现了薄壁空间钢结构的弹塑性非线性分析 .数值算例的比较一方面验证了分析力学模型的正确性 。

薄壁钢结构屈曲验算方法

对欧洲现行钢结构规范中薄壁钢结构的屈曲(局部屈曲和整体屈曲)验算方法——有效宽度法与削减应力法进行了探讨研究,通过原理分析、数值模拟分析、有限元分析及实例数据对比,分析总结了两种方法的优点与不足,提出了一种新的屈曲验算方法。通过实例将此验算方法的计算结果与试验、计算机模拟以及按欧洲规范中现行方法计算的结果进行比较,验证了新验算方法的准确性与有效性。

冷弯薄壁型钢-钢混合结构双层墙体抗剪性能试验研究

采用拟静力试验对4个冷弯薄壁型钢钢混合结构双层墙体施加低周往复荷载,为研究了冷弯薄壁型钢钢混合结构双层墙体抗剪性能。为了考察斜撑的影响,对其中2个试件增加斜撑,试验得到了试件的破坏特征、荷载位移滞回曲线等。试验结果表明,冷弯墙体与钢框架无明显滑移与拔起,两者可以良好的共同工作;试验过程中,下部钢框架均处于弹性阶段,其滞回曲线均为“梭形”,无捏缩现象,增强钢框架刚度对其抗剪性能影响不大,但是可以一定程度上缩小变形;上部冷弯墙体主要破坏特征为面板螺钉破坏及OSB板角部破碎;设置斜撑试件中柱龙骨破坏严重,柱顶和柱底均屈曲,斜撑在一定程度上增加了试件弹性阶段的刚度和抗剪性能。在冷弯薄壁型钢钢混合结构中,冷弯墙体与钢框架通过抗拔和抗剪螺栓形成可靠连接传递剪力与柱端附加轴力。冷弯薄壁型钢钢混合结构双层墙体可以发挥钢结构与冷弯结构的特点,实现底层大跨度,满足实际工程中的需要。

薄壁轻型钢结构的设计与工程实践

结合多年的结构设计实践,简要介绍薄壁轻型钢结构的特点与设计方法,介绍几个典型的薄壁轻型钢结构在温室、单层厂房等结构设计中的应用实例。

冷弯薄壁轻钢结构体系在灾后重建中的应用实践与存在的问题探讨

文章以陕西宁强青木川镇长沙坝村援建房屋为例,具体介绍了低层冷弯薄壁轻钢结构农宅的施工工艺,总结了此种结构在施工过程中存在的问题,并对存在问题的相应解决途径进行了探讨。

钢框架-冷弯薄壁墙体结构的抗侧力性能研究

采用ANSYS软件对钢框架-冷弯薄壁墙体结构进行有限元数值分析,得到该体系在单调水平荷载作用下的变形和应力分布,研究此体系的抗侧承载能力和抗侧刚度,分析钢框架与内填冷弯薄壁墙体之间的相互作用、协同工作性能和抗侧能力的分配。研究表明,钢框架-内填冷弯薄壁墙体结构具有较高的抗侧刚度和抗侧承载能力,其延性性能优良,是一种理想的双重抗侧力体系,可用于多层或小高层钢结构住宅,作为结构的抗侧力构件。

新型冷弯薄壁轻钢结构住宅体系及其在我国的应用现状

探讨冷弯薄壁轻钢结构住宅体系在国内的发展现状、冷弯薄壁轻钢结构住宅体系的优点及其推广所需要的条件,对我国的钢结构发展有着深远的意义。

汶川地震灾区薄壁轻钢结构住宅体系适应性墙体设计研究

本文作者在总结国内外薄壁轻钢结构住宅体系特点的基础上,结合灾区重建过程的调研,对薄壁轻钢结构住宅体系与地域经济、技术、环境、文化相适应的墙体设计进行了全面的研究。

折皱薄壁钢拱壳的倒塌事故分析

本文对折皱薄壁钢拱壳屋顶的倒塌事故进行了较详细的研究，此前国内许多专家对薄壁钢拱壳进行了各种有益的分析。文中对超规范的荷载进行了试验实测分析和有限元分析，阐述了倒塌事故产生的原因及承载能力低的主要原因之一是折皱效应造成的。此种超薄壁钢结构自身对随机初始缺陷的敏感性，再加上局部构造不够成熟的影响，使其总体安全度低下。工程实际应用时，应慎重从事。文中还提出了一些改进措施的建议。

钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构抗震性能试验研究

对钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构足尺试件进行水平低周往复加载试验,得到延性、耗能能力、刚度及承载力等指标,考察该类结构的破坏模式和耗能机理。对有无钢框架约束的冷弯薄壁型钢墙体进行比较,发现受钢框架四周约束的冷弯薄壁型钢墙体整体性增强,塑性性能得到改善,杆件材料利用率增加,可以充分发挥剪力墙的作用。钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构滞回曲线饱满、下降段承载力只略有降低,与钢框架-钢板剪力墙结构表现类似,优于与框架柱未连接的情况。试验结果表明,冷弯薄壁型钢剪力墙利用自身变形来充分发挥耗能作用,与钢框架之间耦合效应显著,整体侧向刚度大,延性系数达3.33,具有良好稳定的抗震性能。

低层冷弯薄壁轻钢建筑的成本控制研究

冷弯薄壁轻钢结构建筑形式始于20世纪70年代,经过几十年的技术发展,凭借其自身的优势在建筑市场中占据一席之地。随着“绿色节能环保”发展理念的提出,建筑产业逐步转型升级,国家鼓励发展钢结构装配式建筑,冷弯薄壁轻钢结构再一次进入了快速发展时期。为了保证冷弯薄壁轻钢结构建筑稳步发展,加强其成本控制是关键。基于此,该文以某低层冷弯薄壁轻钢结构建筑项目为研究对象,从使用维护、拆除回收、全寿命周期角度分析低层冷弯薄壁轻钢结构建筑项目成本预算评估,基于施工阶段以及运营阶段开展成本分析,并制定完善的成本控制措施,旨在降低冷弯薄壁轻钢结构成本,为其发展助力。