考虑节点刚度影响的典型广府木祠堂安全性分析

本文在考虑榫卯连接的半刚特性的基础上,对广府地区典型木祠堂进行整体结构安全性分析.具体工作包括,建立ABAQUS实体有限元模型,采用HILL木材本构模型,对广府木祠堂的典型榫卯连接节点进行弹塑性分析,获取节点刚度数值;建立SAP2000整体分析模型,考虑节点刚度的影响,对结构进行劣化分析.研究结果表明:实体有限元分析可定量地获得节点的M-θ骨架曲线,并将其拟合为三折线用于结构整体分析;节点刚度对整体结构的应力比及位移有较大影响;无劣化的古木建筑结构中的各杆件应力比均较低,但随着杆件的劣化,其安全度呈现出较明显的下降趋势;杆件单独劣化时,柱子劣化引起的应力比增大较梁为明显;所有杆件同时劣化时,边跨梁应力比最大.上述研究成果将为广府木结构的安全性评估提供依据,为修缮工程实践提供理论基础.

某项目双曲屋面罩棚ETFE气枕结构设计

ETFE气枕膜结构作为一种新型结构体系,质量轻,透光率高,带有自洁属性,被广泛应用于大跨度建筑领域。以某实际工程项目为例,对结构设计中的难点及创新工作进行了阐述。该项目的屋面罩棚结构采用了单层钢结构网壳支撑骨架加ETFE气枕组合结构体系。对轻质屋面罩棚单层网壳骨架及单元气枕结构进行了抗风稳定性和承载力的验算,结果表明,单层网壳支撑骨架及单元气枕的抗风性能满足设计要求。结合本项目气枕结构的特点,提出了一种可应对强台风的ETFE气枕内压控制方法,保证屋面气枕单元结构在极端天气下的正常工作。对本项目的单层网壳骨架重要节点——“米”字形铸钢节点,进行了选型研究和分析,使节点标准统一,方便加工和制作。

新型钢管混凝土斜柱转换节点的轴压性能分析

本研究提出了一种新型的钢管混凝土斜柱转换结构节点。该节点由核心混凝土、纵横向钢板、外包钢和内置型钢组成。对1个几何比例为1:6的试件进行单调加载试验,并通过数值模拟研究节点区的破坏模式,对节点区钢板的厚度变化进行参数分析。试验研究结果表明,试件的破坏发生于斜柱,可满足“强节点、弱构件”的设计理念。数值模拟结果进一步揭示了节点区的传力机理,计算结果表明,节点区的破坏模式为钢材基本达到屈服、节点区底部混凝土达到极限压应变;节点区极限承载力和屈服荷载分别为斜柱破坏计算模型的2.10倍和1.19倍;起传递轴向内力和约束节点区混凝土作用的外包钢板的厚度变化对计算模型节点区的极限承载力影响最大。

广府木祠堂典型榫卯节点参数化分析

通过有限元软件ABAQUS对广府木结构祠堂的典型节点箍头榫和直榫进行参数分析,充分考虑节点承载力和刚度的影响因素和木材正交各项异性的材性特点,两类节点各选取一定数量建立三维实体有限元模型,分析并获得各种参数变化下节点弯矩承载力和节点转动刚度的变化规律。本文还对节点的M-q曲线进行了双线性拟合,给出了考虑节点各尺寸参数的拟合公式,研究结果将为广府木祠堂修缮和结构加固提供节点承载力和节点转动刚度计算依据和取值参考。

关于沿海地区钢结构的防腐设计及后期维护

沿海地区受特殊环境的影响,钢结构容易产生腐蚀,为有效保持钢结构的稳定性与可靠性,在设计初期就需要考虑防腐设计方案,并做好后期维护。沿海地区钢结构防腐设计要考虑的因素较多,基于腐蚀环境分析的基础上,结合防腐机理分析,以此作为参考进行防腐设计以及后期维护,从整体上延长钢结构使用寿命,真正发挥钢结构体系的作用和优势。

广州空港会展中心复合张弦桁架结构体系选型与分析

广州空港会展中心标准展馆利用结构参数化工具对多种类型展馆结构进行选型对比,综合建筑效果、使用需求和经济指标,首次在展馆内采用复合张弦桁架结构体系。对复合张弦桁架结构进行非线性设计分析、双非线性稳定分析、防连续性倒塌分析和不平衡吊挂荷载分析,结果显示,结构各项计算指标均满足规范要求,并具有足够安全冗余度。高风压作用下拉索可维持足够的索力并且不松弛,屋面变形可控。相关索节点传力清晰,背锚节点有利于现场张拉施工。下弦拉杆在初始态到全荷载态的全受力过程中拉压变向,下弦杆受力满足不同荷载状态需求。复合张弦桁架结构体系满足多种施工方式选择,张拉施工快捷、方便,地坪、屋盖施工互不干扰。复合张弦桁架结构在沿海高风压地区具有优越的受力性能和建筑表现力。

一种强台风地区自平衡索网幕墙结构分析

介绍了一种适用于强台风地区的自平衡索网幕墙结构体系。珠海横琴科技创新基地1#楼大索网幕墙索网跨度大、极端强台风频发,经过结构方案对比分析,创新性提出一种自平衡索网幕墙结构体系,有效平衡钢结构内力,降低索网幕墙变形。通过特征值分析、静力分析、屈曲分析以及大震弹性分析等方面验证自平衡索网幕墙结构体系的安全性和可靠性,确保关键自平衡撑杆的极限稳定承载力满足设计需求。采用小尺寸索网防破断装置增强索网幕墙在极端超强台风下的二道安全防线。对索网幕墙进行风振时程分析,研究其动力性能。索网幕墙和支撑钢结构在满足结构规范要求的情况下有效和谐体现建筑形态。

大直径钢管混凝土柱密实度检测及对接焊缝残余应力消减试验

以广州白云国际机场扩建工程为背景,对大直径钢管混凝土柱的浇筑质量及对接焊缝的残余应力进行检测,进行了1∶1的钢管混凝土柱施工模拟试验。试验在钢管混凝土柱内设置空洞、脱粘、不密实三种已知缺陷,采用超声波径向对测法进行密实度检测,验证该检测技术的准确性;同时采用豪克能方法对钢管柱对接焊缝残余应力进行消减及并采用盲孔法进行检测,证明该方法在实际工程中应用的可行性。试验研究结果将为实际工程提供理论依据和技术保障,对类似大直径钢管混凝土柱工程施工质量的检测具有重大的参考价值。

某平板结构现场加载试验及有限元分析

广州某核心筒-板柱结构工程中的板柱节点内埋型钢架。为检验该板柱结构的静载承载能力、变形能力及其他受力性能,采用现场加载测试及有限元分析进行了研究。试验采用分十级将加气混凝土砌块堆加到2m高的加载方法,采集楼板在各级检验荷载作用下的挠度及混凝土的应变情况。试验结果表明,在试验荷载达到设计荷载标准组合(7kN/m2)时,结构未出现可见裂缝,结构位移及应变均处于线弹性阶段;在试验荷载达到荷载标准组合2倍(14kN/m2)时,出现了少量裂缝。采用ABAQUS软件进行了有限元分析,其中楼板采用了分层壳单元。试验结果与有限元分析结果吻合良好,有限元分析得到的极限承载力要远高于结构的试验荷载,表明了本结构具有较高的安全度。分析也表明节点区内置的型钢架除了原设计设想中的提高抗冲切、抗剪能力外,其在抗弯方面也起到了明显的作用。