早强水泥基砂浆增强H型钢节点承压能力试验研究

装配式钢结构支护体系在基坑支护中被逐步推广。针对H型钢围檩的局部承压能力低的难题,使用早强水泥基砂浆填充承压节点区。试验研究表明,填充早强水泥基砂浆可以有效约束H型钢翼缘和腹板的屈曲及变形,增强H型钢承压节点的局部承载能力。

光伏支架高强冷弯C型钢檩条的受弯性能研究

为研究光伏支架中高强冷弯C型钢檩条的受弯性能,对5种布置方式下的LQ550高强冷弯C型钢檩条(下文简称为“C型钢檩条”)开展了跨间6个加载点集中加载试验。建立C型钢檩条有限元模型,并通过试验得到的C型钢檩条受弯性能验证模型的准确性,并依此模型探究檩条相对长细比对其受弯稳定承载力的影响规律。参照GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的规定,分析了撑杆约束对檩条受弯稳定承载力的有利作用。结合实际项目,对采用C型钢撑杆的光伏支架开展现场加载试验。研究结果表明:1)檩条的抗弯刚度和受弯稳定承载力通过在跨间设置撑杆约束后明显提高,且设置C型钢撑杆约束的提高效果强于圆管撑杆。2)C型钢撑杆可视为理想侧向支承,檩条平面外计算长度系数可以根据C型钢撑杆的设置情况取值。3)现场加载试验证明C型钢撑杆对檩条扭转具有良好的约束效果,充分验证了采用C型钢撑杆体系的新型光伏支架结构的适用性。

简支C形钢檩条内嵌式连续化加固技术研究

简支变连续加固方式是解决现有檩条加固方式用钢量大、施工效率低等问题的有效方法。采用有限元软件ABAQUS对不同跨度L的简支C形钢檩条内嵌式连续化加固,搭接长度系数α取值0.02~0.20,根据连续性指标β得出简支C形钢檩条合理的嵌套搭接长度,并对比分析简支C形钢檩条支座处采用螺栓连接和结构胶粘结两种连接方式的连接性能。结果表明:简支C形钢檩条内嵌式连续化加固的搭接长度宜≥10%L且当α取0.10时,内嵌式C形钢檩条的β能够达到90%且能够满足檩条加固要求;综合考虑简支C形钢檩条支座处两种连接方式的施工操作性和加固成本,简支C形钢檩条内嵌式连续化加固可优先选择螺栓连接。

建筑围护结构风荷载的计算与取值

风荷载为建筑中受力结构和围护结构的主要可变荷载,现行建筑结构荷载规范分别列出了受力结构和围护结构风荷载wk的计算公式,但依据不同规范计算所得结果差别较大.这里通过采用不同规范,对风荷载值进行计算分析比较,提出建筑设计中wk计算公式的选用及相关建议,供设计人员参考.

风吸力下蒙皮支撑Z形檩条临界荷载的简化计算方法

檩条在实际应用中总是受到屋面板对它的侧向支撑和扭转约束作用,即蒙皮支撑作用。工程设计时考虑风吸力下蒙皮对檩条的支撑作用能够有效降低经济成本,但是目前我国有关规范给出的设计算法过于复杂,极大地降低了工程设计效率。引入经典的有限元模型,采用参数分析方法,讨论了檩条腹板高厚比、檩条翼缘宽厚比、檩条侧向长细比、蒙皮对檩条的扭转约束刚度4种参数对风吸力下Z形檩条弯扭屈曲临界荷载的影响。在参数分析的基础上,提出了一个考虑蒙皮支撑作用的风吸力作用下Z形檩条临界荷载简化计算公式。对比简化公式算法与我国门式刚架规程算法,发现两种方法计算结果非常接近,且与有限元分析结果相近,验证了公式的准确性。简化算法过程和形式简单,能高效准确地获得蒙皮支撑的Z形檩条在风吸力作用下的临界承载力,可提高工程设计效率。

轻钢建筑围护结构抗风设计的几个问题

对轻钢厂房屋面檩条设计计算方法进行分析,认为轻钢厂房在台风中严重破坏的主要原因是设计中重结构轻围护.其次,在现行规范中,低层房屋围护结构的风荷载计算不够统一,以及在高风压地区的一些不合理规定,也是造成钢结构事故的原因.根据轻钢结构在台风中的特性,提出强风下在破坏围护结构的非重要部位形成导风巢的抗风思想.

基于Matlab语言的H型钢檩条优化设计

结合《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的相关规定,以H型钢檩条的总质量为目标函数,考虑强度、刚度、截面尺寸界限值等约束条件,建立非线性优化数学模型,借助Matlab语言提供的优化工具箱,通过编程实现对该类檩条的优化设计。算例表明,优化结果合理且过程简洁。

基于遗传算法的H型钢檩条优化设计

结合《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》的相关规定,将遗传算法应用于H型钢檩条截面优化设计问题的求解,并在此基础上建立了H型钢檩条截面优化的数学模型。采用二进制编码,通过执行遗传算法的选择、交叉和变异算子,实现对H型钢檩条截面的优化设计。算例结果表明,该优化算法用于H型钢檩条截面优化设计是有效可行的。

冷弯薄壁Z形檩条加固有限元分析

针对门式刚架冷弯薄壁Z形檩条,提出通过附加缀板的加固方式提高Z形檩条的稳定性能及承载能力。然后利用ABAQUS软件建立了对于Z形檩条的单侧斜撑式缀板加固模型、双侧斜撑式缀板加固模型以及单侧L形缀板加固模型,并对其进行非线性屈曲分析,研究了不同加固间距情况下3种增设缀板加固方案对于4,6,7.5m长Z形檩条的稳定性能和强度性能的提升效果。计算结果表明,缀板加固方案适用于长度较大的檩条加固,且双侧加设缀板的加固方案较单侧加设缀板的加固方案更能有效提升Z形檩条的屈曲荷载以及承载能力。

某大型条形封闭煤仓的网架安装技术

惠州荃湾煤炭码头建设2座大型条形封闭煤仓,单座长500 m、跨度118 m,上部展开约7.45万m^2的网架+檩条+高强压型钢板结构。网架采用正放四角锥双层三心圆柱面弧形网壳结构,主次檩条双层先后布置。结合项目特点及现场条件,为加快安装效率、提高安装精度,网架采用整体顶升工艺、分条分块顶吊工艺和高空散装工艺相结合进行安装。檩条采用地面预拼成榀、高空榀装工艺。通过对网壳上部结构进行全面、系统、全过程应力自动监测,同步进行网壳施工测量,确保安装质量和安全。可为水运工程类似项目提供范例和经验借鉴。

考虑蒙皮效应的冷弯薄壁型钢檩条稳定性分析

轻型门式刚架结构中围护结构具有提高整体结构刚度,参与结构整体受力的作用,即蒙皮效应。目前我国相关规范中对蒙皮参与结构受力的贡献很少考虑,而考虑蒙皮效应的设计将使得结构的受力更加符合实际情况,从而更加经济合理。利用有限元软件ANSYS,通过改变约束条件以考虑屋面板压型钢板的蒙皮效应对冷弯薄壁型钢檩条的稳定性作用;利用控制变量法,研究了蒙皮板厚度对檩条稳定承载力的影响。结果表明:考虑蒙皮的侧向檩条约束能有效增加檩条的稳定性;蒙皮厚度对檩条的屈曲荷载影响可以忽略。但布置拉条后,可使檩条的弯扭屈曲承载力有明显提高。

冷弯薄壁C形檩条加固有限元分析

为提高C形檩条承载力,通过附加L形钢缀板的方式提高C形檩条的稳定性和强度。利用ABAQUS软件针对6 m和7.5 m长180 mm×60 mm×20 mm×3 mm的C形檩条建立了通过L形钢缀板加固的方案,通过非线性屈曲分析计算研究了加固后结构的屈曲荷载及使檩条跨中挠度为L/150时的弯曲荷载变化情况,并考虑了L形钢缀板的下翼缘宽度、板厚以及是否卷边对其承载力的影响。有限元计算结果表明,附加L形钢缀板可有效提高C形檩条的承载力。最后,对加固效果进行了经济性分析,结果表明,当C形檩条长度较长时,采用带卷边的L形钢进行加固用钢量较小,较为经济。

汽机房屋面檩条设计有关风荷载问题探讨

本文通过对《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 2006版(以下简称《荷载规范》)、《冷弯薄壁型钢钢结构技术规范》GB50018-2002(以下简称《冷弯薄壁型钢规范》)及《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002(以下简称《门规》)条文规定的对比,探讨了不同规范中风压标准值的适用条件及计算方法,分析了各风吸力稳定计算公式的适用范围,通过算例分析提出了汽机房屋面檩条较为合理的设计方法。

异型金属屋面构造层次及节点设计应用研究

针对在异型金属屋面设计中碰到的难点和关键技术进行分析,阐述了异型金属屋面在结构基本构造,檩条连接,防水板、防潮、隔声、保温层,铝镁锰金属屋面板及其与面层连接系统等方面的设计应用,详细介绍了屋脊与排水天沟、虹吸系统、除雪融冰系统的节点设计方案。

集中荷载作用下卷边Z型钢檩条防畸变屈曲研究

为预防冷弯薄壁Z型钢檩条畸变屈曲的发生,采用有限元软件ABAQUS分别对承受跨中和三分点处集中荷载的简支Z型钢檩条进行防畸变屈曲研究,对比分析了四种形式的隔板对四种卷边角度的Z型钢檩条的加固效果和经济性。结果表明,仅在檩条的受压部分布置隔板材料的隔板d最有效,在设计的四种隔板加固形式中,隔板形式d的单位用钢量对屈曲荷载提升最大,且防畸变屈曲加固效果不弱于其他三种隔板形式,从经济性上应优先考虑。

冷弯薄壁型钢的应用研究

通过工程应用，具体对彩色压型钢板和Ｃ型钢檩条在使用过程中出现的问题，进行了构造方面和力学方面的分析和研究，提出了施工改进措施。

U形混凝土板桩振动沉桩工艺研究

介绍了U形混凝土板桩振动沉桩工艺原理、特点及振动沉桩阻力计算和振动锤的设备选型计算,并对U形混凝土板桩的沉桩施工工艺及流程进行了阐述,提出了U形混凝土板桩振动沉桩的几种施工顺序组织方法。

既有简支薄壁C形钢檩条连续化加固研究

为提高既有简支薄壁C形钢檩条的承载能力,对相邻简支C形钢檩条在支座附近采用内嵌薄壁L形钢连接成为连续檩条。对仅腹板有螺钉连接和腹板及上、下翼缘均有螺钉连接的2组加固C形钢檩条进行静力加载试验,分析了加固后檩条的破坏模态、刚度、延性、承载能力及应变发展,并与简支C形钢檩条的受力性能进行了对比。试验结果表明:加固试件的两跨檩条以整体弯曲变形为主,C形钢檩条跨中和加载处上翼缘与受压区腹板发生局部屈曲而破坏,薄壁L形钢翼缘达到屈服。简支檩条连续化加固后的承载能力、刚度均有显著提高,延性提高较小。腹板及上下翼缘均有螺钉连接加固檩条的刚度和屈服荷载提高幅度明显高于仅腹板螺钉连接加固,但两者极限荷载和延性差别较小。采用三线性钢材本构模型和壳单元,建立了同时考虑几何非线性和材料非线性的三维有限元模型进行数值模拟,计算结果与试验结果的对比验证了有限元模型的准确性。分析了不同薄壁L形钢长度对加固檩条受力性能的影响,结果表明,薄壁L形钢长度的增加对承载能力、刚度的提高幅度由大变小,刚度的提高幅度大于承载能力的提高幅度,薄壁L形钢长度宜取檩条单跨跨度的10%~15%。

Z型檩条与拉条系统的受力分析

Z型檩条截面方便搭接形成连续檩条,因而具有较强的承载能力,因此屋面通常是采用Z型搭接檩条.但Z型截面主轴与屋面存在较大的倾角,使得檩条在弱轴方向受力较大,弱轴方向受力主要是通过拉条来分担,因此拉条的设计尤其关键.通过分析Z型檩条的受力特点,提出了拉条的合理的布置方式,可供工程结构设计参考.