Ductility and Ultimate Capacity of Concrete-Filled Lattice Rectangular Steel Tube Columns

A kind of concrete-filled lattice rectangular steel tube(CFLRST)column was put forward.The numerical simulation was modeled to analyze the mechanical characteristic of CFLRST column.By comparing the load-deformation curves from the test results,the rationality and reliability of the finite element model has been confirmed,moreover,the change of the section stiffness and stress in the forcing process and the ultimate bearing capacity of the column were analyzed.Based on the model,the comparison of ultimate bearing capacity and ductility between CFLRST column and reinforced concrete(RC)column were also analyzed.The results of the finite element analysis show that the loading process of CFLRST column consists of elastic stage,yield stage and failure stage.The failure modes are mainly strength failure and failure of elastoplastic instability.CFLRST column has higher bearing capacities in comparison with reinforced concrete columns with the same steel ratio.In addition,the stiffness degeneration of CFLRST column is slower than RC column and CFLRST column has good ductility.

柱状填料丝促进液相强制对流传质的Lattice Boltzmann模拟

应用多组分格子Boltzmann模型对旋转填充床中的柱状填料丝引起液相组分间强制对流传质进行了数值模拟,并通过引进反映液相宏观混合效率的函数对比分析了不同柱状填料丝形状和尺寸与其强制对流传质作用之间的定量关系。所获得的模拟结果对填充床的填料丝布置和优化设计,以及旋转填充床传质的数值研究工作有重要的参考价值。

YKJ-01型附着式升降脚手架在330m超高层建筑的应用

针对某330 m超高层项目,详细介绍了附着式升降脚手架在超高层的应用,主要包括:附着式升降脚手架施工平面布置,附着式升降脚手架参数设计,附着式升降脚手架直爬与斜爬部位处理,建筑结构凹槽位置防护设计,附着式升降脚手架斜爬角度变化,避难层位置附着式升降脚手架处理,高区大堂处格构柱设计,塔式起重机附墙处附着式升降脚手架处理措施,施工电梯处附着式升降脚手架处理措施,卸料平台处附着式升降脚手架处理措施,附着式升降脚手架分片提升断口位置处理,附着式升降脚手架安装、提升、拆除等。

四肢钢管混凝土格构柱试验研究及参数分析

为研究四肢钢管混凝土格构柱的受力机理及抗震性能,对4根四肢格构柱进行拟静力试验研究及有限元分析。通过试验得到四肢钢管混凝土格构在低周往复荷载作用下的滞回曲线和骨架曲线,分析了试件破坏过程。研究结果表明:格构柱的耗能能力及延性都较好;轴压比对试件的影响主要体现在破坏阶段,轴压比越大承载力下降段的斜率越大;长细比对试件受力性能有较大影响,随着长细比增大,试件的屈服位移和极限位移会增大,但水平承载力和破坏段的斜率会降低。建立了数值计算模型,并与试验结果进行对比,验证其正确性。并对不同高宽比、节间距与柱肢外径比等参数对试件弹性刚度和承载力的影响进行分析,结果表明:减小格构柱的高宽比和节间距与柱肢外径比对格构柱的受力性能有很大提升。建议实际工程中格构柱的高宽比不宜大于4.8;节间距与柱肢外径比低不宜大于7.0。

钢结构格构柱抗侧向冲击性能研究

为了比较不同缀材格构钢柱的抗冲击性能,采用有限元软件ABAQUS建立了数值模型,并与现有试验进行对比,校核数值模拟方法的正确性。构造相同承载力设计值的3种不同规格的缀板和缀条格构柱,分析侧向冲击荷载作用下柱子响应过程中冲击力、侧向位移、能量等的变化规律。结果表明:缀条格构柱平台冲击力较大,冲击能量吸收能力较缀板格构柱提高了1.5~3.4倍,构件抗弯能力更好;缀条格构柱的抗冲击性能与柱分肢间距呈正相关关系;缀板格构柱主要吸能部件为柱肢,占比为85%~92%,缀条格构柱主要吸能部件为缀条,占比为50%~73%。

地下室工程“桩墙合一”技术优化及应用

为解决基坑作业面狭小问题,兼顾减少土方施工工作量、节约资源、节省造价,论文基于重庆某工程实例,简述“桩墙合一”技术优化思路及应用,包括利用人工挖孔桩与旋挖灌注桩形成咬合桩,代替原方案地下连续墙,采用环形支撑,实现咬合桩与地下室外墙合一、水平支撑与地下室结构板合一、内支撑格构柱与结构柱合一等;同时,对优化方案进行工期和经济效益对比分析。实践表明,该“桩墙合一”优化方案保证了施工安全和质量,经济效益可观,可为同类工程提供参考。

深基坑工程不同施工阶段对其围护结构及临近在役铁路路基稳定性影响分析

为研究基坑工程不同施工阶段对基坑围护结构及临近在役铁路稳定性的影响,针对盐城市铁路综合客运枢纽能源中心深基坑工程,首先分析不同施工阶段对基坑围护结构变形量的影响;然后基于临近铁路路基沉降变形监测数据,分析各施工阶段对铁路路基稳定性的影响。研究结果表明:土方开挖过程中基坑圈梁水平和竖向位移、支撑轴力、格构柱竖向位移均呈逐步增大的变化规律,支撑施工及底板浇筑过程中基坑各结构的位移量及支撑轴力逐步减小;随着施工进程的不断推进,铁路路基的竖向位移逐渐增大,直至拆撑结束后逐渐趋于稳定。最后通过收集若干基坑开挖对临近铁路路基影响的工程实例,发现铁路路基最大沉降值S_(max)与mH_(e)/L_(t)(m为基坑靠近路堤一侧的宽度、L_(t)为基坑坑壁至路基坡脚线的水平净距、H_(e)为基坑开挖深度)存在良好的对数关系。

适合村镇建筑的格构木柱抗震性能数值模拟研究

在我国西南村镇地区的木结构中多数采用大直径木柱,但其所需要的大直径木材生长周期较长、造价较高。为了解决这一问题,提出一种将一定间距的小直径圆木采用螺钉、螺栓等不同连接件物理拼接到一起形成的格构木柱。并应用有限元分析软件ABAQUS建立模型,在数值模拟与试验结果吻合的基础上,分析圆木肢件间距、圆木肢件直径、轴压比等参数对格构木柱抗震性能的影响。分析结果表明:圆木肢件间距每增加20 mm,位移延性系数增加约4%;圆木肢件直径每增加10 mm,骨架曲线的峰值荷载增加约22%,构件初始刚度增加约27%。适当增加轴压比,能提升构件的耗能能力。该结构具有取材容易、造价低廉等优点,在村镇建筑中具有良好的应用前景。

环境复杂区域深基坑工程顺逆结合施工关键技术

以城市环境复杂区域某深基坑工程为依托,采用深基坑顺逆结合施工方法,创新配套的“单桩单柱”格构柱精准施工、外包竖向柱施工、多层结构柱竖向钢筋连接等构件节点施工技术,并研制了一种梁板施工悬挂支撑体系,保障了基坑工程整体支护效果,且环保经济。

含肋柱微通道换热器内纳米氧化铝流体流动传热特性研究

陶瓷工业的节能降碳对于环境保护和可持续发展具有重要意义,而余热回收是实现节能降碳的有效途径,为了提升陶瓷窑炉中烟气余热的回收效率,研究将纳米陶瓷氧化铝粉和水组成的Al_(2)O_(3)-水纳米陶瓷流体与肋柱结合来协同强化微通道换热器换热性能。采用了非正交多松弛(MRT)格子玻尔兹曼方法(LBM)研究了含肋柱的微通道内Al_(2)O_(3)-水纳米陶瓷流体的流动传热特性,并通过与前人相关工作结果进行对比验证了该模型的准确性与可靠性。具体研究了在肋柱换热总面积不变的情况下,不同肋柱高度hi以及纳米颗粒体积分数φ对微通道流动传热特性的影响。研究结果表明,与平直流道相比,肋柱的加入显著增强了微通道的换热性能。此外,随着φ增大,微通道换热性能增强。在肋柱换热总面积不变的情况下,随着hi的增大,微通道换热性能逐渐减弱,当hi为0.3125时热性能因数TPF最大,综合传热性能与压力损失的表现最好。虽然添加肋柱使得微通道传热性能得到提升,但综合压力损失与传热性能却小于平直表面。研究结果能对微通道换热器内的结构设计与优化提供一定参考。

某近40m高单层重型钢结构厂房结构设计

采用MIDAS和PKPM软件对绿色新型路面材料厂房模型进行分析,同时采用midas FEA NX对复杂关键节点进行有限元分析。介绍了厂房的结构体系选型,构件布置和选型、整体模型,以及构件分析结果、节点有限元分析结果。结果表明,较高的厂房采用格构式柱和桁架的结构形式,能有效提高结构刚度和稳定性,同时可节省一定的钢材。

四肢和两肢钢管混凝土柱框架的用钢量对比

以实际工程石横特钢1780热连轧绿色智能产品结构调整项目热轧主车间为实例,选取热轧主车间框架为研究对象,对框架格构柱分别为两肢、四肢钢管混凝土柱的情况下,框架的整体耗钢量进行了分析。对比框架为两跨、三跨、四跨的不同情况时,采用四肢钢管混凝土柱和采用两肢钢管混凝土时,主车间框架的用钢量和混凝土用量,为类似的工程设计提供一定的参考和借鉴。

地下室顶板用作施工电梯基础工字钢格构柱回顶施工技术

施工电梯是工业与民用建筑施工中常见的垂直运输机械之一,对于有地下室的建筑工程,施工电梯基础通常设置于地下室顶板上,但整个施工电梯系统加上额定载重荷载较大,当此荷载施加于地下室顶板时,需要对地下室顶板进行回顶加固,传统作法是在地下室顶板上单独做施工电梯基础,并在施工电梯基础下方采取回顶加固措施,常见的回顶加固方案有扣件式钢管支撑架、盘扣式支撑架、钢柱+扣件式钢管支撑架或钢柱+盘扣式支撑架复合回顶等,但上述方案均需要占用施工电梯基础下部较大空间,其不可避免地会影响下部空间的施工。基于此,现特提出一种可直接将地下室顶板作为施工电梯基础并采用工字钢格构柱进行回顶加固施工技术,该技术既可避免单独做施工电梯基础,又可以减少施工电梯回顶对下部空间的占用,该技术安全可靠并可节约成本。

型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的研究

为确保内支撑体系在基坑开挖和主体结构施工过程中能够可靠地进行竖向传受力,并能在计划工期内以及成本可控的前提下完成立柱桩的施工,需要研究一种新的型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的方法。以横沥地下空间工程子项目2北段项目为例,通过方案比选、技术分析,确定了型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的做法,并分析了其现场应用。经过现场施工实践,该连接固定方法具有应用上的创新性,可为类似项目提供一定的施工经验。

某大型炼铸锻钢联合厂房结构选型设计

某大型炼铸锻钢联合厂房生产工艺流程包括废钢、熔炼、铸造、热处理、清铲、机加工等工段。在有限的总平面布置条件下,要使联合车间各大生产系统及工段既自成一体又相互衔接成一有机整体以便于完成生产目标,给结构布置和设计带来了巨大的挑战。基于此,论文从排架柱选型、柱间支撑的设计、吊车梁系统的设计、屋盖系统的设计几方面重点介绍了厂房结构构件选型的设计分析。

变截面柱及型钢格构柱的屈曲载荷分析

采用参数变换研究了变截面柱及型钢格构柱的屈曲载荷问题,得到了变截面柱及型钢格构柱的屈曲模态。根据边界条件推导出了确定屈曲载荷的特征方程,解此特征方程即可求得屈曲载荷。与Bessel函数法相比,参数变换法不但计算过程简便,而且计算精度也较高。

基于剪切效应的等边格构柱轴心受压稳定性分析

本文研究了剪切效应对等边格构柱轴心受压稳定性的影响。根据弹性力学理论,利用等边格构柱剪切应力与弯曲变形的关系,建立了等边格构柱屈曲微分方程,推导了含有剪切刚度的等边格构柱发生大挠度屈曲时的屈曲载荷表达式。算例表明,剪切变形对等边格构柱屈曲载荷具有较大的影响。

格构式型钢混凝土柱延性性能的有限元分析

通过对已完成的5根格构式和1根实腹式型钢混凝土柱在低周反复荷载下的受力性能模拟分析,验证Open Sees非线性有限元软件能够对影响此类柱截面延性的因素及规律进行分析。利用Open Sees程序对影响格构式型钢混凝土柱截面延性的主要因素进行参数分析。分析结果表明:格构式型钢混凝土柱的延性性能随体积配箍率、型钢配钢率的增大而增大,随型钢强度、轴压比的增大而减小;格构式型钢混凝土柱水平承载力随着型钢强度、型钢配钢率的增大而增大,但随体积配箍率的增长很有限。在完成参数分析的基础上,应用MATLAB进行多元非线性回归分析,得到基于体积配箍率、型钢配钢率、型钢强度、混凝土强度和轴压比的格构式型钢混凝土偏压柱的极限位移角计算公式,并利用收集到的试验结果对公式进行检验。

四肢钢管混凝土格构柱极限承载力的试验研究与理论分析

进行共计20根缀条为K形布置的四肢钢管混凝土格构柱偏压及轴压极限承载力试验,重点考察偏心率与长细比对钢管混凝土偏压构件受力性能的影响。试验结果表明,长细比对试件承载力有一定影响,偏心率对承载力影响明显,两者对承载力的影响接近独立,试件的斜缀条在试验过程中始终保持弹性状态,近载一侧钢管在试件进入非线性阶段后,泊松比明显增大,钢管开始发生套箍作用,远载一侧,套箍作用不明显,除个别短柱外,试件破坏均为整体失稳破坏。同时,采用半波正弦曲线模拟杆件的变形曲线,在考虑紧箍效应的钢管混凝土应力-应变关系和剪切变形影响的基础上,建立杆件中截面的平衡方程,提出钢管混凝土格构柱弹塑性极限承载力数值方法,该方法不仅适用于两端偏心相等的偏压构件,而且适用于两端偏心不等的偏压构件的弹塑性极限承载力的计算;理论分析结果与试验研究结果对比表明,提出的钢管混凝土格构柱弹塑性极限承载力计算方法具有相当高的精度。

格构式钢柱抗侧向撞击性能的试验研究

格构式钢柱常用于重型工业厂房的排架柱或高大的独立支柱,此类构件使用环境复杂性,极易遭遇侧向撞击荷载作用。为探明格构式钢柱的抗侧向撞击性能,利用DHR9401落锤式冲击试验机完成了6根格构式钢柱侧向撞击试验。试验中利用动态应变仪记录了不同冲击能作用下格构式钢柱的冲击力时程曲线,并获得了其残余破坏形态和塑性变形量。结果表明:格构式钢柱在侧向撞击荷载的作用下表现出良好的延性性能和抗冲击性能,其残余变形主要包括整体侧向弯曲变形和撞击部位的局部屈曲变形;其残余变形的变化与冲击能的变化呈线性关系。