Optimization design of wide face water slots for medium-thick slab casting mold

A three-dimensional finite-element model has been established to investigate the thermal behavior of the medium-thick slab copper casting mold with different cooling water slot designs. The mold wall temperatures measured using thermocouples buried in different positions of the mold with the original designed cooling system were analyzed to determine the corresponding heat flux profile. This profile was then used for simulation to predict the temperature distribution and the thermal stress distribution of the molds. The predicted temperatures during operation matched the plant measurements. The results showed that the maximum temperature, about 635 K in the wide hot surface, was found about 60 mm below the meniscus and 226 mm from the center of the mold. For the mold with the type I modified design, there was an insignificant decrease in temperature of about 5 K, and for the mold with the type II modified design, the maximum temperature was decreased by about 15 K and the temperature of the hot surface was distributed more uniformly along the length of the mold. The corresponding maximum thermal stress at the hot surface of the mold was reduced from 408 MPa to 386 MPa with the type II modified design. The results indicated that the modified design II is beneficial to the increase of mold life and the quality of casting slabs.

双向受力的开槽混凝土叠合板力学性能试验研究

为了解决双向受力的叠合板拼缝处外伸的胡子筋容易与其他部件产生冲突从而影响施工的问题,采用了一种双向受力的开槽混凝土叠合板,在板件拼缝位置预留槽口,并在槽口处放置附加钢筋进行预制板之间的连接,共设置了3个试件对其力学性能进行试验研究.试验结果表明,双向受力的开槽混凝土叠合板与现浇混凝土板的承载力、刚度比分别达到0.99和1.08,延性系数达到9.59,且二者破坏形态一致,增加槽口数量对试件弹性刚度、开裂荷载、极限承载力的影响有限,但是可以提升叠合板的延性.双向受力的开槽混凝土叠合板可以实现拼缝处的有效传力,具有与现浇混凝土板一致的力学性能,在应用于实际工程时,可以提高施工效率、降低钢筋用量、提升经济效益,具有广阔的应用前景.

大底板多塔楼隔震结构底板设计方法研究

隔震多塔楼串联上部结构的连接板,会承受很大的水平力,而连接板能可靠传递水平力是多塔楼整体隔震结构方案的重要前提条件,若连接板提前受损或破坏,结构的整体性将会降低。为保证连接板不早于上部结构发生破坏,本文以一大底板多塔楼隔震结构案例为基础,提出基于主应力的底板承载力验算及配筋设计方法,首先利用ETABS有限元分析软件对某大底板双塔楼隔震结构进行隔震设计,并对底板进行配筋设计和抗震性能验算,最后根据配筋设计结果,利用SAUSAGE非线性分析软件,分析罕遇地震下底板的损伤。结果表明:采用大底板多塔楼隔震方案以后,上部结构的抗震性能均能满足规范要求,根据主应力进行抗震设计的底板能够满足各地震水准的性能目标,罕遇地震下,底板未先于上部结构发生破坏,仍能保证结构整体的整体性。

中小型高桩梁板式码头结构优化研究

以某旅游休闲码头工程为依托,以结构安全、节省投资为目标,对常规的高桩梁板式结构,通过优化桩基布置、调整结构分缝型式、设置大刚度靠船块体和挡浪边板,提出一种适应于中小型码头的新型高桩梁板式结构。经技术经济比较,优化后的结构可节省工程投资达623万元。同时针对该结构空间特征显著的特点,对其三维计算模型模拟原则、单元类型选择及桩基与上部结构的连接拟合进行分析研究,给出指导性意见,可为类似项目的结构设计提供技术借鉴与参考。

市政宽幅空心板梁桥加固设计关键技术

针对当前普遍暴露出来的装配式空心板梁桥病害,以武汉市三环线地面层五座空心板梁桥维修加固工程为背景,进行维修加固设计,提出的主要设计方法包括:梁体横向分块依次整体顶升的施工方案;新支座垫块双层设计;可根据现场实际情况进行适时调整的三种不同的支座垫块与墩台帽梁连接方式;铰缝跨缝植筋处理。施工过程及运营情况表明,这些设计方法在增加了施工的便利性,缩短了工期的同时,起到了良好的加固效果,有效恢复并提高了结构的整体受力性能、恢复了结构耐久性。

苏州太仓阿尔卑斯雪世界超限高层结构设计

苏州太仓阿尔卑斯雪世界结构形式为钢筋混凝土框架结构,屋盖采用平面桁架体系。存在扭转不规则、楼板不连续、偏心率大于0.15、错层等不规则项,为超限高层建筑。对基础形式、结构体系、荷载取值、性能目标等进行了介绍,并采用YJK、PMSAP、MIDAS Gen三种软件进行了弹性计算,应用Paco-Sap软件进行动力弹塑性分析;阐述了雪场结构设计中的关键问题,如层间位移角、长短柱、桁架关键节点、温度荷载等。计算结果表明,结构的周期比、层间位移角等指标均满足规范要求。采用性能化设计和动力弹塑性分析方法实现结构和构件在中震和大震作用下的既定性能目标,并对结构关键部位和构件采取了针对性的加强措施。

简支型钢筋桁架楼承板无支撑架施工研究——以装配式钢结构住宅楼承板施工为例

依托济南C-3-1地块项目,根据装配式钢结构住宅建筑的结构特点,研究合理深化设计简支结构钢筋桁架楼承板的技术要点,运用有限元分析软件对简支型钢筋桁架楼承板安装和混凝土浇筑施工进行验算分析,通过设置装配式加固系统和调整桁架钢筋设计、安装结构,最大限度地发挥钢筋桁架楼承板的整体支撑刚度优势,实现将原设计的有支撑简支楼承板转化为无支撑架施工,总结楼承板桁架钢筋深化设计参数,为桁架配筋提供依据。

考虑混凝土面板裂缝的堆石坝三维渗流敏感性分析

为研究面板有裂缝时堆石坝渗透系数对其渗流特性的影响,以青海省某混凝土面板堆石坝为例,结合等效区块连续介质模型和Van Genuchten模型,提出考虑混凝土面板裂缝的饱和-非饱和渗流计算方法。通过设计正交试验开展堆石坝渗透系数敏感性分析,利用响应面法研究各部位渗透系数之间的交互作用对大坝总渗流量Q和下游坡脚渗透坡降J的影响。结果表明:坝体各分区渗透系数对Q、J的敏感程度不同,对大坝渗流特性影响显著的3个渗透系数为垫层渗透系数(K_(a))、主堆石区渗透系数(K_(c))、覆盖层Q_(3)^(a1)渗透系数(K_(e))。对于Q来说,各分区渗透系数的交互作用均不显著,而对于J来说,K_(a)与K_(c)、K_(a)与K_(e)的交互作用呈现出显著性。

混凝土空心板桥刚接拼宽设计及荷载试验

桥梁拼宽技术能有效提高既有桥梁的通行能力,已经在桥梁改造中得到广泛应用。为改善混凝土空心板拼宽桥梁的横向连接性能,文章结合实际工程背景,提出采用刚性连接构造替代铰缝连接,并对刚接空心板进行了优化设计。通过现场荷载试验对拼宽桥梁的整体受力性能进行了评估。结果表明:采用刚性连接桥梁横向联系可靠,可以避免铰缝连接后期的病害,拼宽后桥梁整体承载力和刚度满足设计荷载的要求。研究结果可为桥梁拼宽设计提供参考。

基于BIM技术的叠合板深化设计工具开发与应用研究

随着中国建筑产业的转型升级,装配式建筑在建筑业转型中得到了快速发展。然而,装配式构件深化设计效率低下的问题制约了装配式建筑的发展。为了解决这个问题,提出了一种基于BIM技术的装配式叠合板构件深化设计方法,并以此为基础开发出相应的叠合板深化设计程序。该程序解决了构件拆分、构件配筋、构件出图等流程的设计问题。程序应用于实际工程项目中,验证了深化设计方法和设计程序应用于叠合板构件深化设计的可行性。结果表明,该程序能够提高设计工作效率,降低设计过程中的人为失误率。因此,通过这种方法将有助于推动装配式建筑的发展,提升设计精度。

高桩梁板式码头设计尺度标准化研究

本文探讨了高桩梁板式码头设计标准化的问题,借鉴工业设计标准化思路,提出了基于高桩梁板式码头设计尺度标准化的方法。通过大量设计项目总结、已建工程调研和文献查询,统计分析并总结了高桩梁板式码头构件尺寸、设计尺度标准化体系的制定方法,明确了设计尺度标准化的分类标准和确定原则,形成了具有代表意义的设计尺度标准化成果,为高桩梁板式码头设计标准化研究提供了数据基础。

杭州某大底盘多塔结构楼板应力分析与设计

大底盘多塔结构的大底盘作为上部塔楼的嵌固层,有超长的平面尺寸,在地震和温度作用下平面受力状况复杂。文章主要介绍了杭州某大底盘多塔结构,通过有限元分析分别研究了在地震和温度作用下大底盘楼板的应力大小和分布规律。分析结果表明地震作用下裙房屋面楼板作为塔楼的嵌固楼层整体应力水平最高,而温度作用下二层楼板影响最大,往上逐渐减弱。针对不同工况下大底盘楼板的关键部位提出了相应的加强措施建议。

PK梁板在装配整体式框架结构中的应用

针对PK预应力混凝土叠合梁、预应力混凝土叠合梁同时在一个工程中应用遇到的模板设计与计算、起重设备的选型和吊具选择以及施工工艺等问题,结合工程实际情况,形成了PK预应力混凝土叠合梁板组合的施工工艺流程,确保PK预应力混凝土叠合板吊装的精确定位及受力性能,满足工程质量要求。

天安云谷产业园公寓楼超限高层结构设计

天安云谷公寓楼项目因功能需求,存在高度超限、扭转不规则、楼板不连续(开大洞口)、竖向抗侧力构件不连续等不规则情况。采用SATWE、YJK软件对结构进行多遇地震和风荷载作用下的计算分析,采用PERFORM 3D软件进行罕遇地震作用下的结构动力弹塑性时程分析,得到了结构计算的主要分析指标。通过各阶段的结构分析可知,本工程能实现设定的整体抗震性能目标预期,小震、中震、大震时均能达到C级抗震性能目标,结构设计合理、安全、可靠。

大跨度压型钢板-混凝土组合楼板粘结性能试验研究

为研究大跨度压型钢板与混凝土组合楼板的粘结性能,以确定工程设计用的纵向剪切极限应力设计值,开展了6m足尺构件的受弯试验。试验共设计了两组试件,压型钢板的厚度分别为0.88mm和1.13mm,楼板跨度净距为6m。每组试件均由1个静载大跨度试件、2个动载大跨度试件和1个静载短跨度试件组成,并基于欧洲规范计算了每个试件的纵向剪切极限应力设计值。结果显示,循环荷载疲劳动态加载不影响组合楼板的最终承载力和破坏模态。压型钢板的厚度对纵向剪切承载力影响较大,且纵向剪切极限应力设计值的提高幅度大于压型钢板厚度的增加比例。1.13mm厚度的压型钢板相较于0.88mm的压型钢板,厚度增加28%,纵向剪切承载力提高约60%。考虑支座摩擦力影响,基于试验得到的纵向剪切极限应力设计值会减少7%~10%。得到的纵向剪切极限应力设计值可用于跨度为6m及以内的压型钢板-混凝土组合楼板的剪切粘结承载力设计。

基于有限元的预制叠合楼板吊点合理设计研究

预制叠合楼板脱模吊运过程中易因吊点设置不规范而引起混凝土开裂问题,影响了施工效率和构件质量,是叠合板在装配化施工过程中的重点和难点。本文详细分析不同吊点设置可能导致的问题,揭示吊运过程的楼板受力特点,提出吊点设计方法的力学推导过程,通过有限元分析进一步证实其结果,证明其设计的合理性和重要性。最后,结合现有常用的预制叠合板尺寸,对其吊点悬臂的设置提出建议,可为行业人员提供借鉴。

某超限高层公寓式办公楼结构设计

以某框架-剪力墙结构公寓式办公楼为例,在对结构进行合理布置的基础上,采用多种程序软件进行抗震分析,并对结构细节进行专项分析与设计,总结相应的构造加强措施。分析结果表明,结构各项指标均满足抗震设防的要求,裙房屋面楼板自振频率满足规范要求,大开洞位置楼板应力无突变,穿层柱满足中大震作用下的性能目标,整体结构能达到相应的性能目标要求。

梁高受限空心板桥横向连接优化设计分析

以某梁高受限的空心板漫水桥加固工程为例,通过建立有限元实体模型,详细分析了旧桥空心板梁及铰缝的受力状态,结果显示原空心板间的铰缝截面小且受力复杂,在重载作用下易破坏且影响结构横向传力,原桥设计荷载低且配筋弱,在荷载和环境作用下出现大量病害。为彻底解决桥梁结构病害,对下部结构进行加固后更换了上部结构,在梁高受限条件下设计了一种横向湿接的预应力空心板梁。经对比分析可知,新空心板梁优化了横向连接,改善了接缝横向受力状态,提高了结构整体性、承载能力和耐久性,并且加快了施工速度,减少了河道占用,目前改造后的桥梁使用状态良好,该设计思路及加固方案可为类似工程提供借鉴。

不同承台结构形式对大跨刚构桥抗震性能的影响分析

为探究高烈度区不同承台结构形式对大跨预应力混凝土连续刚构桥梁抗震性能的影响,以某座108 m+188 m+108 m双幅双肢薄壁墩连续刚构桥为工程背景,采用时程分析方法对该桥进行三向激励,对比研究纵联横离式、纵联横联式、纵离横离式、纵离横联式共4种承台结构形式对两幅桥墩柱和桩基内力、位移动力响应的影响。结果表明:采用纵离的承台形式在纵向地震下,桩基内力需求降低了30%~70%,墩柱内力需求降低了26%~33%,且与纵联的承台形式相比,桩身拉力减少较多;采用横联的承台形式在横向地震下,桩身轴力需求降低11%,且基本不存在拉力,桩基和墩柱的内力响应虽分别增大30%和16%,但与纵向减小量的相比,增加幅度较小。因此,为提高特大桥全寿命周期的安全性和经济性,对于以地震响应为控制设计核心要素的高烈度区大跨连续刚构桥梁,建议采用纵离横联式的承台结构形式。