某不规则多层长途汽车站结构设计及分析

某不规则多层长途汽车站工程主要由长途客运站、公交首末站、换乘连廊及站台雨棚组成。长途客运站主体结构采用框架-剪力墙结构+张弦梁屋盖。换乘连廊采用单排柱柱顶铰接的排架结构。主要介绍了具有多排斜柱、扭转不规则、楼板大开洞、凹凸不规则等多项不规则的长途客运站的抗震性能设计、屋面张弦梁结构设计;分析了钢箱梁+钢筋混凝土Y形分叉柱的换乘连廊的结构特点;剖析了钢箱梁考虑剪力滞效应和受压局部稳定影响的有效截面宽度的计算及Y形分叉柱与横梁、Y形分叉柱柱墩支座选型的设计要点。分析结果表明,所采取的合理结构设计确保了结构安全。

可滑动钢锚箱组合索塔锚固结构力学性能试验研究

佛山富龙西江特大桥4~26号斜拉索塔上锚固采用可滑动钢锚箱组合索塔锚固结构,为掌握这种新型索塔锚固结构的力学性能,开展1∶2缩尺模型试验,对滑动副的工作性能、钢锚箱和混凝土塔柱应力状态、钢锚箱与混凝土塔柱间竖向相对滑移量、斜拉索索力传递路径及混凝土塔壁裂缝的发展规律进行研究。结果表明:镜面不锈钢与双组份石墨烯改性氟碳漆涂层组成的滑动副摩擦系数为0.055,适合作为可滑动钢锚箱的滑动副;钢锚箱侧拉板在斜拉索索力作用下处于拉、弯、剪复合受力状态,最大应力为150 MPa,应力水平较低,混凝土塔柱顺桥向最大拉应力仅为0.57 MPa,即使不设预应力也无开裂风险;钢锚箱与混凝土塔柱间的竖向相对滑移量很小,二者间连接可靠,能够很好地共同承受竖向索力;滑动端锁定前,竖向索力几乎全部由钢锚箱的固定端通过剪力连接件传递给混凝土塔柱,水平索力几乎全部由钢锚箱承担,滑动端锁定后,斜拉索索力增量由钢锚箱与混凝土塔柱共同承担;加载至2.5倍标准组合索力过程中,结构依次出现竖向裂缝和水平裂缝,所有裂缝宽度均较小,最大宽度仅0.2 mm。

箱式暗钢托座装配式梁柱节点抗震性能试验研究

针对我国西部地区城镇建设所面临的建设效率低下、质量无法保障,环境保护难以兼顾等难题,提出一种新型箱式暗钢托座装配式梁柱节点。该节点组装简单高效,显著降低了施工现场的工作强度;此外,该节点便于拆装,有利于在构件服役期间进行升级和震后损伤修复与更换。为验证其性能,加工了一组装配式节点模型,开展了拟静力试验,并与一组现浇节点模型进行了对比。试验结果表明,所提出的箱式暗钢托座装配式梁柱节点组装简便,承载能力略大于现浇混凝土梁柱节点的承载力,其破坏模式满足强柱弱梁,节点失效时,装配式梁柱节点的梁体上仅出现少量微细裂缝,而塑性变形主要集中在梁顶的连接件和暗钢托座上,这种设计便于拆卸与更换。

钢-混结构箱型柱与梁节点钢筋套筒焊接质量研究

某体育馆项目地下室为混凝土结构,地上为钢结构,支撑在从地下室伸出的64根钢(箱型柱)-混凝土组合结构柱上。箱型柱与地下室梁钢筋通过直螺纹套筒连接,直螺纹套筒焊接在箱型柱上。文中分析了钢-混结构箱型柱与梁节点钢筋套筒相关技术要求,保证梁钢筋套筒与箱型柱的焊接质量。

墩梁固结钢箱梁设计应用研究

高速公路选线与工程建设中不可避免地需要穿越已有道路或河流,钢箱梁以其跨越能力大、抗弯和抗扭强度大等优点被广泛运用在桥梁建设中,尤其是在曲线桥梁中。在钢箱梁的设计过程中,往往会将钢箱梁与桥墩进行固结,以提高桥梁的抗倾覆性。以实际工程为例,介绍了钢箱梁与其桥墩固结的几种常用形式,并对各种墩梁固结形式在设计和施工过程中需要注意的问题进行了分析。

大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角体育场钢结构屋盖施工

研究主要介绍龙港体育中心项目单柱支撑大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角体育场钢结构屋盖施工技术。柱支撑大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角桁架体育场钢结构屋盖在对各种抗风构件的材料、风洞试验类型、安装方式等内容进行了比对,该工法技术、资源及环保优势明显。研究结合单柱支撑大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角体育场钢结构屋盖实际施工工况,阐述了单柱支撑大跨度弧形箱梁加外悬挑倒三角体育场钢结构屋盖的施工工艺、注意事项及应用前景,以供同类工程提供借鉴参考。

长期荷载作用下方钢管混凝土轴心受压柱的变形特性

进行了 4个大轴压比情况下方钢管混凝土轴心受压构件变形性能的试验研究。基于 ACI(1 992 )方法 ,提出一种适合于长期荷载作用下方钢管混凝土构件变形的分析模型和计算方法 ,理论结果和试验结果基本吻合。最后 ,分析了加载龄期和持荷时间、轴压比、含钢率。

长期荷载作用对方钢管混凝土柱承载力的影响

考虑长期荷载作用效应的影响 ,进行了 6个方钢管混凝土轴心受压构件承载力的试验研究 ,提出轴心受压时方钢管混凝土的核心混凝土的应力—应变关系模型 ,在此基础上 ,利用数值方法成功地计算出考虑长期荷载作用影响时方钢管混凝土构件的荷载—变形全过程关系曲线 ,理论计算结果和试验结果吻合良好。最后 ,在系统分析长细比、截面含钢率、钢材和混凝土强度等因素影响的基础上 ,提出长期荷载作用对方钢管混凝土柱承载力的影响系数。

反复水平荷载下常偏压箱形钢柱抗震性能试验

通过4组16根箱形钢柱在偏心常轴压、柱顶反复水平荷载作用下的拟静力试验,研究轴压比、腹板宽厚比、柱顶弯矩等因素对箱形柱滞回性能的影响.试验表明,当柱顶轴力在腹板平面外的偏心小于b/8(b为翼缘板宽度)时,试件壁板屈曲变形为一个半波,腹板外凸,翼缘板内凹,变形基本对称.试件的塑性变形主要集中在柱根部区域,最大塑性变形一般出现在距固定端0.4～0.5h(h为腹板宽度)处.腹板宽厚比是影响构件抗震性能的主要因素,宽厚比越大,滞回曲线越不饱满,骨架曲线下降越陡,承载力及刚度退化越严重;轴压比的影响次之;柱顶弯矩的影响较小.根据试验结果,提出构件适用于四类抗震等级的定量判定标准及大跨度钢结构中箱形钢柱腹板宽厚比的设计建议.

钢结构箱形柱与梁异型节点抗剪承载力分析

基于对钢结构箱形柱与梁异型节点形式及受力性能的分析,建立异型节点域的受剪计算模型,并推导节点域在压弯情况下的抗剪承载力计算公式。通过对箱形柱与工字梁和箱形梁异型节点模型的低周反复加载试验,研究轴压比和核心区高度对节点域抗剪承载力的影响,得到节点域的剪力-剪应变滞回曲线;从试验模型的滞回曲线可以看出,异型节点域以剪切变形为主,且具有良好的延性和抗剪承载能力。试验结果与计算分析表明,节点域在小核心区发生剪切屈服,提出的节点域抗剪承载力计算公式与试验结果比较吻合。

轴力变化对箱形钢柱抗震性能的影响

为探讨轴力变化对箱形钢柱抗震性能的影响机理,采用有限元法,对5种柱顶偏心变轴力加载模式下箱形钢柱的抗震性能进行了数值分析,探讨了轴力变化对箱形钢柱的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数以及耗能能力的影响规律.研究结果表明:柱顶变轴力加载频率对箱形钢柱抗震性能的影响较大,轴力变化频率越大,构件的抗震性能越差;柱顶轴力的变化幅值越大,箱形钢柱的承载力退化越严重;箱形钢柱的壁板宽厚比越小,轴力变化对构件抗震性能的影响越大.因此制定大跨度空间结构中箱形钢柱的抗震措施时,应充分考虑轴力变化对箱形钢柱抗震性能的影响.

节点域构造不同的外加强环式梁柱异型钢框架节点有限元分析

目的找出节点域处不同构造特征对节点的塑性铰的发展情况、破坏特征和抗震性能的影响规律.方法利用有限元软件ABAQUS建立了外加强环式箱型柱-H梁异型钢框架节点的三维有限元模型,对框架节点的节点域处设置不同面积的外加强环板进行建模分析.结果外加强环式箱型柱-H梁异型钢框架节点在节点域1屈服后,在外加强环转角处形成塑性铰,避免了梁端焊缝的开裂,提高了节点的耗能能力.三种节点连接形式的滞回环大而饱满,采用全环板、3/4环板和1/2环板的等效黏滞阻尼系数分别为0.409、0.455和0.379.结论该类异型节点在不同节点连接方式下都具有良好的延性性能、耗能能力和抗震性能,在实际工程应用的设计和施工中建议采用3/4环板.

Q460高强钢焊接箱形压弯构件极限承载力试验研究

为研究Q460高强钢中厚板焊接箱形压弯构件的整体失稳极限承载力,采用11mm厚国产Q460高强钢中厚板制作7个焊接箱形压弯试件,试件截面宽厚比分别为18、12、8,长细比分别为35、55、80。试验内容包括:Q460低合金高强钢的材性试验,三种焊接截面残余应力测试,各试件初始几何缺陷测量及极限承载力试验,从而进行了面内整体失稳压弯构件的极限承载力试验研究;并且把试验结果与我国现行钢结构设计规范计算值相比较。试验研究结果表明:Q460低合金高强钢材性具有高强度,塑性性能良好等特点;Q460高强钢焊接箱形截面残余应力分布形式与普通钢材箱形焊接截面分布基本相同,但是残余应力比降低;压弯构件极限承载力试验结果明显高于现行钢结构规范设计公式计算值,所以应对Q460高强钢焊接箱形压弯构件进行近一步参数分析研究,并得出其实用设计方法。

大跨度空间结构箱形钢柱的恢复力模型

基于16根箱形钢柱的拟静力试验及85个箱形构件的数值分析,研究反复水平荷载作用下偏心常轴压箱形钢柱的恢复力特性。通过对试验和有限元结果进行回归分析,得到骨架曲线关键点的求解公式。根据试验结果确定了反复荷载作用下偏心常轴压箱形钢柱的刚度退化和强度退化规则。在此基础上,提出大跨度空间结构箱形钢柱的恢复力模型,并与试验结果进行比较,得出恢复力模型的求解精度较高,尤其能准确反映构件的刚度退化和强度退化特征,可用于大跨度空间结构的弹塑性反应分析。

新型装配式钢框架结构建筑体系研究与应用

近些年,我国开始大力推进装配式钢结构建筑的应用,国家和地方政府也相继推出多个政策来鼓励和促进其应用和推广,因此,装配式钢结构建筑体系得到了广泛的发展。东南大学、浙江东南网架股份有限公司、北京津西赛博思建筑设计有限公司以及天津大学等研究机构和企业依托"十三五"国家重点研发计划项目"新型框架钢结构体系建筑产业化技术与示范",针对当前装配式钢框架体系建筑在应用中存在的梁柱外露、工业化程度低、施工复杂等问题,提出多腔柱钢框架-支撑、多腔体框架-钢板组合剪力墙、新型框架-核心筒以及钢管混凝土组合异形柱框架结构等新型钢框架结构建筑体系,并对新体系建筑中的关键技术开展深入研究和工程应用,提高了我国装配式钢结构建筑的技术和应用水平,有利地促进了我国建筑工业化的发展。

武汉市杨泗港快速通道跨线斜拉桥总体设计

武汉市杨泗港快速通道跨线斜拉桥为(40+88+252+88+40)m半飘浮体系双独柱塔转体钢箱梁斜拉桥。该桥主梁采用流线型扁平整幅钢箱梁,梁长507m、高3.3m,桥面宽44m。桥塔为独柱型钢筋混凝土结构,塔高95.6m,塔柱采用矩形空心截面。下塔柱两侧设置牛腿式横梁,桥塔横梁高3～5.9m,为预应力钢筋混凝土结构。全桥共设72根(36对)斜拉索,斜拉索为中央双索面,采用标准强度1 670MPa的高强度平行钢丝拉索。索塔锚固采用齿块锚固方案,索梁锚固采用钢锚箱方案。桥塔下设双层矩形承台,承台下布置16根直径2.0m的嵌岩柱桩。该桥采用平转施工法跨越既有铁路,采用以球铰中心支撑为主、环道支撑为辅的转动体系,转体吨位达1.75万吨。桥面采用SS级和SX级双防撞墙防护体系。

反复荷载作用下箱形压弯钢柱受力性能

分析16根箱形钢柱及85个数值计算构件的刚度退化特征、强度退化特征、荷载-位移变化曲线、破坏形态、应力分布规律,进而研究反复荷载作用下箱形压弯钢柱局部屈曲和整体失稳的相关作用机理。对试验数据及有限元计算结果进行统计分析,回归出反复荷载作用下箱形压弯钢柱稳定承载力的拟合公式。研究结果表明:当轴压比小于0.1或绕截面弱轴长细比小于40时,壁板局部屈曲对构件的受力性能起控制作用,腹板宽厚比对构件的延性、承载力退化、刚度退化均起主要作用;当轴压比大于0.2且绕截面弱轴长细比大于80时,构件整体失稳对其受力性能起控制作用,轴压比和长细比对构件受力性能的影响均非常显著。

奥氏体型不锈钢焊接箱形截面轴压构件整体稳定性能试验研究

为了研究奥氏体型不锈钢材轴心受压构件的整体稳定性能,对6根奥氏体型不锈钢焊接箱形截面柱进行了轴心受压试验研究,在试验前对试件的几何初弯曲进行了测量,在试验过程中对荷载初偏心进行了量测。基于试验结果,分析了该类型构件的失稳破坏形态和整体稳定承载力,并与欧洲钢结构规范和中国钢结构规范进行了对比。结果表明此次试验数据高于欧洲钢结构规范和中国钢结构规范的设计曲线,设计曲线较为保守。

钢梁与包覆RC箱型钢柱之梁柱接头耐震性能研究

本研究进行两组“大尺寸梁柱接头”之反复载重试验,以探讨其力学行为与耐震性能。本研究之试体采用钢梁与“受钢筋混凝土包覆之箱型钢柱(简称包覆箱型钢柱或SRC柱)”接合之梁柱接头。此种钢梁与SRC柱接合之构造的主要特点,在于利用SRC柱之劲度、防火与抗压强度方面的长处,又可以发挥钢梁在韧性与施工便捷方面之优点。本研究之试体均符合“强柱弱梁”之原则且梁柱接头区之标称剪力强度均大于该区之需求剪力强度,试体之断面配置均符合台湾SRC设计规范之要求。本研究探讨之重点包含:(1)此种新型梁柱接头之钢梁塑性铰的发展情形,(2)梁柱接头区混凝土之开裂状况,(3)配置剪力钉对梁柱接头韧性之影响。实验结果显示,由于SRC柱内之箱型钢管断面在X与Y向各有两片腹板,故可以提供梁柱接头区充分的剪力强度,并可抑制接头区的剪力变形,使接头区之混凝土保持良好状态,并无明显开裂之情形,进而确保插入SRC柱的钢梁受到接头区之钢筋混凝土有效的束制,使得钢梁的塑性铰可以远离焊道,最终在SRC柱之混凝土面外约15cm处发展出稳定且充分的塑性变形。换言之,SRC柱接头区的钢筋混凝土具有保护钢骨梁柱接头焊道的功能,该区的钢筋混凝土成功的将钢梁的塑性铰逼离焊道,使钢梁在SRC柱混凝土面外形成良好的塑性铰。本研究之梁柱接头试体在反复载重作用下,可以发展出稳定且饱满的迟滞循环(Hysteretic Loop)。两组接头试体之钢梁塑性转角(Plastic Rotation Angle)达到5.4%和6.0%rad,梁柱接头之层间变位角(InterstoryDrift Angle)达到6.2%与6.7%rad,显示此两组梁柱接头均具有优良的塑性变形能力,超过AISC SeismicProvisions(2002)所订4%rad层间变位角之要求。本研究依据有限的试验结果初步证实,在适当设计下,此种型式的梁柱接头将可以发挥良好的耐震性能。

不锈钢焊接箱形截面压弯构件弯曲屈曲试验研究

为了研究不锈钢焊接箱形截面压弯构件的弯曲屈曲,该文对5根奥氏体型和5根双相型不锈钢焊接箱形截面柱进行了偏心受压试验,试件长细比在55～85,荷载偏心距分别设计为50 mm、60 mm、70 mm,并且在试验前对试件的初始弯曲和荷载初偏心进行了测量。根据试验结果对构件静力承载性能进行了分析,并将试验结果分别与CECS410:2015《不锈钢结构技术规程》和欧洲规范EN1993-1-4中不锈钢压弯构件承载力的计算值进行了对比。结果表明:所有构件均发生平面内的整体弯曲失稳,且整体失稳前没有发现明显的局部板件屈曲;构件承载力随着偏心距、长细比的增大而降低;对于双相型不锈钢压弯构件,依据CECS 410:2015和EN 1993-1-4的计算值较试验结果均偏于安全;对于奥氏体型不锈钢压弯构件,依据EN 1993-1-4的计算值较试验结果均偏于安全,依据CECS 410:2015的个别试件计算结果略低于试验结果,但整体偏于安全。