柱脚不同连接形式钢框架-摇摆墙结构抗震性能对比分析

增设摇摆墙后框架结构地震下柱脚仍会发生一定程度的塑性损伤,将柱脚设置为铰接或提离后有望减轻上述缺陷。以三层、六层和九层钢框架为基准模型,分别建立柱脚固接、铰接及提离三种框架-摇摆墙结构模型并进行动力弹塑性时程分析,对比各结构最大侧向位移、层间位移角、峰值加速度、层间剪力、墙体剪力和弯矩等;进一步建立耗能连梁固接和铰接的对比模型,研究连梁连接方式对结构抗震性能的影响。结果表明:三层模型中柱脚固接时侧向位移、层间位移角、加速度、层间剪力及摇摆墙墙体剪力的控制效果最优,六层、九层模型中分别对应柱脚提离和柱脚铰接效果最好;摇摆墙墙体剪力图和弯矩图分别呈现“C形”和“反C形”,柱脚固接时墙体弯矩均为最小,与层数无关。柱脚固接耗能连梁两端采用固接最优,柱脚铰接和柱脚提离时耗能连梁两端采用铰接形式效果更优。此分析可为框架-摇摆墙结构进一步推广应用提供参考。

基于大跨度钢结构厂房的插入式钢柱柱脚施工技术

以随州新能源项目的大跨度钢结构厂房石墨化车间为例,对插入式钢柱柱脚的主要做法和技术措施进行了研究,提出了通过设置一套可拆卸的定位机构对钢柱进行定位与临时固定,解决了现有技术中钢柱定位不准确的问题。进一步介绍了插入式钢柱柱脚的新技术包括混凝土基础、底座、定位机构等,详细说明了新技术的特点、工艺流程、操作要点等,总结了新技术与现有技术相比的有益效果,为大跨度钢结构厂房的插入式钢柱柱脚施工安装提供了施工经验,可在类似工程中借鉴和推广。

基于大跨度门式刚架的外露式钢柱柱脚施工技术

以东风本田联合厂房项目的门式刚架为例,对外露式钢柱柱脚的主要做法和技术措施进行了研究,提出了通过增加一套用于对地脚螺栓进行定位的定位机构,解决了现有技术中地脚螺栓定位不准确的问题。进一步介绍了外露式钢柱柱脚的新技术包括柱脚底板、地脚螺栓、抗剪键、定位机构、灌浆料、混凝土基础等,详细说明了新技术的特点、工艺流程、操作要点等,总结了新技术与现有技术相比的有益效果,为大跨度门式刚架的外露式钢柱柱脚施工安装提供了施工经验,可在类似工程中借鉴和推广。

钢结构柱脚二次灌浆施工质量控制

依托于钢结构工程施工的便捷性及其施工技术发展的成熟,国内钢结构工程项目体量不断发展。钢结构柱脚二次灌浆施工因其工程量小、工序往往不在工期关键线路上等因素,导致二次灌注的施工质量一直未得到质量监督管理的重视,对提高二次灌注混凝土密实性的办法也缺少技术研究。论文通过天津海吉星国际农产品物流园某钢结构厂房项目,对钢结构柱脚二次灌浆工艺中质量控制进行总结归纳,并创新研发一种柱脚灌浆工具,有效解决了柱脚二次灌浆不密实等质量缺陷,为后续类似工程施工提供了参考。

超厚大体积混凝土底板钢结构柱脚锚栓施工技术

以深圳市深圳湾超级总部基地地标建筑OPPO国际总部项目为例,阐述了主塔楼钢结构柱脚锚栓的施工实践经验,分析了超厚大体积混凝土底板钢结构柱脚锚栓快速有效安装的一种创新思路及实施效果。

钢管桥墩与混凝土基础的内插式刚性柱脚连接研究

介绍了传统钢管墩柱脚形式,并从结构形式和传力机理两个方面介绍了新型内插式柱脚,通过实际工程案例计算分析及规范对比,验证了该柱脚连接方式易于施工、造价低且抗震性能好,具有很高的经济价值和工程价值。

钢柱脚大直径高强度预应力锚栓验收标准研究

中央电视台新台址工程主楼外框筒柱脚采用高强预应力锚栓,国内没有相应的规范和标准。该文对大直径高强度预应力锚栓验收标准进行了探讨与研究。

超重、倾斜埋入式钢柱脚安装施工技术

中央电视台新台址工程主楼底板中设计有13根埋入式钢柱脚,本文介绍了底板垫层、钢筋工程施工过程中钢柱脚安装施工技术,包括支座和临时支撑设计与施工、超重构件吊装、倾斜定位等措施。

露出型钢柱脚强度对低多层规则钢框架抗震性能的影响

为了研究露出型钢柱脚强度对低多层规则钢框架结构抗震性能的影响,首先定义了不同柱轴向力作用下的露出型钢柱脚屈服弯矩。以柱脚强度系数、层数、跨数及首层剪重比为主要研究参量,建立12个低多层规则钢框架模型。通过静力推覆分析,探讨主要研究参量对各模型各层及柱脚的受力与变形等的影响。分析结果表明:柱脚强度系数越小、首层变形集中、柱脚变形大、锚栓的塑性应变也变大。柱脚强度系数在0.4左右时,锚栓变形支配首层变形。在结构承载能力极限状态时,低层钢框架柱脚均产生轴向压力,受拉压侧柱脚屈服弯矩较锚栓屈服弯矩大;而多层钢框架的受拉侧柱脚将产生轴向拉力,受拉侧柱脚屈服弯矩小于锚栓屈服弯矩。

钢管混凝土柱脚节点抗冲切性能试验

目的研究钢管混凝土柱与钢筋混凝土基础梁柱脚节点的抗冲切性能和在竖向荷载作用下的破坏模式,解决实际工程中的柱脚节点破坏形态和抗冲切承载力问题.方法通过两个埋入基础梁式钢管混凝土柱脚节点的缩尺模型试件在竖向荷载作用下的试验,观察柱脚节点的破坏形态、破坏机理、冲切破坏面位置及影响冲切承载力的因素.结果钢管混凝土柱脚节点在竖向荷载作用下若不采取附加构造措施将发生冲切破坏,冲切破坏面从钢管底部高度处开始,与竖直方向夹角略大于45°.结论冲切破坏的承载力小于节点受弯、受剪破坏的承载力.建议相关设计规范应规定对该种柱脚节点进行抗冲切计算,或对钢管外焊接栓钉、抗剪环等构造等措施,保证节点的抗冲切性能.

带可更换抗侧耗能装置的装配式钢框架结构静力性能研究

为实现钢框架结构震后损伤可快速修复的功能,基于损伤控制思想,提出一种带可更换抗侧耗能装置的装配式钢框架结构.利用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,首先对该钢框架结构的受力机理开展研究,分析钢框架体系内力流传递路径,提出结构的合理失效顺序,建立相应失效准则;而后对该装配式钢框架结构与对应刚接框架及铰接框架进行对比分析;最后进行变参数分析,着重讨论该柱脚节点抗侧剪切件截面宽度、厚度及高度、节点板连系螺栓数量、柱脚横梁刚度及柱轴压比等参数对该装配式钢框架结构力学性能的影响.研究表明,合理设计的该装配式钢框架结构在屈服荷载及抗侧刚度两方面可以与对应刚接柱脚框架完全等效,且该新型钢框结构主体构件的应力分布优于对应刚接框架,可以将结构内的塑性损伤集中在翼缘连接盖板、抗侧耗能装置等易于更换的耗能元件上,使梁柱等主体构件基本处于弹性状态,具备震后可恢复功能.

350km/h高速铁路全封闭声屏障靴型钢柱脚疲劳试验研究

主要研究350km/h高速列车通过全封闭声屏障时产生的脉动风压可能引起的结构疲劳问题。利用MIDAS Civil软件模拟了全封闭声屏障整体在恒载、活载、风荷载以及列车气动力多种荷载组合下的受力性能,并用ANSYS WORKBENCH软件对一榀钢框架进行精细化建模,结果均表明靴型钢柱脚是整体声屏障结构的薄弱环节,存在明显的应力集中现象。设计制作1∶1足尺靴型钢柱脚试件及混凝土台座,在最不利设计荷载工况下对构件进行了400万次疲劳加载试验。试验结果表明,各部件均未发生明显破坏现象,靴型钢柱脚表面及焊缝处未见裂纹产生,钢柱脚、U形螺栓及混凝土台座上各测点各次停机静力加载时的应力-加载级数关系曲线、位移-加载级数曲线和疲劳加载时的动态应力时程曲线变化不大。说明在列车高速运行脉动风压作用下结构的受力特性未发生改变,疲劳性能良好,满足耐久性和安全性的要求。

钢管混凝土框架结构的柱脚延性试验研究

柱端塑性铰是框架结构梁铰破坏机制的一个重要特征。钢管混凝土框架结构极限破坏是由柱端塑性铰导致的。基于低周反复荷载作用下钢管混凝土框架结构抗震性能的模型试验,对钢管混凝土框架结构的柱脚延性进行研究。结果表明:钢管混凝土框架结构在低周水平反复荷载作用下,柱脚处钢管的环向应变屈服是框架柱塑性铰形成的判别标准;柱脚延性系数要大于整体框架的延性系数。

冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚承载力试验研究

为研究冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚连接的受力性能,分别进行了8个柱脚抗拔和8个柱脚抗压力学性能试验研究,重点分析了光伏支架柱脚连接部位的破坏特征、极限承载力及变形等性能指标。结果表明:在光伏支架柱脚抗拔试验中,连接件自攻螺钉首先发生破坏,柱脚底端圆钢管的内部混凝土被拉出2~3 cm,导致柱脚丧失承载力而失效;在光伏支架柱脚抗压试验中,自攻螺钉首先达到极限承载力继而被剪断,随后柱脚上端连接件翼缘与圆钢管壁发生挤压,造成连接件型钢翼缘挤压撕裂破坏,最终导致柱脚丧失承载力而失效。在此基础上,提出了适用于冷弯薄壁高强度合金钢光伏支架柱脚的抗拔和抗压承载力的修正计算公式,可为该光伏支架的柱脚设计提供技术参考。

轴心受力钢柱脚对比研究分析及应用

钢柱脚在工程建设中是比较费钢、费工的部位.通过对轴心受压钢柱脚的构造和受力计算分析研究,并经过近似计算方法、有限元方法及实验方法对比研究,表明传统方法偏于安全,但材料用量大;有限元方法与实验结果较接近,既能保证安全,又能节约一定的钢材,应引起设计人员重视.

某重型钢结构工业厂房基础设计

鉴于重型钢结构工业厂房在基础设计方面有着不同于其他钢结构建筑的特殊性,文章以某重型钢结构工业厂房基础设计为例,着重介绍了桩基选型及布置、柱底控制荷载选择、实腹式和格构式柱脚的计算等方面内容,并总结了一些具体的处理方法。实际使用结果表明,这些处理方法是切实有效的,希望这些方法可为同类工程的设计提供有益的借鉴。

某钢结构巨型插入式柱脚施工技术

厦门海峡交流中心二期工程1号楼巨型插入式钢柱脚伸入混凝土底板内2m,并下设8根0.6m长的锚栓,施工分螺栓预埋和柱脚安装两步,且与底板混凝土两次浇筑穿插施工,混凝土浇筑对柱脚安装精度影响最大,现场制作限位板与锚栓成组整体预埋并与底板钢筋刚接形成稳固结构削弱影响,还采取钢筋点焊加固及导链和钢筋拉杆组合加固措施以削弱混凝土施工的不利影响,有效保证了埋入式巨型钢柱脚的安装精度。

埋入式钢柱脚研究现状与设计方法探讨

结合已有研究成果,对现行设计方法进行比较,通过对埋入式钢柱脚算例结果对比分析,总结出埋入式柱脚设计存在的问题,并得出了一些有益的结论,从而为高层建筑钢柱脚设计研究积累了经验。

不同柱脚连接的自复位钢梁框架抗震性能试验

为研究不同柱脚连接形式对带自复位工字钢梁的单层单跨钢框架抗震性能的影响,设计制作了两个柱脚分别为固接和铰接的自复位框架试件,通过低周往复荷载试验,分析了试件的受力发展过程、承载力、滞回特性、延性、耗能能力及自复位能力.研究表明:柱脚固接的自复位钢框架,由于柱脚屈服后所需的恢复力远大于自复位工字钢梁提供的复位拉力,残余变形较大,结构自复位效果较差,因此不建议将其作为此类结构的柱脚连接形式;柱脚铰接的自复位钢框架在试验过程中的受力发展过程与理论分析结果吻合良好,仅耗能元件发生塑性变形,卸载后残余变形较小,具有“可恢复功能结构”的特点;柱脚铰接的自复位钢框架,在4%层间位移角时骨架曲线仍未出现下降段,承载力储备充足,试件的位移延性系数为3.1,等效黏滞阻尼系数为0.19,具有较好的抗震性能.

埋入式防倾覆钢柱脚安装施工技术

柱脚结构是钢结构建筑安全最基础、最重要的部分,在钢结构的施工前,需要依据其结构组成、场地环境及所用机械设施等,选择最佳的技术方案,保证钢结构施工项目的安全性。本文提供了一种用于埋入式刚接柱脚的连接节点,实现了柱脚与第一节短柱的一体化施工,解决了整体施工难题,取得良好效果。