基于ABAQUS的“Y”字型钢柱稳定性分析

以广深港高铁虎门站站房改扩建及配套工程项目为背景,对该项目中应用的“Y”字型钢柱稳定性进行分析。采用ABAQUS软件对“Y”字型钢柱稳定性进行数值模拟,分析了“Y”字型钢柱的截面性质、应力分布、屈曲模态和失稳机理。通过模拟结果可知,该结构薄弱点出现在钢箱梁与左右两根钢斜柱的连接处,设计及施工时应采取加强措施。三角形整体结构传力路径十分合理,在正常使用及一定程度上的超重加载时仍能保持良好的整体形态,可以保障使用安全。

超长箱型钢柱厂房施工工艺研究

钢结构的施工方式与传统的混凝土有很大的不同,它们通常采用工厂化生产,更加环保,并且施工速度更快。大跨度、大吨位厂房施工多为跨外安装,必然会导致施工难度大,在施工中会受到诸多因素的影响。为此,以海纳半导体(山西)有限公司拟建的半导体硅单晶生产基地项目为例,研究大跨度、大吨位超长箱型钢柱施工工艺。通过对超长钢柱施工工艺的研究,提出超长钢柱在存放以及安装过程中质量控制的关键环节以及影响因素,并以此为依据形成一套完整的超长钢柱运输、安装、存放的施工技术。根据对质量控制措施进行评价、优化,在加快钢结构安装进度的条件下,保证超长钢柱的安装质量,并以此管理手段和方法,极大的推进单晶厂房的施工进度,对同类钢结构厂房项目的安装提供参考。

地铁车辆基地型钢柱超厚防火涂层抹涂施工技术

结合哈尔滨地铁2号线哈北车辆基地型钢柱超厚防火涂层施工经验,对地铁车辆基地型钢柱超厚防火涂层抹涂施工技术进行了分析与研究,通过由喷涂法配合比优化成抹涂法配合比,增加两层防裂网、分三次抹涂等施工工艺,从而提高了型钢柱防火涂层附着力、抗裂性,确保防火涂层厚度,达到了环保、快捷施工,外观质量美观、平顺、修补工作量减小,工期缩短等效果。

浅谈接触网H型钢柱基础优化施工技术提高效率

神朔铁路线是国家建设的I级电气化重载铁路,技术标准高、施工任务重、铁路运输繁忙、施工工期紧,通过倒排工期、提前确定上部施工材料等方法完成。这样就如何高效的完成接触网H型钢柱基础施工对于提高铁路的运营质量及提高功效起着至关重要的作用。由于神朔铁路线特殊复杂的地质条件和地理环境,同时,沿途无施工便道、基础浇筑需在天点内进行,加大了施工难度。本文结合实际调查情况,通过不断创新施工方法和优化施工方案,并采用电动双轨小平板车、天窗点内浇筑、多点上砼等方法,并对H型钢柱基础的各施工工艺、技术标准、安全注意事项等关键环节进行了明确要求,确保了既有线下部施工的安全和进度,提高了施工效率。

热轧H型钢柱侧向冲击试验研究

利用DHR9401落锤式冲击试验机完成了两种不同边界约束条件下的12个热轧H型钢柱侧向冲击试验,试验中利用动态应变仪记录了冲击力时程曲线,并获得了试件的破坏形态和残余变形量。试验结果表明:热轧H型钢柱强轴在侧向冲击荷载的作用下,固-简约束边界务件的试件以发生整体弯曲变形为主,翼缘下支垫刚性平台约束边界的试件以撞击部位的局部屈曲变形为主;边界条件对试件的冲击力时程有显著影响;随着冲击能的增大,试件的残余变形增大,两者之间基本呈线性关系;试件在试验过程中表现出良好的延性性能和抗冲击性能。

不同约束下H型钢柱火灾行为的非线性分析

随着钢结构在建筑工程中发挥着日益重要的作用,其防火问题成为一个不可回避的重大课题。因此,钢结构在火灾温度场下的破坏机理研究显得尤为重要。本文假设火灾温度场为ISO834曲线,考虑热辐射和热对流共同作用的四面受火情况,通过有限元数值方法模拟了H型钢柱随时间变化的温度场分布。根据热传导得到的瞬态温度场,并且考虑到钢材物理特性随温度变化引起的材料非线性及几何非线性,进行了受压钢柱在不同约束条件下的热应力分析。论文分别对两端铰支、两端铰支且限制轴向位移等情况下,H型钢柱随温度变化的应力、位移等热响应进行了模拟计算。结果表明,轴向约束的提高在一定程度上降低了高温下钢柱的极限承载力及极限温度承载力。

北京新机场航站楼C2型钢柱结构承载力性能研究

基于北京新机场航站楼C2型钢柱结构,研究顶部水平约束对C2型钢柱结构破坏形式及竖向承载力的影响。利用有限元软件ABAQUS对模型进行非线性屈曲分析,得出C2型钢柱结构的破坏形态及应力分布情况,同时通过计算得出荷载-位移曲线、极限承载力等。对比不同约束条件下结构的承载力,提出适用于C2型钢柱结构的承载力计算方法。研究结果表明:随着顶部约束刚度的增大,C2型钢柱结构破坏形式由中心对称分布向单侧分布转变,最大应力集中在环向杆件及其连接的斜撑杆上,斜撑杆发生明显拱起变形;随着顶部约束刚度增大至80 kN/mm,屈服承载力及极限承载力均显著增大20%;随着顶部水平约束刚度由80 kN/mm增大到5 000 kN/mm,屈服承载力及极限承载力均呈现缓慢增长,分别增大4%和6%;刚度由5 000 kN/mm继续增加时,屈服承载力及极限承载力不再增加,因此适度增大结构顶部约束刚度即可显著增强结构抵抗竖向荷载的能力;采用的承载力计算方法可有效计算标准组合下C2型钢柱结构的竖向承载力值。

装配式H型钢柱框架-复合墙结构抗震性能试验研究

提出了一种装配式H型钢柱框架-复合墙抗震结构。为研究结构的抗震性能,进行了1榀足尺装配式H型钢柱框架与1榀足尺装配式H型钢柱框架-复合墙试件的低周反复荷载试验。对比分析了各试件的强度、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征。研究表明:内嵌复合墙破坏时被分割成多条条型复合墙板,在弹塑性变形后期对框架的支撑作用较为稳定;内嵌复合墙使框架的极限承载力提高了68%,使框架的初始刚度提高了394%;H型钢柱框架-复合墙试件的滞回曲线饱满,未出现捏拢现象;条型复合墙板企口连接的水平条带存在往复咬合错动,对结构耗能能力的提升有明显贡献。

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。

型钢柱稳定设计中截面厚度的优化选择

本文研究了用直接法设计型钢柱截面尺寸时型钢厚度的优选问题，建立了型钢的最 佳厚度与荷载之间的定量关系，从而完善了型钢柱截面设计的直接法．

型钢柱与混凝土大梁节点连接施工技术

随着超高层建筑的逐渐增多,型钢混凝土结构也得到了越来越多的应用,本文探讨了型钢柱与混凝土梁的连接技术。

局部点蚀损伤下H型钢柱承载能力研究

为了研究局部点蚀损伤对H型钢柱承载能力的影响,建立数值模型并理论验证了其合理性。以实际结构中损伤位置为参考,分别在柱脚和柱中位置的翼缘和腹板上布置不同腐蚀程度的点蚀坑,并对各组模型进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到其屈曲模态和极限承载能力。研究结果表明:不同分布位置、不同腐蚀程度下的H型钢柱屈曲模态并未发生明显改变,均表现为在弱轴平面的弯曲失稳;极限承载力折减系数(r)与壁厚损伤度(α)近似呈现线性关系,与点蚀损伤强度(DOP)之间的关系可用二次多项式较为准确的描述,且随着α和DOP增长,r的降低速度有逐渐加快趋势;局部点蚀范围越靠近柱中,H型钢柱承载力损失越多,故柱中为局部点蚀敏感区;用失重率(D_(w))可较好的综合考虑α和DOP对钢柱承载能力的影响,r和D_(w)在各工况下均表现出较好的近似线性关系,在实际工程中,可用失重率对局部点蚀损伤下H型钢柱进行安全性评级。

单项幂函数在型钢柱稳定设计中的应用

选择恰当的函数形式来拟合中等柔度柱的ψ～λ曲线,是实现型钢柱截面尺寸直接确定的理论关键之一。本文从理论和实践的结合上论证了单项幂函数可以成功地拟合中柔柱ψ～λ曲线,从而为型钢柱截面设计的直接法奠定了理论基础。

论劲型钢柱施工工艺

以某集团办公楼为研究背景,从钢柱下料、焊接、吊装等方面入手,对劲型钢结构施工阶段的工艺进行了阐述,着重强调了在加工车间和施工现场吊装、焊接要点,为今后类似工程的施工提供了参考借鉴。

H型钢柱(梁)的制作技术

H型钢柱(梁)在各类钢结构建筑中应用非常广泛,采用先进的"无余量"制作工艺能大幅度提高生产效率。这种工艺方法的难点是如何保证钢柱(梁)尺寸的精度。采用适当的工艺流程,严格控制各道工序的质量,尤其是要恰当加放补偿和机加工余量、制作合适的胎架以保证装配时定位准确以及有效控制焊接变形。结合实际工程案例,介绍钢结构中H型钢柱(梁)的专业化生产过程,包括放样、胎架制作、装配、焊接以及机加工等工位的工艺要领,以供同类钢结构工程借鉴。

不同型钢柱对钢框架住宅结构性能的影响

钢框架结构住宅在我国的住宅体系中发展迅速,但和发达国家仍有一定差距,有待于研究和实践。利用目前常用的计算和设计软件PKPM中的STS和STAWE模块,通过建模计算分析,研究一6层钢框架住宅。在8度设防情况下,分别采用方钢管柱、H型钢柱和钢管混凝土柱,分析比较采用不同柱子时结构的刚度、抗震性能及用钢量等技术参数。分析结果对工程设计有一定参考价值。

箱型钢柱和H型钢梁节点抗侧力作用下加劲板设置研究

对水平作用下箱型钢柱和H型钢梁节点柱内加劲板的设置进行了分析研究。运用有限元软件进行计算,提出以名义刚度作为节点抗侧力性能的评价指标,准确可靠,有效地避免了有限元计算时收敛判断不准确造成的计算终点的偏差。对不同梁高时不同加劲方式下的节点性能的比较研究表明,梁柱节点的加劲效果受梁高的影响,梁高越高,加劲效果越好。其中,同时设置竖向和横向加劲板时,在各种梁高下都表现出很好的性能,推荐使用。此研究结果可为同类工程提供参考。

H型钢柱高强螺栓拼接设计方法探讨

依据现行新规范,给出按等强度设计原则H型钢柱高强螺栓拼接连接设计计算,并与现行2010版STS钢结构CAD软件计算结果进行比较.采用本文依据现行新规计算:柱翼缘螺栓受剪承载力、腹板螺栓受剪承载力较大,说明现行新规范规定的技术条件较严格;设计计算为工程设计中H型钢柱高强螺栓拼接连接提供设计参考.

喷涂聚脲弹性体H型钢柱抗爆性能研究

为研究聚脲涂层对H型钢柱的抗爆效果,基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对喷涂聚脲弹性体H型钢柱进行抗爆数值分析。研究了H型钢柱在爆炸荷载作用下的动态响应,并分析了不同聚脲厚度对H型钢柱的防护作用及其机理。研究结果表明:当冲击波沿钢柱弱轴方向传播时,冲击波对钢柱的最大破坏作用出现在柱脚附近腹板中心,聚脲涂层能够有效提高H型钢柱的整体刚度和抗爆能力,大幅降低钢柱的整体和局部变形,并减小钢柱吸收的内能。