铸钢与钢管相贯焊组合节点的研究与试验

在复杂的空间结构中,节点构造的好坏对结构的传力性能、制作安装、工程进度及工程造价都有相当大的影响,寻找传力合理、施工简便、造价低廉的节点形式是摆在工程技术人员面前的一个课题。铸钢节点虽然已应用多年,但其质量问题也一直受到争议。笔者研究发现,受浇注工艺的影响,节点越复杂,越容易在热结形成及后期热处理时造成质量缺陷,为此,在本文中笔者提出一种相贯焊与铸钢相结合的组合节点,这种节点既可使铸造部分被简化,又可以避免焊接节点设置加劲肋带来的困难。

复杂应力状态下相贯焊管节点的承载力分析

空间相贯焊节点已广泛应用在特高压输电铁塔中,汇交于该节点的杆件数目较多,应力状态非常复杂,现行规范中并没有给出该类节点的详细设计方法,导致工程设计人员无法有效地确定其承载力;借助于三维机械设计软件Solid Works和有限元软件ANSYSWorkbench,建立了某特高压钢管塔相贯焊节点的有限元模型,计算得到了节点的等效应力场;计算结果表明:主管承载力不满足设计要求,建议对主管采取补强措施,主管与支管汇交处、环向加劲板端部、连接板端部应力集中较明显;考虑到实际工程中应力重分布的影响,节点实际的工作应力小于弹性分析的结果,研究方法和研究成果均具有一定的工程指导作用。

钢管塔相贯焊接节点的极限承载力研究

通过对崖门大跨越输电塔相贯焊加肋节点的工程性试验,考察了相贯焊连接节点的强度问题,并将得出的实验数据与有限元模型分析得到的结果进行比较,验证了有限元计算结果的准确性。同时,还分别建立了无加劲肋与有加劲肋两种形式的有限元模型,比较了加肋前后相贯焊接点的承载能力变化。此外,还将相贯焊无加肋节点的有限元计算结果与规范公式计算结果进行了比较。

基于ANSYS Workbench的钢管塔相贯焊节点的强度分析

相贯焊连接节点已经在特高压输电钢管塔中得到了广泛的应用。对于汇交杆件数目较多的三维空间相关焊连接节点,其应力状态极其复杂,工程设计人员无法有效地确定其承载力,导致设计较盲目,设计结果偏保守。通过有限元软件ANSYS Workbench,建立了某特高压钢管塔主材与横担连接相贯节点的有限元模型,计算得到了节点的应力场。计算结果表明:主管与支管汇交处、加劲板端部、加劲板弯折处应力集中较明显;节点绝大部分区域应力小于材料的强度设计值,满足强度要求;考虑实际工程中应力重分布的影响,节点实际的工作应力小于弹性有限元分析的结果,使得所设计的节点具有更多的强度储备。研究成果与方法具有一定的工程指导意义。

襄阳东站钢屋盖超多杆连接节点设计与足尺模型试验研究

襄阳东站屋盖南北向长358m,东西向最大跨度86m,采用焊接球钢网架,整体不设变形缝,南端开设瀑布造型大洞口,由于屋盖结构超长、不连续、大悬挑及瀑布造型使得钢屋盖空间受力十分复杂,特在分叉柱柱顶沿南北向设置加强杆以加强屋盖瀑布区洞口两侧边缘约束刚度及改善结构整体受力性能。钢屋盖瀑布区悬挑端分叉柱柱顶节点相连杆件达12根之多,该节点作为屋盖结构的关键节点,其受力状态尤为复杂,创新地采用了半铸造半相贯焊连接形式并采取了构造加强措施,针对该超多杆连接节点进行了足尺模型加载试验验证,详细介绍了试验加载装置、加载方案、试验现象及试验结果,并进行了有限元对比分析。结果表明有限元对比分析结果与加载试验吻合较好;该超多杆半铸造半相贯焊连接节点构造合理、承载力高,薄弱部位出现在与铸造本体相连的接长钢管上,满足强节点弱构件、强连接弱构件的设计要求。

深圳大学西丽校区体育馆屋盖网架结构设计

深圳大学西丽校区体育馆由上部屋盖钢结构和下部混凝土框架结构组成,上部屋盖支撑于下部周边28根混凝土柱上,屋盖双向跨度约60m,东西向结构呈折线型,南北向结构矢高渐变,采用两向正交正放双层网架结构。结合项目特点,介绍双层网架屋盖选型计算、结构设计荷载、受力特性、杆件截面及节点设计等,可供同类项目屋盖结构设计参考。

深圳大学西丽校区体育馆屋盖网架结构设计

结合某项目特点,分别介绍了两向正交正放双层网架屋盖选型计算、结构设计的荷载、受力特性、杆件截面及节点设计等内容,对同类型项目屋盖结构设计有一定的参考价值。

鄱阳湖模型试验大厅交叉张弦桁架设计

鄱阳湖模型试验大厅为单层110m单跨屋盖建筑,采用张弦桁架结构。为了改善常规张弦桁架平面外的稳定性及建筑效果,提出了交叉张弦桁架结构形式。重点阐述了大跨交叉张弦桁架体系的结构特点和设计中参数的选择,应用SAP2000软件分析了交叉张弦桁架的整体稳定性,另外介绍了特殊节点设计。