简支双向钢-混凝土组合楼盖的弹性分析

用梁格法、拟板法、有限元法对四边简支双向钢-混凝土组合楼盖弹性阶段的变形及内力进行分析。通过与试验结果的对比可以看出,拟板法和有限元法计算简支双向组合楼盖比梁格法更经济且计算结果更全面。改变梁格数及板厚跨比进行算例分析可知,拟板法可用于分析常见结构布置的简支双向钢-混凝土组合楼盖。

外包内翻U形钢-混凝土简支组合梁负弯矩区有效翼缘宽度分析

外包内翻U形钢-混凝土简支组合梁作为一种新型组合梁,其负弯矩区有效翼缘宽度被研究得甚少。为了探索该种新型组合梁负弯矩区有效翼缘宽度的影响因素,在本课题组负弯矩区受弯性能试验研究的基础上,采用有限元软件ABAQUS分析了有效翼缘宽度的变化规律,并针对跨中截面详细研究了荷载类型、宽跨比(b_(f)/L_(0))和高厚比(h/h_(f))对弹性和弹塑性阶段有效翼缘宽度的影响规律。研究结果表明:不同荷载类型下,均布荷载作用下的有效翼缘宽度大于非均布荷载作用下的有效翼缘宽度;当b_(f)/L_(0)<0.40时,有效翼缘宽度系数β近似等于1.00且不随宽跨比变化,当0.40≤b_(f)/L_(0)≤1.00时,β随宽跨比的增大而近似线性减小,弹塑性阶段的β略大于弹性阶段的β,且减小率小于后者;高厚比对有效翼缘宽度的影响可以忽略。基于有限元分析结果,提出了有效翼缘宽度的简化计算公式,并与《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)中的公式进行了对比。对比结果表明:相较于《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的计算结果,本文公式的计算结果与有限元计算结果吻合得更好;规范计算结果与另外2种方法的计算结果差别较大,偏于保守。

轻钢-泡沫混凝土组合双向板力学性能研究

钢-混凝土组合结构,因其具有良好的承载力与抗震性能,被广泛的应用到我国城乡建设的各个领域,由此可见,对组合结构进行相关研究就显得非常必要。对3个轻钢-泡沫混凝土组合SXB-1、SXB-2、SXB-3双向板进行试验研究,其中试验的主要内容包括:试件的设计与制作、泡沫混凝土的配合比设计、试件材料力学性能的分析、加载方案与加载制度的选择、应变片与位移计的布置等。通过试验得到了3个组合双向板试件SXB-1、SXB-2、SXB-3的破坏现象与极限承载性能,组合双向板的荷载-挠度变形曲线和沿X轴、Y轴两个方向的挠曲线变化关系,结果表明:轻钢-泡沫混凝土组合双向板从受力到试件破坏的时间段较长,组合双向板的承载性能与整体延性变形能力均较好,试验达到了预期要求。

大跨钢-混凝土组合楼盖的优化设计

针对大跨度钢-混凝土组合楼盖的经济适用工况和优化方向,以重要参数为基础,对大跨钢-混凝土组合楼盖的优化设计问题进行研究.在优化分析时,以组合楼盖的经济等效用钢量为目标函数,变量包括钢梁截面尺寸、钢梁间距和混凝土翼板厚度等8个参数,约束条件服从塑性设计理论、规范规定和工程经验.在不同跨度和可变荷载下,利用广义简约梯度(GRG)算法求解获得经济等效用钢量最小的组合梁截面.根据优化结果,跨度小于60 m、可变荷载小于6 kN/m2的组合楼盖能够有效地发挥组合结构的组合作用,具有较好的经济效益.对于传统组合楼盖经济适用性不强的超大跨楼盖,从提高腹板承载效率的角度,可以使用波形钢腹板组合楼盖体系,考虑张弦梁受力高效的优点提出新型弦支组合楼盖体系.

钢-混凝土新型组合暗梁楼盖的静力性能试验

为了考察暗梁对钢-混凝土组合楼板静力性能的影响,对钢-混凝土组合暗梁楼盖进行了均布荷载作用下的试验,并对有、无暗梁楼盖进行了对比分析.研究了该新型楼盖结构的受力变形全过程.研究结果表明,在钢-混凝土组合楼板中嵌入钢暗梁后,极大地提高了钢-混凝土组合楼板的承载能力和刚度,改善了其静力工作性能.

钢-混凝土组合简支箱梁剪力滞效应分析

对于钢 混凝土组合箱梁 ,根据组合翼板微元的变形协调和平衡条件 ,建立了横截面翼板法向应力微分方程。在两端简支的边界条件下采用分离变量法求解偏微分方程 ,得到用级数表示的应力解 ,然后根据剪力滞系数的定义即可得到组合箱梁翼板的剪力滞系数。通过算例验证了该方法具有收敛较快、计算精度高等特点 。

预应力钢-混凝土组合双向楼板的非线性有限元分析

利用非线性有限元方法 ,对预应力钢混凝土组合单向楼板和双向楼板进行了空间受力全过程分析 ,并通过改变预应力筋配置进行了参数讨论 .分析结果说明 ,相对于钢混凝土组合单向楼板 ,组合双向楼板的承载力可以提高 1 3 3 % ,刚度可以提高 66% .而施加预应力后 ,承载力还可以继续提高 .

斜拉钢-混凝土组合楼盖施工过程现场监测和数值模拟

对上海市浦东新区文献中心大跨度斜拉钢-混凝土组合楼盖的施工过程进行了现场监测。运用有限元软件ANSYS建立了该组合楼盖的分析模型,使用这一模型再现了浦东新区文献中心组合楼盖支撑撤除的全过程。和现场监测数据的比较表明,数值模拟与分析方法具有足够的精度。通过对原有卸载方案施工过程中结构应变变化模拟计算结果的分析,评价了原施工控制方案的合理性和优缺点;进而运用ANSYS分析模型进行模拟的卸载施工以探求更优化的施工控制方案。经对比分析认为,分块同步卸载施工控制方案系实用的优化方案。

大跨度斜拉钢-混凝土组合楼盖的施工控制

正确的施工顺序、合理的施工控制方法对保证大跨度组合楼盖施工阶段的安全性起着非常重要的作用。本文以在建的上海浦东新区文献中心综合楼大跨度斜拉钢-混凝土组合楼盖为对象,结合组合楼盖施工过程的现场实测数据,讨论并分析合理的施工控制方案,确保楼盖施工安全。

弦支钢-混凝土组合梁楼盖结构舒适度计算参数研究

对弦支钢-混凝土组合梁楼盖舒适度设计中影响结构自振频率,如等效荷载取值、模型边界条件、混凝土弹性模量以及施工偏差等各主要因素进行了概述,并对其相应技术参数的取值合理性以及对最终结果的影响规律进行了研究,从参数反演的角度对舒适度计算分析中各影响参数的合理取值给出了建议,并将修正后的模拟分析结果同实测值进行了对比,验证了参数取值的合理性。通过分析混凝土长期弹性模量、材料收缩徐变,以及钢拉索的应力松弛等因素对于弦支钢-混凝土组合梁楼盖动力特性的影响规律,对长期使用状态下结构的舒适性问题进行了研究,并指出了和短期效应在舒适度方面的不同,并提出了部分设计建议。

考虑滑移效应的钢-混凝土简支组合梁截面优化设计

以钢-混凝土简支组合梁造价为优化目标函数,在计算组合梁的变形时考虑了滑移效应对刚度的折减,采用复形法作为优化算法,用Matlab语言编制了计算程序。对一简支组合梁算例进行了截面优化设计,效果较好。所用的方法可推广应用于钢-混凝土简支组合梁的工程优化设计。

某城楼大跨度钢-混凝土叠合板组合楼盖振动舒适度研究

以某城楼大跨度楼盖为工程背景,开展了钢-混凝土叠合板组合楼盖振动舒适度评估研究。首先通过现场动力特性测试获得的楼盖结构一阶竖向动力特性,校核了建立的整体结构精细化有限元模型,然后仿真分析得到了楼盖受单人行走、多人行走以及单人跳跃等多种激励的动力响应,最后开展了楼盖振动舒适度评价。结果表明:该新型楼盖结构竖向刚度整体较大,具有较好的振动舒适度;有限元建模可将混凝土叠合板等效为整体壳单元,根据刚度、质量等效原则增加板厚来模拟装饰面层,钢梁和混凝土板的连接可按刚接处理。研究结果可为类似楼盖振动舒适度评估与有限元精细化建模提供参考。

钢-混凝土组合空腹楼盖抗弯性能试验及模拟

为研究钢-混凝土组合空腹楼盖的抗弯性能,通过1个1/5缩尺模型的单调加载试验,分析了楼盖的破坏现象、荷载-挠度曲线及应变发展规律。采用有限元软件ABAQUS对组合空腹楼盖进行仿真模拟,分析了各设计参数对楼盖抗弯性能的影响。研究结果表明:结构变形Δ/L小于1/200时,楼盖的荷载-变形曲线基本呈线性变化,可将Δ/L=1/200作为楼盖弹性与弹塑性变形的分界点;在整个加载过程中,跨中工字钢首先受拉屈服,然后从跨中往支座依次屈服;受固端支座影响,近支座处工字钢为受压屈服。数值模拟结果显示,混凝土强度及空腔净距对结构抗弯性能影响不大;而型钢强度及型钢壁厚则对结构抗弯性能影响较为剧烈,特别是型钢壁厚,其对结构的抗弯承载力及耗能均会产生较大影响。

大跨径简支钢-混凝土组合梁桥设计研究

钢-混凝土组合梁桥可以充分发挥钢材和混凝土各自的优势,具有良好的力学性能和施工性能。基于大跨径简支钢-混凝土组合梁桥设计实例,论述其计算方法及力学性能。此类梁桥在成桥及运营阶段的各部分应力均满足规范要求;后续类似设计中还可考虑采用塑性设计进行比选;临时支撑可以有效改善钢梁受力。简支钢-混凝土组合梁桥具有广阔的应用前景。

钢-混凝土组合楼盖结构设计概述

本文简要介绍了钢-混凝土组合楼盖结构的基本理论、工程应用与施工特点。

大跨径简支钢-混凝土组合梁桥设计及计算分析

经综合考虑施工工期及桥下道路和航道的通行需求,台州路桥机场进场道路工程小伍份立交桥主跨采用1~55m大跨径简支钢-混凝土组合梁。钢-混凝土组合梁桥由槽型钢结构主梁与混凝土桥面板组合而成,中间通过剪力键连接,充分利用了钢结构的受拉性能和混凝土的受压性能,实现了工厂化制作,具有现场操作少、结构适应性强的优点。文章通过对1~55m简支钢-混凝土组合梁桥设计进行计算分析,旨在为同类项目的设计提供参考。

某泳池上方大跨钢-混凝土组合楼盖计算与分析

结合某泳池上方大跨钢-混凝土组合楼盖设计,采用通用建筑结构有限元软件STRAT对其精细建模计算,分析了梁板协同作用下的楼盖整体受力与变形,并与常规查表法、梁板中线对齐的有限元法结果做了对比,找出了三者的差异。在此基础上,对此类大跨钢-混凝土组合楼盖的设计提出了建议。

大跨度双向钢-混凝土井字组合梁的应用

通过大跨度双向钢-混凝土井字组合梁的实际工程应用,结合设计与施工过程应力跟踪检测结果分析,消除了结构设计人员对钢-混凝土组合结构中的支座半刚性节点受力状态的顾虑;同时通过同类结构的方案比选,验证大跨度双向钢-混凝土井字组合梁结构为可持续发展的低碳绿色结构,值得推广应用。

福建会堂35m跨钢-混凝土组合楼盖施工技术

福建会堂国际会议厅采用了 3 5 m跨钢 -混凝土组合楼盖的结构体系。本文介绍该体系预应力钢大梁的制作、拼装。

全装配式钢桁架-混凝土组合楼盖体系结构介绍

装配式建筑由于其适合工业化生产,绿色环保,施工周期短,受到国家大力推崇。装配式建筑中,楼盖是房屋建筑的主要组成部分。装配式楼盖中目前应用最为广泛的是钢-混凝土组合楼盖,但其无法适用于大跨度结构。为了适应当今建筑业发展过程中大跨度和超高层的要求,由此诞生了装配式钢桁架-混凝土组合楼盖体系。装配式钢桁架-混凝土组合楼盖体系构造复杂,对大跨度,超高层建筑有良好的适用性。拟建的长沙天空城市工程项目就是采用此类楼盖,本文以该工程项目为例,对装配式钢桁架-混凝土组合楼盖体系进行介绍。