钢管混凝土边框内藏钢板-钢撑低矮剪力墙抗剪性能分析

提出了钢管混凝土边框内藏钢板-钢撑组合剪力墙。为研究这种新型组合剪力墙的抗剪性能,在已有相关低矮剪力墙抗震性能试验基础上,进行了2个新的不同构造低矮剪力墙模型低周反复荷载试验。比较分析了两个试件的滞回特性、承载力、刚度、耗能和破坏特征,提出了抗剪承载力计算公式,计算与实测符合较好。研究表明:钢管混凝土边框,对墙体主斜裂缝发展有明显约束作用;不同构造剪力墙,墙体裂缝开展与损伤过程有明显差异;边框、钢板-钢撑和墙体的设计参数应合理匹配,以提高剪力墙的延性和抗震耗能能力。

叠合柱边框内藏钢板-钢撑核心筒抗震性能试验研究

提出了钢管混凝土叠合柱边框内藏钢板-钢撑混凝土组合核心筒,为了解该新型多重组合核心筒的抗震性能和破坏机理,文中进行了1个1/6缩尺的钢管混凝土叠合柱边框内藏钢板-钢撑带洞口混凝土组合核心筒的低周反复荷载试验研究。在试验研究基础上,分析了该多重组合核心筒的承载力、滞回特性、延性、刚度衰减和破坏形态。研究结果表明:钢管混凝土叠合柱边框内藏钢板-钢撑带洞口混凝土组合核心筒的抗震性能良好。

短钢撑配合多层锚杆在拱桥深基坑中的应用

介绍了公路复线拱桥桥台深基坑开挖过程中 ,采用短钢撑配合多层锚杆支防桩对旧桥台后填土进行防护的方法。

钢换撑支撑体系下狭长形基坑围护结构受力及变形分析

依托某大型深基坑工程,通过自动化监测和数值模拟,研究采用钢换撑支撑体系的狭长形深基坑在开挖过程中基坑支撑围护体系变形特性、受力特点及周边地表沉降变化趋势。该文采用Midas GTS建立基坑模型,分别针对有钢换撑断面及无钢换撑断面,探讨钢支撑水平间距、第3道钢支撑距基坑底距离、钢支撑预加轴力及基坑围护桩桩径的变化对围护桩结构变形与受力及周边地表沉降的影响。结果表明:(1)不同钢支撑水平间距对围护结构变形及周边地表沉降控制效果不同,钢支撑水平间距越小,基坑桩体位移、桩身弯矩、地表沉降值越小;(2)第3道钢支撑的位置对基坑稳定性影响不大;(3)通过施加钢支撑预加力,可以有效控制基坑围护桩体变形及周边地表沉降值;(4)随着围护桩桩径的增大,围护结构变形及地表沉降值均有所减小,但超出某一桩径时,基坑变形及周边地表变形对围护桩桩径的敏感性将减弱;(5)对于底板浇筑完成的基坑工程,钢换撑在控制基坑结构变形、受力及周边地表沉降方面并无明显效果,在综合考虑各项工程条件的情况下,可取消钢换撑架设。

铰接隅撑钢框架抗震性能研究

传统抗弯钢框架的梁柱节点通常设计为刚性连接,这种刚性节点具有很大的抗弯刚度,然而节点延性不足,罕遇地震作用导致节点脆性断裂。研究学者提出了多种解决该问题的思路,例如半刚性连接节点、节点加强或削弱方法使塑性铰外移等。本文提出了一种简化的梁柱节点连接方式——铰接连接,改变梁柱节点的传力方式,在节点处设置隅撑提供框架的抗侧刚度,控制结构的失效模式。本文设计了三组抗弯钢框架和铰接隅撑钢框架,分别为3层、5层和8层结构,通过Pushover分析和非线性动力时程分析,对比二者之间的承载力、刚度、延性、层间侧移等抗震性能。研究结果表明:铰接隅撑钢框架具有和传统抗弯钢框架相似的抗侧刚度,且承载能力略高。罕遇地震作用下,铰接隅撑钢框架的层间侧移较小。传统抗弯钢框架失效模式为梁端出现塑性铰,而铰接隅撑钢框架的塑性区域转移至隅撑与梁连接部位。

新型钢管混凝土端柱-带钢斜撑混凝土剪力墙设计方法研究

为满足在多层建筑底部设置大跨空间的建筑功能布局,国家会议中心二期项目结构设计采用了大跨多层叠合布置的结构体系。为满足转换桁架支座刚性连接要求、同时提高转换层抗侧刚度,采用了一种新型钢管混凝土端柱-带钢斜撑混凝土剪力墙作为转换桁架支承构件及结构主要抗侧力构件。针对本项目新型组合剪力墙构件进行了缩尺模型拟静力试验研究,包括破坏形态、刚度、承载能力等;根据试验结果,结合现行规范要求,提出了该新型组合剪力墙简化设计方法及截面控制要求并在设计中有针对性的采取了构造加强措施。研究显示,国家会议中心二期项目采用的新型钢管混凝土端柱-带钢斜撑混凝土剪力墙具有良好的受力性能,承载力及刚度均大幅提高,满足工程实际需求。

某抽柱托梁改造的组合梁钢斜撑体系有限元分析

文章以某既有多层框架结构抽柱托梁大跨度改造项目为例,在一至三层拆除双向8.5 m柱网的框架柱,形成25.5 m跨3层高的大空间,创新性选用组合梁+钢斜撑空间复合结构体系。采用MIDAS整体模型分析、ABAQUS有限元软件计算,并与实时监测数据对比分析,论证了该抽柱托梁工程的安全性。结果表明:钢构件的应力比、组合梁的竖向位移及斜撑底节点的水平位移符合规范限值,软件模拟的结果与现场监测结果的走势基本吻合,组合梁+钢斜撑体系安全、可靠,可供类似大跨度工程参考。

承插型盘扣式桁架替换钢支撑在地铁车站基坑中的应用

随着地铁建设的迅速发展,车站的开挖深度逐步加大再结合车站周边荷载围护形式等因素,多数地铁车站均会设计钢换撑。为减少钢换撑对已浇筑完成结构的影响,同时为降低钢支撑安拆时吊装的危险性及对支撑架体的影响,使用承插型盘扣式桁架来替代钢支撑。承插型盘扣式桁架支撑采用支撑架体水平杆调节支托、与盘扣桁架共同形成内支撑作用。盘扣式桁架替换钢支撑施工技术应用于天津地铁8号线车站基坑工程,实践证明方案具有施工快捷、危险性低、适用性强等优势,但应用在地下三层以下车站还需要在施工技术方面继续深入研究。

多绳提升单斜撑钢井架结构设计探讨

井架是矿山工程中的重要地上构筑物,单斜撑式钢结构井架因具有自重轻,安装简便,施工周期短的特点而被广泛采用。文章结合工程设计实例,介绍了单斜撑钢井架设计流程,包括结构选型、布置、荷载选用,并利用PKPM结构设计软件的PMSAP模块对单斜撑钢井架进行计算分析。

双排型钢水泥土搅拌桩围护结合中心岛开挖在大型深基坑中的应用研究

结合背景工程实例,采用双排型钢水泥土搅拌桩围护结合中心岛开挖的基坑支护方案,对围护方案选型、施工关键技术以及基坑变形监测情况进行分析与总结,在有效缩短基坑施工时间的基础上,降低了工程造价,可为类似工程施工提供借鉴。

浙江智慧之门混凝土核心筒-巨柱钢斜撑超高层结构体系分析与设计

浙江智慧之门是总高度为280m的双塔超高层,是杭州标志性建筑之一。对混凝土核心筒+巨柱框架+钢斜撑结构进行了重力和风荷载作用下受力分析;研究了结构在地震作用下动力特性及巨柱斜撑外框架受力特点;介绍了巨柱斜撑外框关键节点受力分析及结构设计;另外通过塔楼全过程施工模拟,分析了墙柱混凝土收缩徐变对钢巨柱及斜撑内力的影响,提出构件设计中应力比应留有足够余量以确保结构安全。

超前注浆端承钢斜撑在基坑工程中的应用

在上海软土地质条件下,深逾7 m的基坑大多采用排桩+钢筋混凝土水平内支撑进行支护,但大量的水平内支撑施工不但增加了工程量,而且制约了出土速度。因此,排桩+中心底板钢抛撑技术在深6~8 m的基坑中逐渐被推广应用。但中心底板斜抛撑支护施工又使挖土分为2个阶段,也给基坑质量与安全带来一定的隐患。基于此,以某深8.45 m基坑为例,介绍一种双排工法桩+超前植入钢斜撑的新型支护体系。即超前注浆端承钢斜撑在深基坑工程挖土施工前打入,为门架围护体系提供可靠支撑,避免了地下结构与换撑、内支撑拆除的交叉作业,施工速度快、周期短。该体系目前在实际应用中效果明显,取得了不错的社会及经济效益。

铰接隅撑钢框架抗震性能研究

传统抗弯钢框架的梁柱节点通常设计为刚性连接,这种刚性节点具有很大的抗弯刚度,然而节点延性不足,罕遇地震作用导致节点脆性断裂。研究学者提出了多种解决该问题的思路,例如半刚性连接节点、节点加强或削弱方法使塑性铰外移等。本文提出了一种简化的梁柱节点连接方式-铰接连接,改变梁柱节点的传力方式,在节点处设置隅撑提供框架的抗侧刚度,控制结构的失效模式。本文设计了三组抗弯钢框架和铰接隅撑钢框架,分别为3层、5层和8层结构,通过Pushover分析和非线性动力时程分析,对比二者之间的承载力、刚度、延性和层间侧移等抗震性能。研究结果表明:铰接隅撑钢框架具有和传统抗弯钢框架相似的抗侧刚度,且承载能力略高。罕遇地震作用下,铰接隅撑钢框架的层间侧移较小。传统抗弯钢框架失效模式为梁端出现塑性铰,而铰接隅撑钢框架的塑性区域转移至隅撑与梁连接部位。

隅撑支撑钢框架的试验研究和弹塑性受力分析

通过1∶2隅撑支撑钢框架模型的单调加载试验,研究了隅撑支撑钢框架的抗侧力性能和破坏机理。试验结果表明,在水平荷载作用下隅撑最先发生屈服,并具有很好的变形能力,结构具有很好的滞回耗能性能和延性。对隅撑支撑钢框架进行了弹塑性受力分析,并给出了其恢复力模型,从而为简化隅撑支撑钢框架的非线性分析提出了一种新的方法。

双拼工字钢用于地下通道结构换撑施工技术分析

随着城市建设的不断发展,地下结构工程的发展也越来越多,并呈现出深度深、结构复杂及周围环境复杂等特点。复杂的周边环境使基坑锚杆、锚索等支护体系受到了限制,采用内支撑结构体系,其刚度大、受力均匀、稳定性好,减少了基坑周围的变形及位移,提高了地下工程的安全性、可靠性。

钢斜撑在超限高层结构设计中的应用

某超限高层结构因受制于建筑体型、平面布局、使用功能等因素,框架柱、梁截面尺寸受限,且无法增设剪力墙,采用一般的框架—核心筒结构体系难以满足规范关于层间位移角及位移比限值的要求。文章阐述了钢斜撑在超限高层结构设计中提高抗侧刚度及抗扭刚度的作用,介绍了跨层钢斜撑的合理设置、节点构造以及增设钢斜撑前后的分析计算对比,并简要摘录了结构抗震性能化设计的计算结果。

银西高速铁路渭河特大桥加劲钢斜撑预应力混凝土箱梁节段模型静力试验研究

以银西高速铁路(银川—西安)渭河铁路特大桥主桥为研究对象,建立主梁加劲钢斜撑预应力混凝土箱梁局部节段1∶2.5缩尺模型进行静载破坏试验。将试验结果与有限元计算结果进行对比分析,系统地研究结构承载能力、受力特性和破坏机理。结果表明:该试验结构具有良好的承载能力,在1.625倍设计荷载作用下,翼缘底部出现裂缝;在3倍设计荷载作用下结构受力均匀,无整体性破坏和较大变形,传力机制明确,具有较大安全储备,满足使用和安全需求。

塔厅建筑火灾后转换层钢斜撑液压顶升加固技术

无锡某宗教项目塔厅结构火灾后,转换层预应力梁无有效手段检测预应力损失,且塔厅建筑空间狭小,常规加大截面、包钢等加固措施无法满足建筑受力要求。通过有限元分析、BIM技术模拟,利用钢斜撑液压多级加载顶升加固、PLC液压同步控制等技术,有效解决了塔厅建筑转换层结构卸载、加固等难题。

某工程软土基坑支护设计及钢斜撑的应用

天津奕聪花园工程地下室平面设计与基坑支护相结合,软土基坑采用灌注桩分级支护。钢斜撑在两级灌注桩间增加侧向刚度,明确钢斜撑处结构施工与土方开挖之间的顺序。采用三轴搅拌桩进行止水帷幕和基坑内设大口井降水的方法进行基坑降水。通过重点监控地下室水平和竖向后浇带节点防水施工质量,满足地下室无渗漏要求。工程实践表明,采用此技术降低了施工成本,提高了施工效益。

钢框架结构隅撑位置及尺寸优化设计

研究了隅撑位置和截面尺寸对钢框架结构耗能能力影响。以隅撑与梁柱连接位置和截面尺寸为设计变量,以隅撑塑性应变能为目标函数,建立隅撑优化设计的数学模型,采用分步优化方法分别对尺寸和位置进行优化设计,并对优化前后的荷载位移曲线和滞回曲线进行了对比分析。选取典型算例进行地震时程响应分析,优化后结构的基底剪力、响应位移、加速度和相对层间位移均有一定程度减少,提高了结构抗震性能。表明本文对钢框架隅撑的优化设计方法可行。