Tekla Structure软件在钢结构楼梯平台设计中的应用

对于非标准化的硫尘硝一体化环保设备项目中楼梯平台的设计,其各部件之间的平台连通配合要求精细,空间结构复杂,对设计人员的空间想象能力要求较高,深化设计难度较大。本文主要介绍TeklaStructure软件在该类项目钢楼梯平台深化设计中的应用以及自定义节点的开发应用。

西安城市展示中心长悬挑、大跨度钢结构设计

西安城市展示中心由南馆、北馆和连桥组成,其中南馆悬挑长度62m,连桥跨度150m。结合建筑方案特点,南馆与连桥采用整层钢桁架结构体系,结构布置与建筑形态高度契合。介绍了南馆、连桥、穹顶、屋面等位置的结构布置情况,明确了超限项和抗震性能目标,对于多杆件复杂交汇钢节点进行有限元分析。针对南馆、连桥屋楼盖振动舒适度不足,设计布置了调谐质量阻尼器(TMD),实测减振效果显著。对连桥提升过程进行施工模拟,结果表明该过程增加了连桥挠度,需要考虑提前起拱。对超长连体结构温度和地震行波效应进行分析,根据结果对连桥楼板配筋和局部框架柱进行了加强。大震弹塑性分析与防连续倒塌分析结果表明,结构满足“大震不倒”的性能目标,结构冗余度较高,具有良好的防连续倒塌能力。

钢结构梁柱加固节点框架损伤演化过程数值模拟分析

为研究不同因素对钢结构梁柱加固节点框架演化过程损伤的影响,选择4个钢结构梁柱加固节点框架试件作为实验对象,在其他条件不变基础上,改变试件轴压比、钢盖板厚度以及混凝土强度,用ABAQUS软件对钢结构梁柱加固节点框架进行模拟,观察损伤演化过程的应力云图情况,并对屈服位移与峰值位移进行统计。结果表明:轴压比以及钢盖板厚度对受力性能影响不大,混凝土强度对受力性能影响较大,并且随着混凝土强度的增加,钢结构梁柱加固节点框架的承载力也在增加,在节点框架设计时,应适当增加混凝土强度,提高节点框架承载力。

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。

武汉光谷电竞馆建筑结构一体化设计与分析

武汉光谷电竞馆采用框架-剪力墙结构体系,为了实现荷载传递,结构中局部使用了钢斜撑、吊挂、托柱转换等结构形式。由于比赛大厅及建筑造型的影响,6层和屋面均采用大跨度钢桁架结构。建筑折面外表皮钢网格结构与主体结构采用一体化设计,从而达到结构与建筑形态的统一协调。本工程属于特别不规则的高层结构,运用多个计算软件对结构进行了静力弹性分析、弹性时程分析、中大震下的等效弹性分析和大震弹塑性分析。各项计算结果对比分析表明,结构满足预定的C级性能目标。最后,给出了本工程结构所采用的施工阶段分析步骤,并介绍了6层大跨度钢桁架典型支座节点设计、外表皮钢网格结构与内部混凝土结构的连接节点设计。

中山香山大桥主桥主梁结构设计

中山香山大桥主桥为双层钢桁梁公路斜拉桥,跨径布置为(136+312+880+312+136)m。桥塔采用人字形混凝土塔,下设整体式钻孔灌注桩;斜拉索采用∅7 mm高强度锌-铝合金镀层平行钢丝索;约束体系采用带纵向阻尼器的半飘浮体系。主梁采用2片N形主桁的钢桁梁结构,桁宽42.2 m,标准梁段桁高2.8 m。上、下弦杆和腹杆均采用带加劲肋的箱形截面,横梁均采用鱼腹式。边跨187.2 m范围内下层桥面采用混凝土桥面板起压重作用,其余上、下层桥面板均采用正交异性钢桥面板。下层纵向钢-混结合段位于辅助墩往跨中第4个节段,距辅助墩51.2 m,设置承压板、支撑加劲肋、预应力钢束、剪力钉和PBL板;横向钢-混结合段位于下层行车道两侧钢桥面板和混凝土桥面板之间(距下弦杆2.2 m处),设置剪力钉、PBL板和1.3 m宽UHPC后浇段。采用有限元软件进行全桥整体受力分析及桥面板局部分析,结果表明:结构满足规范要求。主梁采用大节段整体吊装施工,标准吊装节段长度为25.6 m,节段间除钢桥面板和弦杆顶板采用焊接外,其余均采用高强度螺栓连接。

某博物馆大跨钢空腹夹层板屋盖设计

以湖北省天门市某博物馆的大跨度钢空腹夹层板楼盖为实例设计,介绍了钢空腹夹层板的设计方法和结构布置,基于YJK模型和SAP2000模型分析了实用计算方法和壳单元有限元模型计算结果的变形和受力的差异及其原因,对比研究了传统方管剪力键和新型十字剪力键在空腹夹层板结构中的受力表现。结果表明,本工程中实用方法与壳单元有限元模型计算得到的挠度结果吻合性较好,实用方法难以考虑次弯矩,会导致受压板件的计算应力较壳单元有限元模型明显偏小;剪力键的构造对结构受力有一定影响,新型十字剪力键连接的弦杆应力较方管剪力键略小,应力集中情况在一定条件下更缓和;通过增加部分加劲肋板,可以减小支座端应力。

早强水泥基砂浆增强H型钢节点承压能力试验研究

装配式钢结构支护体系在基坑支护中被逐步推广。针对H型钢围檩的局部承压能力低的难题,使用早强水泥基砂浆填充承压节点区。试验研究表明,填充早强水泥基砂浆可以有效约束H型钢翼缘和腹板的屈曲及变形,增强H型钢承压节点的局部承载能力。

钢结构半刚性连接节点研究现状

半刚性连接具刚度、延性和载荷能力,抗震性能优越,施工难度低,是实用且经济的连接方式。但半刚性连接受力复杂,力学特性分析难度大,且国内规范中缺乏针对性的分类标准和设计方法。综合国内外文献规范,简述了梁柱节点的分类及特点,详细介绍了钢结构半刚性节点连接类型、研究方法和研究成果,通过分析当前研究进展,指出未来所需研究的问题与方向,为钢结构半刚性节点研究、设计与实际运用提供思路与参考。

钢混组合结构梁柱节点施工工艺与质量控制

研究了钢混组合结构梁柱施工节点施工工艺与质量控制措施,在掌握结构特点与节点结构类型的基础上,从焊接钢筋、穿孔钢筋结构、套筒连接、钢梁搭接钢筋等多个方面,分析了钢混组合结构梁柱节点的主要施工工艺,同时,提出了原材料、施工调查、型钢件的安装、钢筋绑扎、牛腿板加工等方面的施工质量控制措施。

桁架式广播电视塔斜杆与塔柱的一种连接节点的受力分析

为了更好地实现建筑效果,在常熟电视塔结构设计中优化整体布置方案,创新节点连接形式———将斜杆内收于塔面横杆内侧,斜杆与塔柱节点连接隐藏于塔柱内侧,塔柱法兰盘肋板连接在保证塔柱有效连接的同时,兼为斜杆与主柱连接板。基于结构安全考虑,利用有限元软件对常熟电视塔节点进行了有限元分析。结果表明,法兰盘肋板及连接板的Mises应力满足设计要求,有效保证节点安全,可应用于工程实际。

装配式钢结构梁柱连接节点设计要点及施工工艺研究

近年来,装配式钢结构建筑作为一种高效、环保、经济的建筑形式,得到了广泛的应用。梁柱连接节点作为钢结构的重要组成部分,其设计合理性、制造和施工质量直接关系整个结构的安全性和稳定性。基于此,文章首先论述了装配式钢结构梁柱连接在建筑中的应用及装配式钢结构梁柱连接节点国内外研究现状,随后分析了连接节点的类型及节点设计要点,主要包括工字形柱与梁节点设计、钢管柱与梁柱节点设计及梁柱节点域的加强设计,最后讨论了节点施工工艺,以供参考。

装配式钢结构连接节点抗震性能研究

文中以沿海地区某高层办公楼项目为例,对装配式钢结构不同连接方式进行结构抗震设计,并通过拉伸、扭转、剪切等不同荷载对4种不同连接节点进行抗震性能试验。结果显示,在拉伸荷载下,螺栓连接方式表现最佳,平均承载能力为120 kN,而在剪切荷载下,焊接连接和螺栓连接的平均承载能力较好,分别为70 kN和80 kN。根据数据分析初步推断,在该项目中,螺栓连接方式具有较高的适用性。

水泥熟料库十字形插板连接支座节点承载力试验研究

熟料库顶钢结构不同于民用或其他钢结构,其顶部拉链机水平拉力较大,导致底圈支座附近杆件内力较大,支座节点成为熟料库网架设计的关键环节。本文将熟料库焊接球支座改良为十字形插板形式,并对截面高度、插板厚度、钢管伸入插板长度等参数制定了4组试件,并制定试验方案,对其承载力进行了试验研究,得出了以下结论:插板厚度、钢管伸入插板长度等参数对节点承载力的影响不大,十字形插板截面大小对承载力影响较大。试验破坏模式主要表现为十字形插板处焊缝破坏,在实际工程中应将十字形插板节点焊缝设计作为关键工作。

基于施工因素的钢结构节点构造优化设计的研究

针对钢结构节点构造设计,较为全面系统地分析了钢结构加工制作、运输限制及起吊、安装等施工因素的影响,通过实际工程案例进行详细分析,并对其构造提出优化设计方案。指出钢结构节点构造设计应满足便于制作、运输、安装等要求,节点构造设计时按可能存在的施工影响因素采取相应的构造措施。节点构造优化后,当传力路径非简捷明确时,可采用有限元方法计算分析其承载力。

BIM技术在装配式钢结构节点设计中的应用探究

当前,建筑信息模型技术(Building Information Modeling,BIM)广泛应用于钢结构建筑设计中,有效促进了建筑行业工业化及信息化。但在装配式钢结构节点设计应用中,BIM钢结构设计软件不能快捷有效地对钢结构节点进行参数设定以及全方位建模设计,同时设计精度不足、应用效果不理想等阻碍了BIM技术的应用。为此,本文以大庆西站钢结构深化设计项目为案例,设计适用于装配式钢结构节点的设计流程,并对梁柱节点、柱脚节点及柱柱节点进行了节点的计算和全方位设计,大大提升了基于BIM技术的装配式钢结构节点设计的效率。

体育馆超大面积铝镁锰钢结构屋面柔性防水施工

南京邮电大学体育馆工程采用紧密型铝镁锰钢结构金属屋面进行防水施工,介绍了传统单层金属屋面使用后所遇常见问题、紧密型铝镁锰屋面构造做法、施工工艺的关键环节及天沟、山墙、檐口重要节点的设计处理,解决超大面积铝镁锰板柔性屋面系统施工的方法。

劲性结构钢骨与钢筋连接节点施工技术

劲性结构在现代建筑结构形式中应用极为广泛,在现场施工中,钢骨构件与钢筋连接节点是现场施工的重点环节,也是建筑结构整体质量保证的关键所在。通过对以往施工项目进行经验总结,将劲性结构钢骨柱与钢筋连接节点进行系统分析与研究,以施工现场常见问题为切入,从设计阶段、加工制造阶段以及现场施工阶段分别进行原因剖析,并梳理汇总了此类连接节点的一般构造做法及优缺点对比等,以指导钢结构施工从业人员在此类型项目中优选合理节点形式解决钢筋连接问题,在保证施工质量前提下,实现降低施工难度,提高施工效率,保障施工安全,节约施工成本的目的。

钢结构建筑异型节点极限承载特征多尺度非线性数值模拟

异型节点作为传递建筑结构内力的枢纽,满足受力要求是结构安全的重要保证。为了精准还原异型节点的力学特征,提出钢结构建筑异型节点极限承载特征多尺度非线性数值模拟方法。考虑几何结构、材料属性等因素,构建钢结构建筑异型节点的非线性有限元模型。模拟异型节点荷载施加过程,多尺度分析节点的受力机理。从抗剪和抗弯两个方面,计算异型节点的极限承载力,输出异型节点的极限承载特征数值模拟结果。结果表明,与传统数值模拟方法相比,优化设计方法的极限承载力模拟误差降低了1.88 N,本文方法的应用能够有效控制异型节点的失稳概率。

厂房钢管混凝土组合结构泵送混凝土与节点施工技术

本文主要探究了某厂房钢管混凝土组合结构的泵送混凝土施工工艺和上下段钢管柱的节点处理方法。下段柱采用泵送顶升法,向钢管内注入混凝土;上段柱采用高位抛落和辅助振捣法完成混凝土施工。钢管混凝土柱采用埋入式柱脚,利用定位模板减小预埋螺栓的误差,提高了钢管混凝土柱的安装精度。在上段柱和下段柱的节点处,根据钢管直径的不同灵活选择焊接方式,提高焊接质量,保证了钢管混凝土组合结构的稳定性与承载力。