Q355钢管-管桁架结构焊接温度场及残余应力分析

采用有限元软件ANSYSWORKBENCH,对T型和Y型Q355管桁架结构管-管相贯节点多层多道手工电弧焊过程进行模拟,获得焊接温度场和焊接残余应力分布。结果表明,两种管-管结构焊接过程中焊接温度场呈非对称不均匀特征,Y型管温度场不均匀性更大。焊接三向残余应力分布复杂,近缝处存在压应力-拉应力-压应力转变且应力最大,但应力值低于母材和焊材的屈服极限,其中T型管横管法向拉应力最大(231.75MPa),竖管纵向拉应力最大(322.38MPa),而Y型管横管纵向拉应力最大(199.79MPa),斜管纵向和法向拉应力最大(~196.49MPa)。

大跨度料场封闭结构设计问题探讨

针对大跨度料场封闭结构设计中的关键问题,对预应力管桁架弧段的模拟、节点分析、等效风荷载取值等进行了研究并给出建议。

索-桁预应力穹顶结构的动力性能研究

索-桁结构是一种有潜力的空间结构,但目前的研究尚不够深入.本文提出了一种圆形平面索-桁预应力结构,采用反应谱法和时程法分析,研究了其动力性能.结果表明,该种结构的频谱极为密集,振型较为复杂;这类结构采用反应谱法计算动内力将导致不可接受的误差,而应采用相应的时程分析法计算动内力.同时还得出了这种结构预应力的施加不可缺少,否则将有可能导致动力破坏的结论.

装配式钢桁-混凝土组合连续钢构桥施工工艺

文中主要依托广佛肇高速公路青岐涌特大桥装配式钢桁-混凝土组合连续钢构桥项目施工,介绍一种装配式钢桁-混凝土组合连续刚构施工技术,为类似结构桥梁的设计与施工提供参考,最大限度为此类桥梁结构的发展与应用提供参考依据。

中山大学风雨球场索-拱杂交结构设计

采用索 -拱杂交结构体系设计了中山大学风雨球场 .阐述了该结构体系的结构特点 ,研究了结构的静、动力性能 ,介绍了结构中拉索预应力的确定原则以及结构节点的构造处理 .

钢结构交错桁架弦杆-SPD楼板下沉式节点抗剪性能研究

采用SP板可以大大提升交错桁架钢结构的经济性,但交错桁架结构对楼板有传递水平剪力的特殊要求。为此提出了将预应力空心叠合板(SPD板)下降至桁架弦杆下翼缘,并通过对穿钢筋和后浇混凝土的共同作用来传递水平力的交错桁架弦杆-SPD楼板下沉式节点。该节点同时还可减少弦杆的防火涂料用量以及提升建筑净高。对该新型节点开展了3个不同直径对穿钢筋试件的抗剪试验。试验结果表明该节点具有较高的抗剪承载力和较好的延性,可以满足高烈度区高层交错桁架实际工程对楼板传递水平力的要求。通过将试验结果与国内外相关规范及理论计算结果的比较,得到了该新型节点抗剪承载力的建议计算公式。

钢-砼协同式新型张弦桁架结构仿真

借鉴成都新世纪国际会展中心钢结构部分的空间张弦桁架屋盖结构,设计一种下部是预应力空间桁架和上部梁板结构组合成的新型张弦桁架结构型式,通过大型有限元软件An- sys对该结构进行了静力仿真分析,并研究了分阶段施工对结构受力性能的影响。结果表明, 协同工作有效地提高了结构的整体刚度,明显改善了结构的变位和内力。

金华市体育中心“一场两馆”结构设计

金华市体育中心包括体育场、体育馆和游泳馆,设计以兼做建筑外立面造型的V形混凝土柱为主要竖向承重构件,主体结构采用钢筋混凝土框架结构,体育馆和游泳馆大跨屋盖采用双曲面双层钢网壳,体育场月牙形罩棚采用双层钢网壳+封边管桁架拱的形式。分别对体育馆环形超长混凝土结构和体育场扇形超长混凝土结构进行温度应力分析,根据应力分布规律和大小,对体育馆采用外廊设缝,对体育场看台采用径向设置诱导槽+环向框架梁设置无粘结预应力钢筋等综合措施,以有效降低混凝土收缩应力的不利影响。对大跨钢屋盖结构进行了承载力、变形、稳定性分析和管桁架节点有限元分析,采用主管局部加套管的方法改善相贯节点处的受力性能,实现了经济合理的设计目标。

中南大学新校区体育馆钢屋盖设计与滑移施工分析

中南大学新校区体育馆主体结构采用钢筋混凝土框架结构,屋盖的最大跨度为92.1m,采用空间钢管桁架结构,具有较好的整体稳定性。屋盖桁架跨度大,温度作用明显,为减小温度变化对结构造成的不利影响,钢结构屋盖与混凝土框架柱之间通过钢管转动柱及固定铰支座组成节点连接,该连接方式使得桁架在因温度变化而产生水平向伸长或缩短时,钢管转动柱通过一定角度的倾斜,以适应屋盖桁架的伸缩变形,从而实现屋盖桁架温度应力的释放,提高了整体结构的承载能力。考虑结构特点及场地条件,采用累积滑移施工。对施工过程进行模拟分析并将桁架应力及挠度的监测值与计算值进行对比,结果表明滑移施工过程安全可靠。

大型火力发电厂超大跨度煤场封闭施工的工艺实践

为保证200 m以上超大跨度预应力拉索的张弦桁架形式结构封闭煤场的建设质量和施工安全,以国内某2×1000 MW机组火力发电厂超大跨度封闭煤场为例,详细描述了超大跨度封闭式煤场预应力张弦桁架施工的技术细节及具体施工步骤、预应力设备选用、锁具安装及张拉控制细节。对张拉的各种受力工况进行了详细的施工模拟有限元数值分析。在张拉预应力施工过程中进行监测,做到仿真分析过程数据与现场施工控制的数据趋于一致,保证现场施工预应力张弦桁架的安全、准确、受力合理。实际张拉控制的竖向位移和张拉控制力,与张拉施工模拟分析时的竖向位移和张拉轴力数据一致性较高(最大相对误差分别为1.78%和0.15%),施工完成后的应力与设计要求基本吻合,可为超大跨度预应力张弦桁架结构的封闭煤场施工提供参考。

预应力组合网架结构抗火性能数值分析

为了考察预应力组合网架结构在火灾下的力学性能和影响因素,结合实际工程对预应力组合网架结构的抗火性能进行了数值分析.介绍了采用的破坏准则、基本假定及有限元模型,考虑了边界条件、拉索布置、涂层厚度及节点刚度对其整体抗火性能的影响.通过分析,发现预应力组合网架具有良好的抗火性能;边界法向约束条件对于结构耐火时间具有显著影响;采用预应力索从下弦杆中穿过的方案,使得拉索受到了下弦杆的保护,延缓了升温速度;为达到规范规定的耐火时间,所需的防火保护层厚度低于规范规定的要求;模型中采用刚接或铰接节点,计算得到的耐火时间基本相同.

引黄入晋—万家寨引黄工程综述及高新技术应用

引黄工程是从根本上解决山西水资源紧缺,促进山西经济社会发展和生态环境可持续发展,维系国家新型能源和重化工基地发展的大型跨流域引水工程。介绍了万家寨引黄工程的线路组成和水工建筑物布置情况。介绍了三项高新技术:隧道掘进、预应力钢筒混凝土管道输水及预应力数字化张拉技术在引黄一期工程中的应用。研究了三项技术的关键技术环节,针对实际应用时的工程条件及施工难点,提出相应的施工方法及对策,为今后类似水工建设工程项目施工提供参考。

广东省博物馆新馆节点设计及新技术运用

广东省博物馆新馆采用了钢管混凝土预应力桁架对挑悬挂结构体系,节点构造复杂。通过对关键节点的合理设计,较好地解决了钢结构与混凝土、钢结构与预应力之间的关系,并进行了节点有限元分析及节点试验的检验。工程中的主要节点在满足结构受力的前提下,同时兼顾了造价及施工方面的要求。另外,通过内置钢管混凝土剪力墙、钢管混凝土桁架、钢结构预应力、减振措施及内置加气混凝土砌块钢筋混凝土楼板等新技术的运用,在控制用钢量的同时极大地提高了结构安全性。

广东省博物馆新馆结构布置及优化

为达到建筑效果,广东省博物馆新馆结构上利用建筑的竖向交通区域设置内置钢管混凝土剪力墙作为结构的抗侧构件和竖向承重构件,在剪力墙顶部设置大跨度的悬臂钢桁架。通过在桁架上设置竖向吊杆悬吊外围展厅和中庭回廊,并在外围设置空间构架作为建筑外墙的主支撑骨架。为了尽可能使结构布置简洁、受力合理、施工方便,设计时对结构布置不断进行优化,确保在有效的结构布置前提下进行结构设计。

不锈钢预应力钢桁架火灾响应及火灾后受力性能试验研究

对一组不锈钢空间预应力钢桁架模型进行了火灾下的结构响应及火灾后力学性能试验研究。模型用奥氏体304无缝不锈钢管制作,通过置于模型下端的伸缩小立柱施加预应力。抗火试验测定了桁架弦杆和腹杆的温度响应及上弦节点位移,并对火灾后的结构模型开展了卸载及加载试验。结果表明,不锈钢空间预应力钢桁架模型在受火过程中,即使产生较大的位移和扭曲变形,结构模型仍未出现整体坍塌。钢桁架上、下弦杆有一定的温差,且上弦杆响应温度沿模型纵向变化幅度较下弦杆更大。对于具有同样几何尺寸和材料性能的索张拉钢桁架,受火前是否施加预应力对其火灾下的位移响应、残余变形及火灾后的受力性能均有较大影响。桁架自身刚度对预应力钢桁架的抗火性能也有一定的影响,刚度较大的结构模型,其火灾后承载时易出现扭曲变形。

大跨度下弦管内预应力空间管桁架结构的试验分析

大跨度下弦管内预应力空间管桁架结构是在原有管桁架和张弦梁结构的基础上发展而来的一种新型的空间结构,我们对它的一个工程实例实施了仿真模型试验,得到结构在静力荷载下的变形情况,实验表明承载力达到4.68 KN/m2,即超载20%结构仍未破坏,与理论分析结果比较,证明了实用分析方法满足现行设计规范要求,可用于实际工程。

空气预热器热管断裂原因分析与预防

以水为工质的热管如果设计不合理、操作控制不当、运行周期过长等,极易造成热管爆管故障。以2007年6月大庆石化分公司炼油厂重整加热炉空气预热器热管爆管故障为例,阐述了加热炉空气预热器爆管原因、故障处理及预防措施,认为紧急停炉时空气预热器热管温度偏离设计工况是爆管的主要原因。

张弦桁架尺寸及预应力优化设计

就设计变量为预应力和截面尺寸的张弦桁架优化设计问题,考虑结构在预应力态和荷载态的性态约束条件,建立了使结构重量最轻的优化数学模型.在求解时,预应力的取值综合考虑了使结构重量最轻和满足结构位移约束的起拱要求.由于优化模型应力约束条件中考虑了钢结构规范规定的压杆稳定问题,使优化结果更接近于实际工程.算例表明算法是有效的.

基于结构优化的张弦立体桁架经济性分析

在截面面积和索力值优化设计的基础上,建立以最小造价为目标函数的优化模型,参考市面上各种钢管和钢绞线的报价,提出在考虑结构位移和杆件强度约束下计算钢管直径、厚度的最优造价优化法。最后分别对预应力张弦立体桁架和非预应力张弦立体桁架进行优化,通过算例分析得出预应力张弦立体桁架相对于非预应力张弦立体桁架在经济上的优越性。

超大跨度下撑式部分折线预应力正交空间管桁架钢网格结构

大跨度或超大跨度建筑结构的主体一般为空间钢网格结构或索、杆、膜组成的张拉整体结构,这些结构体系均有其自身的设计理论和最佳的合理跨度。除考虑安全第一的因素外,又要做到造价低、施工周期短,是设计工作者需要认真思考的问题。作者以"安全、合理、先进、经济"的结构设计基本原则为基础,对"超大跨度下撑式部分折线预应力正交空间管桁架钢网格结构"进行了开发性研究。对超大跨度预应力正交空间管桁架网格结构组成及基本要求、节点与支撑架构造、施工方法以及超大跨度下撑式部分折线预应力正交空间管桁架网格结构屋盖设计及技术经济指标进行了周密的分析和论证。在遵循现行技术标准的基础上,将选中的超大跨度下撑式部分折线预应力正交空间管桁架钢网格结构体系进行缩尺模型试验,通过理论分析、模型试验后转化为实际工程,并提出预应力空间钢网格结构新体系的优秀设计标准。