Theoretical analysis and verification of uncertainty of measurement on a cantilever coordinate measuring machine

A cantilever coordinate measuring machine(CCMM)is proposed according to the in-situ measurement requirement of workpieces with complex structures limited by the finite space of the5-axes computerized numerical control(CNC)processing site.Factors affecting uncertainty of measurement(UM)are classified and analyzed on the basis of uncertainty evaluation criteria,and the estimation technique of UM for measuring systems is presented.UM of the CCMM is estimated from the factors such as temperature,error motions as well as the mechanism deformations.Measurement results show that the actual measurement error is smaller than that of measurement requirement.

甘肃积石山地震村镇典型建筑震害及成因分析

2023年12月18日甘肃省临夏回族自治州积石山发生6.2级地震,此次地震造成了大量的村镇建筑破坏和倒塌,并造成了多人伤亡,是典型的“小震大灾”。文中总结了积石山地震中震区村镇建筑典型震害特点和规律,并结合建筑的结构类型、建造年代和是否具有抗震构造措施进行了典型案例分析,总结此次地震震损较为严重的原因:部分自建房屋为砖柱和土坯墙,二者缺乏有效连接,自身抗震能力差,这点从同一院落具有圈梁构造柱的房屋基本完好而不具备抗震构造措施的房子破坏严重可以说明;部分房屋不同层存在开间变化导致竖向传力不连续;结构存在大量平面布置不规则的情况;结构局部不完整或存在薄弱部位;农村自建房屋,按照工匠习惯建设,未考虑地震作用下的受力要求,需要建立质量监管体制机制。

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。

重庆龙兴足球场超限结构设计

重庆龙兴足球场主体结构采用设置少量剪力墙的框架结构,屋盖钢结构采用悬挑平面桁架+上下弦稳定支撑+立面单层网格结构。为了研究结构设计的难点,采用了SPASCAD⁃PMSA、MIDAS Gen(Ver.2019)和SAP2000设计软件分别对结构进行多遇地震下的抗震性能分析。采用了SAUSAGE、SAP2000软件对结构进行设防、罕遇地震下的抗震性能分析。采用了ANSYS软件对钢屋盖整体稳定进行分析,采用了ABAQUS软件对节点受力性能进行分析。结果表明:结构具有较好的抗震能力和抗连续倒塌能力,结构设计安全、合理、经济。

单跨RC框架结构的抗震倒塌能力分析

学校建筑中的连廊经常使用单跨框架结构,而关于单跨框架结构的抗震倒塌能力定量评价较少。按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)设计了17个连廊框架模型,分别进行基于动力增量分析方法的倒塌易损性分析,用倒塌概率和安全储备系数定量评价各模型的抗震倒塌能力。结果显示,相比同层数的双跨框架结构,本例单跨框架结构的抗震倒塌能力冗余度高;1层乙类单跨框架结构,通过提高一度采取抗震措施或提高一度计算地震作用均能提高结构的抗震倒塌能力,使结构倒塌概率在可接受的范围,且提高一度计算地震作用比提高一度采取抗震措施更能提高结构的抗震倒塌能力;提高框架梁的抗震性能对提高结构抗震倒塌能力作用很小,而提高框架柱的抗震性能能较大地提高结构抗震倒塌能力;用安全储备系数归一条件下的造价来评价,提高框架柱抗震性能比提高一度采取抗震措施更经济。

某带悬挑复杂连体办公楼结构设计与分析

某办公楼为复杂连体结构,局部带大跨度悬挑,同时存在扭转不规则、构件不连续、尺寸突变和承载力突变等多项不规则。采用基于性能化的抗震设计方法,设计时根据构件的重要性采取不同的性能目标,对结构分别进行了小震反应谱、小震弹性时程、中震性能设计、大震弹塑性时程等系列分析,并采取了相应的加强措施;考虑到连接体、悬挑结构的重要性,对结构的关键位置补充了楼板应力、楼板舒适度、施工阶段模拟、防连续倒塌等专项分析。各项分析结果表明,结构整体及各构件的抗震性能均能达到预期目标,结构安全可靠。

邯郸市体育中心三万座体育场钢屋盖罩棚结构设计

邯郸市体育中心三万座体育场平面投影尺寸约为240m×260m,屋盖结构最大悬挑37.6m,接近超限大跨的40m限值要求,受力复杂。屋盖采用悬挑倒三角形立体钢桁架结构,内圈混凝土柱和外圈V形钢柱形成混合支承结构,为罩棚结构提供竖向承载和水平抗侧能力。竖向荷载为大悬挑结构的控制工况,同时风荷载和温度效应显著,且需考虑竖向地震作用。为保证屋盖下部混合抗侧结构的抗震安全性,进行了抗震性能化设计,并进行了大震弹塑性性能分析验证。同时为避免局部杆件失效引起屋盖连续性倒塌,采用拆除构件法进行了防连续倒塌分析。通过系列分析论证,保证了大悬挑屋盖结构的受力安全。

大跨度网架结构建筑火灾中坍塌原因及火灾扑救措施探究

由于建筑结构的特殊性和使用方面的需要,且钢结构具有自重轻、结构性能好、机械化程度高等多项优点,大跨度网架结构建筑成为现代常见的建筑形式。但因钢材本身耐火性能较差,在高温作用下诸如弹性模量、屈服强度之类的性能参数会明显降低,再加上建筑本身人员密度大、内部结构复杂,一旦发生火灾,极易造成群死群伤恶性事件。现主要针对大跨度网架结构建筑进行研究,结合典型火灾案例探寻大跨度网架结构建筑在火灾中发生坍塌的规律,并结合钢材在火灾中的潜在危险,提出火灾扑救措施。

深圳科技馆(新馆)大跨度悬挑桁架和吊挂结构设计与抗连续性倒塌分析

深圳科技馆(新馆)中庭通高空间有三个悬浮“盒子”,建筑功能分别为两个观景平台和一个天文馆,结构受力体系分别采用大跨度悬挑桁架结构和吊挂结构。对其结构方案进行了介绍,通过多遇地震和风荷载作用下弹性分析、弹性时程补充分析、设防烈度地震作用下中震构件验算和罕遇地震作用下动力弹塑性分析,结果表明观景平台和天文馆的设计控制指标均满足相对应性能水准的要求。为验证大跨度悬挑桁架结构和吊挂结构是否会发生连续性倒塌,利用MIDAS Gen软件采用拆除构件法进行抗连续性倒塌分析,结果表明关键构件失效后剩余结构具有多种传力路径,能实现内力重分布,具有较好的冗余度,不会因为局部受力较大构件破坏导致连续性倒塌。

某地铁站配套项目结构设计综述

针对某地铁站配套项目具有地铁隧道在地下室下穿、梁柱连接节点复杂,上部结构设有连接体、大悬挑等特点,梳理出该类项目结构设计的重点、难点及设计方法,并通过概念设计、方案比选、多模型多软件计算等方法进行相关研究分析。从研究分析可知,对于地下室厚板转换及复杂连接节点应进行有限元分析,对于上部设有连接体、大悬挑的地铁配套项目结构应进行抗震性能化设计、防倒塌连续设计和舒适度分析。

悬挑结构竖向地震作用分析及设计要点

近年来随着复杂结构形式的出现,悬挑结构的竖向地震作用分析得到工程设计人员的重视。北京当代MOMA工程的几栋塔楼普遍存在高位悬挑结构,超出规范规定的悬挑尺寸,对竖向地震作用比较敏感。在设计时针对悬挑结构及其对整体结构的影响,采用比较精确的反应谱法和时程分析法进行了竖向地震的计算。对竖向地震作用下各层构件的轴重比、悬挑部分构件轴力的竖向地震效应、悬挑部位的竖向加速度分布等内容进行研究,从而对设计使用的竖向地震作用作了定量的分析,给出悬挑部位的竖向地震效应的设计用值。对悬挑部分进行设计时采用中震弹性的性能化设计目标,对悬挑结构非常关键的几榀斜撑进行了防倒塌分析,以保证结构的安全。

大跨屋盖悬挑结构的风荷载分析

针对悬挑结构的上下表面同时受到风荷载作用的特点,提出风洞试验中同步测量的实验方法,分析上下表面风压相关性及其物理意义,给出悬挑结构平均风压和脉动风压的计算方法,探讨了同步测量和异步测量情况下峰值因子的合理取值。

基于双悬臂梁结构的应变测量传感器研究

在研究各种工程结构实际受力状态时,必须测量构件上关键部位的应变值,常用的方法是采用应变片,但其测量值受环境温度和湿度影响较大。本文分析了双悬臂梁结构的工作特性,从理论上证明了这种结构用于制作应变测量传感器的可行性与优点,研制出了基于双悬臂梁结构的应变测量传感器,给出了标定试验和混凝土棱柱体试件对比试验结果。实测数据表明,该应变传感器输出数据线性关系好,最大线性误差0.25%;测量数据重复性好,最大误差0.28%。该传感器可广泛应用于各种建筑物构件的应变测量,也可用于大型金属构件的应变测量。

CCTV主楼异形悬臂空间合龙精密测量技术

CCTV主楼包括2座双向倾斜塔楼,L形悬臂结构从两塔楼标高162.2m处外挑67.165m和75.165m延伸至空间合龙,悬挑距离长。精密测量技术是悬臂结构能否顺利合龙的关键。从复杂高层建筑空间悬臂结构施工测量方案设计、精度分析、控制测量、悬臂合龙动态测量等一系列完整的测量流程进行说明,在施工过程中同时运用了精密GPS测量、自动测量机器人等多项新技术,为工程悬臂构件就位和合龙提供测绘技术支撑和保障。

汶川地震典型教学楼附加BRB支撑防倒塌加固效果分析

以汶川地震震中附近的一栋典型RC框架结构为背景,采用BRB支撑加固来增强其抗震能力,并采用基于动力增量分析(IDA)的地震倒塌易损性分析方法,对加固后的抗倒塌能力及其影响参数进行了分析。结果显示,以结构抗倒塌能力为目标,BRB支撑方案的加固效果要好于普通支撑加固方案,相同参数情况下,A形支撑布置方案的加固效果好于X形支撑布置方案。

火灾下门式钢刚架倒塌预测关键易测参量与预警方法

近年来火灾下钢结构倒塌事故频繁发生,严重威胁消防救援官兵和人民群众的生命财产安全,引起国家应急管理部消防救援局的高度关注,亟需开展建筑火灾倒塌预警方法研究。文章基于足尺结构受火试验数据和参数化数值分析结果,提出火灾下门式钢刚架的四种典型倒塌模式,重点研究不同倒塌模式下结构关键易测参量的变化规律,确定了可用于预测火灾下门式钢刚架结构倒塌可能性的预警判定指标,包括火灾下门式钢刚架结构柱顶檐口和跨中屋脊处水平及竖向变形(位移)、变形速率及结构受火构件最高温度等指标,进而提出适用于门式钢刚架多种倒塌模式的预警方法,为结构倒塌预警系统的建立提供一条有效途径。研究表明,提出的预警方法可快速有序地进行火灾下门式钢刚架倒塌的预测预警,其准确性及适用性也得到已有试验的验证。

多层钢筋混凝土框架结构抗地震倒塌研究进展

多层钢筋混凝土(RC)框架结构占我国建筑总量的30%以上.传统意义上普遍认为其具有较好的抗震性能,但近年来发生的破坏性地震中,极震区RC框架结构大量倒塌,其倒塌率甚至超过了砖混结构,造成了大量人员伤亡和财产损失.这说明RC框架结构在大震作用下抗倒塌冗余度不足.针对多层RC框架结构的地震倒塌破坏问题,国内外学者进行了诸多研究.从结构地震倒塌机理和抗地震倒塌措施两方面对多层RC框架结构抗地震倒塌问题的研究现状进行了综述和讨论.

钢框架组合结构的冲击倒塌分析与防倒措施研究

研究目的:结构倒塌破坏的研究引起了许多学者的高度关注。本文在已有试验模型和结果的基础上,研究钢框架组合结构在冲击荷载作用下的倒塌临界条件和预防倒塌措施,为防止结构倒塌研究提供参考。研究方法:用LS-DYNA有限元软件对模型结构的冲击倒塌进行了仿真分析,与试验结果的对比验证其可行性。并采用相同方法分析了96组不同梁跨度的试验模型,用MATLAB回归出了结构倒塌的临界挠度简化计算公式。最后,采用ABAQUS有限元软件模拟分析防倒塌措施的效果。研究结果:试验模型的有限元模拟分析结果与试验结果吻合较好,回归得出了结构倒塌的临界挠度计算公式,采用了本文提出的防倒塌措施的可显著提高结构倒塌的临界挠度。研究结论:本文采用的冲击倒塌仿真分析方法可行,得出的结构倒塌临界挠度计算公式精度较高,提出的防倒塌措施有效。

扣件式脚手架坍塌原因分析与措施

通过分析扣件式脚手架各组构件作用和架体结构特点,总结了导致脚手架坍塌的人为因素,并提出施工和管理上的建议措施,以期减少脚手架坍塌事故。

太原东山大窑头煤系层间构造与岩溶陷落柱群发育模式

煤系层间构造与岩溶陷落柱是阻碍煤炭企业高效生产的重要地质障碍,太原东山大窑头新开挖的路堑剖面集中揭示了这两类密切相关的构造现象;笔者在区域地质调查和对路堑剖面地质编录的基础上,从构造、地貌、水文演化的角度,构建出太原东山煤系层间构造与岩溶陷落柱群发育模式,获得:在燕山期EW向挤压应力体制下形成大窑头褶皱与层间构造,在新生代早期EW向伸展应力体制下,太行山前断裂发育后形成华北岩溶水系统后,在大窑头背斜轴部奥陶纪灰岩中发育管道流进而形成岩溶陷落柱群,新生代中晚期伴随着太行山隆升、晋中断陷的形成,发育了本区走向近EW的断阶,使得华北岩溶水系统解体。分析结果表明:太原东山岩溶陷落柱群是在构造控制下华北大岩溶水系统发育的结果,可作为华北克拉通破坏表生过程的良好记录物。