新型装配式梁柱节点有限元参数分析

提出了一种装配式梁柱节点新形式,带悬臂梁段的框架柱与框架梁进行拼接,通过L形角钢进行节点加强,形成全螺栓装配式节点。为研究该节点的力学性能,以前期试验作为研究基础,对带悬臂梁段拼接的装配式新型梁柱节点采用ABAQUS软件进行参数分析。首先建立装配式梁柱节点的足尺试验模型,与试验结果进行对比验证;然后,对带悬臂梁段拼接节点进行参数化分析并且考虑加劲肋数量、横板厚度、耳板厚度、L形角钢长度和翼缘螺栓数量的因素,得到不同参数下节点的力学性能。

成都中海天府新区超高层项目结构设计

成都中海天府新区超高层项目建筑高度488.9m,为西南地区已建和在建的最高建筑物。塔楼采用巨柱框架⁃伸臂桁架⁃核心筒结构体系,具有8个环带桁架层和2个伸臂层,无外围巨型斜撑,次框架柱不连续的特点。介绍塔楼结构设计策略,包括结构整体性能参数、抗震性能目标和关键构件的性能水准的设定。阐述基础、环带桁架、伸臂桁架、巨型钢管混凝土柱、角部大悬挑、塔冠的结构布置及设计;进行了次框架结构的防连续倒塌分析以及加强层楼板、水平支撑、斜柱、斜墙等关键构件的计算分析;给出了与巨柱、伸臂相连的关键节点的构造措施以及结构长期荷载效应下的施工模拟结果和处理措施等。结果表明,结构体系及布置合理安全,各构件能够满足预定的性能目标。

采用一种预埋件的金属阻尼器中间柱型连接构件的受力性能研究

消能减震技术能显著提高建筑物的抗震性能,消能器的效果依赖其与主体结构的有效连接,目前关于阻尼器与整体结构有效连接设计方法的研究不多。针对工程中金属阻尼器的中间柱型连接形式,本文提出一种带有预埋件的悬臂墙构造,并给出设计方法及其设计要点。为进一步验证该设计方法的可靠性,探究悬臂墙的受力性能,对两个试件开展拟静力单向加载和低周往复加载试验。研究结果表明,悬臂墙裂缝从预埋件连接处开始发展,最终破坏时墙角及预埋件核心区应力较大,增设暗梁暗柱可较好地提高悬臂墙的承载能力。型钢预埋件配合暗梁暗柱能使悬臂墙在设计尺寸较小的情况下承受较大的设计阻尼力,保证阻尼器充分发挥消能效果。

中粮前海总部大楼结构设计难点分析与处理

中粮前海总部大楼项目为复杂超高层结构,塔楼采用带1道伸臂桁架的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。核心筒偏心布置,局部采用斜柱转换,高区采用张拉索幕墙结构附着在主体结构。介绍了偏筒结构设计的策略;对斜柱转换的特殊节点设计进行分析;对超大张拉索幕墙结构与主塔楼结构构件的节点进行了受力分析。结果表明,偏筒结构通过对核心筒采用不等墙厚设计可以有效地减少偏心,同时在核心筒墙内设置型钢可以有效抵抗核心筒偏置带来的拉力;合理设置桁架结构可以有效地抵抗拉索幕墙传递的扭矩和拉力;圆形柱和方形柱转换节点采用三道环板转换可以高效地实现节点力转换且方便施工。

超高净空桁架结构施工技术

结合深圳前海交易广场项目建筑施工作业的实际情况,针对其超高空架空层桁架结构施工的实际需要,对整体施工方案予以优化,确定采用高空散拼工艺进行安装就位。同时,基于选定的方案,对施工阶段临时支撑措施设计、钢结构的吊装与安装顺序、钢结构焊接工艺等关键步骤的要点进行详细探讨。施工质量验收结果显示,本次施工的各项指标均符合标准要求。

高烈度区双柱式大悬挑高架车站抗震设计

以8度区某双柱式大悬挑高架车站为例,进行了上部结构和桩基抗震分析。结果表明:结构在小震下满足规范的整体计算指标和位移要求,振型分解反应谱法计算结果可包络弹性时程分析结果;大震下结构关键构件基本无损伤,满足性能设计要求;竖向地震分析时,应选择底部轴力法和竖向振型分解反应谱法包络计算结果,且振型数目的增多对竖向振型分解反应谱法计算结果影响很小;对于墩柱,增加芯柱仅提高了其在高轴压比下的延性和承载力;对于地震作用下的桩基,提高承台侧面一定范围内回填土质量以及增加承台埋深,可有效降低桩基最大剪力和弯矩,尤其是弯矩;然而,桩顶固接会使最大弯矩集中在桩顶附近,增加了大震下桩基被破坏的风险。因此高烈度区双柱式大悬挑高架车站抗震设计分析具有一定的代表性,可为高烈度区类似工程提供参考。

济南华润万象城抗震性能分析与设计

济南华润万象城为一栋结构高度412m的超限高层商业建筑,采用框架-剪力墙结构。结构中同时存在扭转不规则、平面开洞、大跨度结构、大悬挑结构、斜柱、桁架悬挑等多项平面及竖向不规则情况。采用多种计算程序进行了抗震性能分析,其结果均满足既定的抗震性能目标。对复杂商业中的各关键部位设计进行了多方案比选,确定了合理的结构布置和适当的构造措施,取得了良好的效果。

复杂竖向结构体系高层钢结构施工关键技术

某项目T1办公楼结构形式为内混凝土核心筒+外框钢结构体系,其底部设计了Y形柱,用于增加下部结构的空间效果,而顶部屋面结构则巧妙地将内核心筒内预埋钢结构和密封拉索结合起来,将整个屋面的一侧斜拉形成了悬挑无柱结构,同样增加了顶部视野通透的建筑效果。本研究重点介绍了在T1办公楼的建设中针对特殊结构所采用的众多关键技术,以便于为类似钢结构施工提供借鉴。

高层建筑外扩层框架外斜柱模板支撑体系设计

随着建筑外观造型设计更加新颖,建筑的主体结构造型也不再是方正造型,不断出现结构楼层外扩的形式,超长悬挑混凝土梁、框架外斜柱越来越多,为解决高空超长悬挑混凝土结构的模板支撑问题,以北京某中医科研楼为例,通过对现在常见模板支撑形式优化,设计出满足悬挑梁、框架外斜柱共用支撑架的新型悬挑支撑体系,为类似工程提供参考。

对钢结构柱脚抗剪键设计的再次探讨

为解决钢结构柱脚抗剪键的设计问题,参考AISC和SCI新近的设计标准和手册,介绍了抗剪键的受力形态,通过示例说明了抗剪键承载力的计算方法,并基于实际工程经验提出了对于设计、施工的建议。抗剪键按照悬臂构件进行设计,需要同时考虑弯矩和剪力作用。剪力键的承载力与截面形状、尺寸、摆放方位、埋置深度、灌浆层的厚度和混凝土强度等多个因素有关,由多种可能破坏形态的最不利情况决定。

跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站抗震设计探讨

针对跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站结构抗震冗余度低,在高烈度地区应用较少,为更好地分析高架车站抗震受力全过程,以某跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站工程实例为背景,根据建筑规范和城市轨道交通规范要求设定合理的抗震性能目标,并研究构件抗震受力历时过程中的受力情况。采用大型有限元Midas作为主要计算软件,选取合理的地震波,进行多遇地震和设防地震有限元计算时采用弹性时程分析方法,且对振型分解反应谱法地震作用进行相应的放大,结果分析构件满足抗震性能目标要求。进行罕遇地震计算时,为更好地模拟工程实际情况,计算模型考虑桩土共同作用,采用结构-承台-桩基整体计算建模方法,进行弹塑性时程分析,关键构件采用截面纤维模型进行计算,能够反映关键构件在大震作用下进入破损阶段之后的行为,可以查看关键构件截面混凝土的开裂和压碎历史,钢材或钢筋的屈服和硬化过程。研究结果表明结构构件均满足抗震性能目标:(1)关键构件的钢材纤维受拉受压均未超过屈服强度,保持弹性工作状态,混凝土纤维受拉开裂,受压未达到屈服强度,同时延性系数D/D1小于1,均说明关键构件满足抗震性能为压弯、抗剪不屈服的目标;(2)桩基的钢筋纤维受拉、受压均未超过屈服强度,混凝土纤维受拉开裂,受压未达到屈服强度,满足抗震性能为压弯、抗剪不屈服的目标;(3)地震作用下,带有桩模型与无桩模型的基底剪力有一定差距,表现为带有桩基模型的地震剪力较大,设计时应考虑桩土共同作用。

广州白云国际会议中心国际会堂结构设计和施工重难点

采用YJK和ETABS对广州白云国际会议中心国际会堂结构进行弹性分析,采用Perform-3D进行罕遇地震作用下的整体结构弹塑性动力分析,并通过采取针对性的加强措施,改善了结构受力,提高了结构抗震性能,达到了预设的抗震性能目标。对大跨度钢结构构件进行方案选型,提出了大跨度钢结构桁架局部构件后装施工控制法和大悬挑钢结构桁架构件局部弯矩释放法,可以有效地减小结构构件局部受力,更加经济合理。对主会场大跨度楼盖进行竖向舒适度分析,结果表明竖向振动加速度满足规范要求,人群激励模式起控制性作用。通过采用合理的结构方案,以及与建筑专业的密切配合,很好地实现了建筑功能及建筑造型,以及项目快速建造的要求。

某大型商业综合体结构设计与分析

某大型商业综合体单体建筑总长约260m,总宽约95m,属于双向超长结构。建筑存在扭转不规则、凹凸不规则。因建筑功能需求,单体内存在大悬挑梁及大跨度梁。本文介绍了结构计算分析过程,针对大悬挑梁及大跨度梁采用型钢混凝土梁柱结构形式进行分析及验算;介绍了型钢混凝土梁柱节点的深化设计与施工要求;分析了双向超长结构的温度应力。结果表明,本项目各项指标均满足规范及设计要求。

考虑隔震支座转动及P-Δ效应的串联隔震结构响应研究

针对叠层橡胶隔震支座与地下室悬臂柱组成的串联隔震体系的P-Δ效应及叠层橡胶隔震支座转动问题,通过简化建立考虑P-Δ效应、叠层橡胶隔震支座转动及悬臂柱柱身变形的上部结构与独立悬臂柱串联隔震体系的力学模型,推导出考虑P-Δ效应及叠层橡胶隔震支座转动共同作用下的串联隔震体系的频率方程,然后通过数值的方法求解该串联隔震体系的频率与振型。根据Betti定律,推导出考虑P-Δ效应及叠层橡胶隔震支座转动的串联隔震体系的广义质量及广义荷载,然后通过振型叠加法求解串联隔震体系的地震响应。最后应用该地震响应求解方法对一实际工程进行仿真及参数分析。结果显示本文考虑P-Δ效应、叠层橡胶隔震支座转动及悬臂柱柱身变形的串联隔震体系动力响应求解方法能方便地计算悬臂柱的变形、柱顶转角以及结构的动力响应;悬臂柱水平名义刚度与隔震支座水平刚度之比较小时,悬臂柱与隔震支座组成的串联隔震体系的地震响应与隔震支座底部固结直接积分法得到的响应差别较大,随着悬臂柱刚度的增加,差别迅速减小,可根据刚度比确定独立悬臂柱的截面;在保证隔震效果的情况下,隔震支座竖向刚度应尽量加大,以减小隔震支座转角;当悬臂柱支撑的隔震结构隔震支座底部按固结计算时,P-Δ效应主要影响下部独立悬臂柱的响应,计算独立悬臂柱的响应需考虑P-Δ效应的影响。

变轴力悬臂柱稳定性的简便计算方法

基于等效负刚度相等的原则,建立了悬臂柱柱顶力与柱中力之间的等效关系;通过该等效关系将柱中力折算成柱顶力来对变轴力悬臂柱进行稳定问题解答,给出了实用计算公式;将该计算方法推广到多次变轴力问题,解决了多次变轴力悬臂柱的稳定问题,给出了简便的实用计算公式,并通过有限元软件进行了验证。研究结果表明:该公式具有一定的精度和准确性且偏于安全,可供工程设计及理论计算使用。

悬臂压弯钢构件整体稳定性计算

给出了悬臂压弯构件整体稳定性计算的解析解,并建立了其设计计算的相关公式.用试验资料验证了设计相关公式的工程适用性.

甘溪特大桥300m跨空腹式刚构桥三角区施工技术

甘溪特大桥为主跨300m的空腹式刚构桥,双幅布置,单幅主梁为单箱单室预应力混凝土结构。空腹三角区总长约120m,比选其施工方案后,确定选择上弦设置活动立柱支顶配合挂篮悬浇、下弦设置扣索配合挂篮悬浇的施工方案。临时支撑立柱主体结构采用?630mm×10mm钢管,顶端设计为可伸缩式端头。边、中跨下弦对称节段之间设置对拉临时扣索,扣索采用15-19、15-25两种规格的钢绞线束。上、下弦箱梁单侧共13个节段,采用挂篮浇筑。上弦5~12号节段未设置悬浇预应力下弯束,已浇箱梁节段腹板下方支顶钢管立柱进行支撑。下弦领先上弦2个节段施工,浇筑后对称张拉已浇箱梁节段对应的临时扣索。上、下弦交汇段(13号节段)分2次浇筑,混凝土施工缝设于交汇段圆弧中间高度处。

再论弹性约束杆挠度影响系数及稳定性计算

弹性约束杆之临界力和变形不仅与杆截面特性相关，还取决于约束条件。本文结合起重机设计规范（ＧＢ３８１１－８３），在文献［１］已讨论的两端弹性约束杆基础上，再就一端自由另一端弹性约束的悬臂柱之临界力和挠度影响系数进行分析。

应用PKPM CAD进行结构设计若干问题分析

采用PKPM CAD软件进行结构设计时,次梁的输入及其上部荷载的校核、裂缝宽度验算、异型柱的计算及配筋、复杂的墙下托梁结构中荷载的传递以及承重墙上挑梁的荷载传递等方面存在一些问题;在设计与分析过程中,软件的计算结果须经调整。基于工程实践和理论分析,研究了这些问题产生的原因并提出了相应的解决方法。

轴压力对钢筋混凝土悬臂柱水平侧移的影响

根据现行规范给出的预应力混凝土受弯构件短期刚度公式和普通受弯构件短期刚度公式,推导出了有轴力作用下和无轴力作用下的悬臂柱开裂弯矩、开裂前截面刚度和开裂后截面刚度的计算公式;在对钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比、截面配筋率、截面有效高度和整截面高度比以及轴力大小等可影响轴力作用的一些参数因素进行分析的同时,得到这些因素对轴力作用的影响程度以及各因素间互相作用或制约的影响关系等定性规律。最后,通过悬臂柱的算例可发现,有些情况下,轴力对构件或结构的侧移可产生明显的有利影响。