清昭西陵隆恩殿柱头科斗拱研究

清昭西陵建筑是清初官式建筑的典型代表。十九世纪60年代,其隆恩殿因破败被迫落架保护,大量构件被集中保存。在对隆恩殿平身科研究的基础上,结合前辈学者基于清工部《工程做法》与实例的著作,发现并分析了柱头科独特的连做构件及以此引发的构造问题,揭示了昭西陵隆恩殿柱头科的尺寸设计方法与独特的构造做法,以期厘清清初斗拱承上启下的发展流变过程,为正确解读中国建筑技术史发展环节贡献力量。

钢结构厂房托梁拔柱改造设计与施工技术

本文探究了某制酒厂房的托梁拔柱改造设计要点和施工技术。新增两榀托架,焊接到拟拔柱的上柱,使屋面荷载经上柱传递到托架,在不影响屋面稳定的前提下将拟拔柱的下柱拔除。同时,对拟拔柱两侧的临近柱采取增大截面法提高其承重能力,对于地基基础采用钻孔灌注桩法进行处理,防止基础不均匀沉降。在托梁拔柱的改造施工中,重点加强基础加固、钢柱加固、托架安装、拔柱施工等技术要点的管理,确保本次托梁拔柱改造任务顺利完成,维护钢结构厂房的稳定与安全。

现浇混凝土箱式梁桥“梁柱式”支架系统设计及受力分析

新建津潍高铁某跨河简支梁桥,其独立柱墩支撑高度16.5 m,为确保梁桥结构施工安全,综合考虑施工环境、梁桥截面型式及尺寸等因素,本文提出采用“梁柱式”支撑架体系,构建了贝雷架与盘扣式钢管脚手架组合的支撑方案,在正常使用、承载能力等不同极限状态下,通过理论计算和有限元分析对组合支撑体系的主次梁受力及变形、支撑立柱稳定性和架体抗倾覆等进行分析,验证了设计方案的安全性和可行性,形成了成套组合的支撑技术体系,并将该支撑体系应用于现浇混凝土箱梁施工中。实践结果表明,该研究成果可为项目的顺利实施提供技术支撑,提升了“梁柱式”组合支撑体系的应用水平,为同类工程的建造提供参考。

基于Midas的大直径独柱盖梁现浇支架优化设计

在公路桥梁工程中,盖梁往往具有不同的形式,并有多种支架方案。在使用Midas软件进行整体建模计算时,不同结构层关键连接点需要正确处理才能起到正确的指导作用。以浙江省丽石浦大桥主桥为项目背景,探讨了大直径独柱桥墩接倒梯形体盖梁现浇支架设计问题,详细阐述了钢管桩立柱+贝雷梁+带隅角底模托架组合支架结构形式。采用Midas有限元软件对支架进行了整体建模分析,根据各构件应力状况,对支架杆件进行了优化调整,优化后的支架满足受力要求,经过施工实践检验安全可靠,可为类似结构设计提供参考实例和思路。

国标连续镀锌钢带(S450)双立柱光伏支架设计优化策略研究

本研究旨在利用S450高强度钢材作为光伏支架的主要材料,并结合钢结构有限元分析软件3D3S进行结构优化,探讨如何实现光伏支架设计材料使用优化和成本效益最大化。通过对双立柱支架的设计分析,成功降低了该项目每兆瓦用钢量约15%,实现了严格的成本控制目标,为光伏支架的经济性设计提供了新的思路和方法。

多阵列屋面分布式光伏电站中光伏支架结构的分析研究

针对建设在钢筋混凝土屋面上方的多阵列屋面分布式光伏电站,以其光伏支架结构设计中的若干影响因素为研究对象,从光伏支架的结构组成及设计流程出发,结合其受力特点和方式,研究阵列排布方式、相邻立柱间距、檩条间距、斜撑支撑点位置、光伏支架倾角、相邻光伏支架间距这6种因素对光伏支架承载力的影响。研究结果表明:在采用同样材料、规格光伏支架的前提下,这6种影响因素对光伏支架的承载力均存在具有一定规律的影响。1)同样列数的情况下,优先选用“竖向组件2行”的阵列排布方式,对应的光伏支架承载力性能较优且排布更为合理;2)相邻立柱间距设置在光伏组件长边水平投影长度的60%~70%范围内时,对应的光伏支架承载力性能较优;3)檩条间距设置为光伏组件长边水平投影长度的70%左右时,可以保证光伏组件自身的刚度和较大的承载力,且方便施工时的安装操作;4)当斜撑支撑点位置与斜梁高侧端点的距离为整个斜梁长度的35%~60%时,对应的光伏支架承载力性能较优;5)当采用配重式支架基础时,光伏支架倾角通常采用5°~20°的小角度,以减少产生的光伏附加荷载,从而确保光伏支架主体结构的安全性;6)当相邻光伏支架间距采用光伏组件短边长度的150%~200%(即每榀光伏支架承担约1.5~2.0块光伏组件)时,对应的光伏支架承载力性能较优,且经济性较好。所得结论和规律可为后续多阵列屋面分布式光伏电站的光伏支架结构设计提供参考。

水库大跨径交通桥贝雷梁承重支架施工设计

针对清渡河水库工程区域内河谷深切,两岸高山环绕,建筑物施工交叉多,导致施工交通布置及运输困难问题,综合考虑交通桥跨径大、现浇箱梁浇筑体积大及一般支架拆除风险高等实际问题,施工设计采用钢管柱与贝雷片相组合的承重支架结构体系。工程实践应用表明,组合式承重结构利用取水塔架及隧洞基岩作为受力支点,充分融合钢管和贝雷片两种材料优势,具有构件少、施工工效高、冲击抵御能力强、稳定性好等特点,能很好解决复杂地形大跨径施工交通设计,并服务于工程现场,经济与社会效益显著。

反力架作用下梁柱式支架砂箱预压施工技术

结合工程实例,介绍了反力架作用下砂箱预压的原理和技术要点。在高架桥梁施工过程中梁柱式支架是桥梁施工主导,为保证支架拆除方便常采用砂箱作为卸落装置。砂箱不均匀沉降导致桥梁标高出现偏差,因此对砂箱采用提前预压的方式消除非弹性形变。应用此施工技术表明,反力架对砂箱具有超前预压作用,从而解决了砂箱不均匀沉降导致的梁体变形等问题。

大跨径简支箱梁现浇施工方案探讨

以郑万高速铁路ZWZQ-5~ZWZQ-6标段桥梁工程为例,对32 m大跨径简支箱梁施工方案进行探讨。结果表明,充分考虑施工现场环境和技术经济性的情况下,应选用钢管柱+贝雷梁支架现浇法进行简支箱梁浇筑施工,并重点对支架预压进行理论计算和现场试验分析;贝雷梁理论计算最大扰度为49.62 mm,实测最大扰度值为111 mm,贝雷梁、横梁以及钢管立柱的理论最大应力分别为86.5 MPa、 99.65 MPa和59.52 MPa,实测最大应力分别为126.5 MPa、 128.2 MPa和63.2 MPa;贝雷梁受制造加工误差的影响,扰度变形过大,但应力仍处于安全范围内,工字钢横梁可能发生塑性变形,须对其进行加固处理。

跨城市快速路大跨度门洞及高支模技术研究

本项目现浇施工的箱梁不仅截面尺寸大、结构厚重,且需设置大跨度门洞跨越通行繁忙的东环快速路。对支架及门洞结构的安全稳定、承载能力和施工经济性提出了挑战,传统普通钢管脚手架及型钢门洞不能满足施工承载要求。本项目采用新型盘扣式满堂支架,设计了钢管桩立柱+贝雷桁架纵梁的门洞方案,并运用品茗建筑安全计算软件V13.5进行承载验算,优化支架及门洞方案,在支架及门洞搭设时严控质量和预压。确保了箱梁浇筑及东环快速路通行的安全进行。

镁合金汽车转向管柱支架结构分析及优化

轻量化是汽车发展的主要趋势之一,采用密度小、比强度高及减震性能好的镁合金制造汽车零部件,对减轻零件重量,提高整车性能具有重要的现实意义。为了研究以镁代铝制造汽车转向管柱支架的可行性,利用有限元分析方法,对汽车转向管柱支架结构进行了受力分析及优化。结果表明,更换材料对支架的应力大小及分布影响较小,通过在支架内侧设计加强筋可以明显改善支架的受力情况,使支架在减重的同时具有更高的安全可靠性。

上部边框柱外移时搭接柱转换结构的试验研究

通过一个缩尺比例约为1∶4的搭接柱转换结构模型试验,研究了搭接柱的传力机制、变形特征以及转换搭接柱上、下层梁的受力特点。研究表明,转换搭接柱刚度极大,上部竖向荷载以桁架模型传至下层柱,是良好的竖向荷载转换形式。转换层上层梁偏心受拉,下层梁偏心受压,能有效抵抗上部柱子轴力所形成的偏心弯矩。在总结了搭接柱转换结构各组成部分的受力变形特征后,提出了相应的设计建议。

镁合金汽车转向柱支架充型过程的数值模拟

利用三维制图软件对汽车转向柱支架建立三维实体模型,使用Flow-3D软件对底注式和中间注入式浇注系统进行氧化膜和卷气模拟,结果显示底注式浇注系统较为理想,由此确定本次实验使用底注式浇注系统。对底注式浇注系统进行充型模拟,预测铸造过程中氧化膜和卷气出现的位置,并对温度场进行表征。对不同浇注温度和砂型烘烤温度条件下的氧化膜和卷气进行模拟,模拟结果表明:浇注温度为700℃,砂型烘烤温度为200℃,浇注能达到较优效果。实际铸造达到了预期效果,并证实模拟结果较为理想。

钢结构仿古建筑带斗栱檐柱延性及刚度分析

为研究钢结构仿古建筑带斗栱檐柱的延性和刚度退化规律,对其进行了低周反复荷载试验,分析了试件的受力过程和破坏形态,同时,研究了试件柱端P-Δ滞回曲线和水平荷载应变曲线,研究了其延性和刚度在加载过程中的变化规律.结果表明:试件长细比对其延性影响较大.当采用同一轴压比数值时,试件延性随着长细比数值的增大而越高,塑性变形能力越强;试件长细比对其刚度退化影响较大,当轴压比数值一定时,试件刚度退化速率随其长细比数值的增大而逐渐降低,破坏时柱转角也随之减小.反之,试件刚度退化速率增大,试件破坏时,柱转角增大.

屋顶托梁拔柱试验研究及有限元分析

根据实际工程需要,对某大厦屋顶托梁拔柱进行加固设计,同时通过静力试验以及ANSYS有限元软件对该设计方案中钢梁的应力、应变以及变形进行了对比分析。结果表明:钢梁在最不利荷载作用下仍能在弹性范围内工作,其作为框架结构的托换梁能安全地实现荷载的传递;有限元分析结果与试验结果吻合较好,因而通过有限元分析,能较好地模拟托梁拔柱的过程中钢梁的受力过程。

中国古建筑木结构力学研究进展

中国古建筑木结构是我国乃至世界的宝贵文化遗产,也是中华文明的重要组成部分.随着时间的延续,对这些价值连城、失而不可复得的历史文物的保护日益迫切.本文从古木结构的木材力学性能、关键节点(斗栱、梁柱节点和柱脚节点)受力机理、木构架整体受力性能研究、结构残损勘查、安全评估及修缮加固等方面,总结了近30年来结构学者对古代木结构建筑的研究进展,以期为今后进行古木建筑的结构研究提供参考.

建筑物改造中的锚筋牛腿技术

结合建筑物改造工程实例,在现有钢筋混凝土柱上采用锚筋技术附加钢筋混凝土短牛腿,用以支承增设的钢筋混凝土现浇楼面.通过实验室的试验研究,探明了附加牛腿的破坏机理,明确了该工程的设计计算方法.

斗栱对钢结构仿古建筑檐柱抗震性能的影响分析

为研究斗栱对钢结构仿古建筑檐柱力学性能的影响,对8个缩尺比为1∶1. 5的钢结构仿古建筑檐柱进行了低周反复荷载试验,在获得各试件荷载-位移滞回曲线及骨架曲线的基础上,对其刚度退化、强度衰减、延性性能及耗能能力进行了研究,并对其破坏机理进行了分析。分析结果表明:斗栱改变了钢结构仿古建筑檐柱的传力机理,对其抗震性能也有较大影响;斗栱使钢结构仿古建筑檐柱的屈服承载力和极限承载力分别提高了30. 7%、24. 0%,使其屈服点和极限点处刚度分别提高了52. 8%、135. 6%;带斗栱檐柱屈服点处的耗能能力明显高于普通檐柱,但其延性略有降低(平均降低8. 5%)。在试验研究的基础上,基于ABAQUS建立了仿古建筑檐柱三维数值模型结构,对其进行参数分析,研究栌斗厚宽比对其抗震性能的影响。分析结果表明:在一定范围内,随栌斗厚宽比的增大,钢结构仿古建筑带斗栱檐柱的位移延性有一定程度的降低,其刚度和承载力逐渐增大;但带斗栱檐柱刚度和承载力的增幅先增大后减小,当栌斗厚宽比介于0. 011~0. 015时,带斗栱檐柱刚度和承载力的增幅最大。

组合结构水泥窑定向爆破拆除

介绍了一座组合结构水泥窑的定向爆破拆除。阐述了水泥窑控制爆破的设计方案、钢管混凝土组合结构的处理、钢管支撑的聚能切割爆破、设计参数的选择及安全防护措施。其经验可为类似爆破工程提供借鉴。

钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁、板节点空间受力试验研究

在对钢管混凝土柱钢筋混凝土单梁暗牛腿节点三维空间加载试验结果分析的基础上，运用有限元程序对其节点受力进行了分析。