门式刚架风荷载系数取值对比分析

门式刚架对风荷载较为敏感,现行规范中对风荷载的取值存在差异。这种基础数据的实质不同直接影响了的结构的安全度。论文以深圳地区的封闭式双坡屋面门式刚架轻型房屋为例,通过计算不同跨度、柱距的门式刚架,对构件内力、柱脚反力结果的差异进行对比,结果发现大多数工况由恒活荷载控制。在风荷载控制的组合中,除柱脚拉力外,采用荷载规范较门刚规范有一定程度的提高。

A Non-Linear 3D FEM to Simulate Un-Bonded Steel Reinforcement Bars under Axial and Bending Loads

This paper presents development of 3D non-linear finite element model to simulate the response and predict the behavior of un-bonded mild steel bars under axial and bending loading. The models were successfully analyzed with the finite element software ANSYS, taking into account the nonlinear material properties of the reinforced mild steel bars. A bending strain relationship is derived based on a parametric study involving multiple nonlinear finite element models. A mild steel fracture criterion based on low-cycle fatigue models is proposed to control the total (elastic and plastic) strains in the mild steel bar below a maximum permissible limit. In addition, FE predictions of bar elongation due to strain penetration reasonably agreed with a proposed empirical equation by Raynor and Lehman. It was concluded that the equation proposed by Raynor and Lehman is considered valid for estimating the additional unbounded length and can be used in both analysis and design.

铁路刚构-连续组合体系梁桥钢-混结合段静力试验研究

为研究大跨度铁路刚构-连续组合体系梁桥钢-混结合段的力学性能,以新建杭温铁路永嘉右行线跨甬台温特大桥主桥为背景,基于原桥节段有限元模型研究钢-混结合段的应力分布及传力特性,并基于缩尺模型试验对钢-混结合段承载能力、变形性能等进行分析。结果表明:刚构-连续组合体系梁桥钢-混结合段传力较为顺畅,钢-混结合段钢结构、混凝土结构纵向应力横向分布不均匀系数分别为0.72~1.42、0.63~1.31,钢-混结合段内纵向应力横向分布不均匀现象较过渡段更为显著;后承压板在传力过程中起着重要作用,结合段通过后承压板、剪力钉及PBL连接件分别可传递约56.4%、27.4%、16.2%的轴力,钢-混结合段中1.5 m钢格室段及2.5 m伸长段中钢结构分别将28.3%、15.3%的轴力传递给混凝土;结合段在1.8 P(P为设计荷载)作用下仍处于弹性工作状态,具有足够的承载能力,钢、混凝土强度安全系数分别不小于2.7、2.4;钢-混结合段挠度与三次多项式相符较好,变形较为平顺。

小面积圆筒体爬模体系设计及施工控制研究

近年来,高层建筑及超高层建筑中液压爬模施工技术得到较快发展,并在实际施工中广泛应用。然而,其在小面积高层圆筒筒体结构施工方面无相关应用,因此对小面积圆筒体爬模体系进行设计,结合数值模拟及实际施工控制研究,结果表明:爬模在小面积高层结构施工中具有极强的实用性,使得此类结构施工更加轻型化、标准化。由于本工程采用液压爬模+钢木组合模板施工体系进行塔台结构施工,本文通过对液压爬模+钢木组合模板施工技术在高层圆筒筒体结构施工中的应用、相关架体安全及特殊部位处理进行分析研究,以供类似工程借鉴。

组合定型钢框木模体系高墙水池施工关键技术研究

模板工程是钢筋混凝土工程施工的重要组成部分,其施工质量将直接决定建筑结构的质量。鉴于目前国内尚无组合定型钢框模板在大型蓄水池类水利工程中应用的经验,以阿联酋乌姆盖万海水淡化项目工程溶气系统(DAF)水池为依托,开展组合定型钢框木模体系高墙水池施工关键技术研究,从面板系统、面板连接件以及斜撑系统3个方面介绍了组合定型钢框模板的制作过程及要点。从满足设计条件、重点考虑防水的角度出发,给出了组合定型钢框模板结构的安装流程及注意事项。从注重安全的角度出发,详细列出了组合定型钢框模板结构的拆除流程及注意事项。

钢框架高等分析中初始几何缺陷的考虑方法

结构整体和构件的初始几何缺陷是结构产生非线性行为的影响因素之一,在目前的高等分析中常按最不利的缺陷分布来考虑它们的影响。采用蒙特卡罗法可以考虑初始几何缺陷的随机遇合问题,能更加合理地确定初始缺陷的分布规律。通过统计分析得到柱顶侧移和梁跨中挠度的概率密度函数,可由此确定框架可能的最大变形。某一六层单跨框架的计算结果表明:当按缺陷的最不利分布来施加不同的初始几何缺陷时,对框架的极限承载力影响不大,但对框架的侧向变形影响较大:初始几何缺陷越大,框架的最终变形也越大。但按蒙特卡罗法考虑不同的初始缺陷时,与无缺陷框架相比,结构变形增加有限。算例还表明,当框架按高等分析的极限承载力设计时,相应标准荷载作用下的变形不能满足正常使用要求,因此,设计常受正常使用极限状态控制。

装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架施工技术

根据装配式结构特点,通过专项技术研究,总结形成装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架施工技术,并分析其施工要点及经济效益,从而为类似工程提供借鉴。

桁架式钢骨混凝土梁-钢骨混凝土柱梁柱组合构件抗震性能试验研究

提出了一种由桁架式钢骨混凝土(SRC)梁和钢骨混凝土(SRC)柱组成的框架结构新的节点形式。为了研究这种新型梁柱组合构件的抗震性能,对8个桁架式钢骨混凝土梁-钢骨混凝土柱框架边节点进行了低周反复荷载试验。试验观察并记录了各节点试件的破坏形态,测得其梁端荷载-位移滞回曲线、节点剪切变形、骨架曲线和梁端荷载-转角滞回曲线。以试验结果为基础,对节点的延性、耗能性能、承载力及刚度退化等抗震耗能性能进行了分析,讨论了含钢率、轴压比及角钢腹杆尺寸对节点受力性能的影响。研究结果表明,这种新型桁架式钢骨混凝土框架节点具有良好的延性及耗能性能,为其工程应用提供了理论依据。

悬吊式钢混结构体系抗震试验与分析

悬吊式钢混结构体系是一种新型结构体系,通过一榀1/2比例此种框架的拟静力试验,研究了这种结构在低周反复水平荷载作用下的受力特点、变形和耗能能力以及破坏机理等,试验表明此种框架与传统异形柱框架的性能不同,为此种结构体系的应用提供了试验基础。

单跨5车道公路隧道工法优化及施工力学特性研究

为解决超大断面公路隧道传统工法工序繁杂、效率低等问题,依托厦门芦澳路—海沧疏港通道2#分岔隧道大跨段(国内在建最大断面公路隧道),利用“以索代撑”的思想,并结合围岩强度高的特点,提出主动支护的钢架岩墙组合支撑法并对其进行工法优化。通过岩石三轴压缩试验和Hoek-Brown估算方法获得围岩力学参数,并采用数值计算的方法验证该工法的合理性,确定预应力锚索长度为10 m,预应力值为1000 kN,同时对其施工力学特性进行研究。结果表明:围岩变形主要发生在岩墙(⑤分部)开挖前,且以竖向变形为主,上台阶开挖是引起隧道拱部沉降和仰拱隆起的主要原因;在预应力锚索的作用下,隧道岩墙(⑤分部)的开挖和中隔壁的拆除对围岩变形和初期支护内力影响较小;初期支护拱脚处压应力集中,拱顶和仰拱处受到较大的拉应力;隧道围岩变形及初期支护承载力均满足公路隧道施工安全要求。

钢铝结合商用车车架轻量化技术综述

传统的钢质车架不符合轻量化,而全铝合金车架强度难以满足商用车的要求且制造和维修成本较高。钢铝结合车架利用铝合金替代部分钢制零件,充分发挥铝合金在轻量化方面的优势,借助结构优化设计,在保证强度的同时,既节省成本,又达到了轻量化的目的。综述了钢铝结合的商用车车架轻量化技术研究现状,总结了钢铝材料在车架上的国内外应用现状、目前所面临的关键问题、钢铝车架CAE优化方法及钢铝材料连接工艺,最后作出了总结和展望。

钢筋混凝土框架复合加固法抗震性能试验研究

为研究钢板与碳纤维复合加固法对损伤钢筋混凝土框架的加固效果,设计了三榀框架分别采用钢板加固、碳纤维加固、以及复合加固3种方法对三榀完全相同且达到屈服的损伤框架进行加固,并通过低周反复荷载试验对比分析了加固框架和原框架的抗震性能。试验结果表明:钢板加固混凝土框架可以明显提高框架的承载能力,但是耗能能力较差;碳纤维加固框架具有良好的耗能能力,但是承载能力提高有限;复合加固框架综合了这两种加固框架的优点,既具有承载力较高,又拥有耗能能力好的优点,是一种较为理想的加固方法。

跨座式单轨交通(100+160+100)m钢箱梁刚构矮塔斜拉桥设计研究

柳州单轨1号线三门江跨江桥主桥跨越柳江,综合线形、技术、经济等多方面因素,采用(100+160+100)m钢箱梁刚构矮塔斜拉桥方案。为降低结构整体高度,在钢箱梁上焊接钢轨道梁,形成组合受力结构。研究该桥的受力性能和抗震性能,对桥梁整体结构进行静力分析和抗震分析。计算结果表明:该桥强度、刚度及抗震性能均满足规范要求,具有良好的静力和动力特性;让轨道梁参与桥梁结构整体受力是可行的,可以优化桥梁整体高度。

钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构体系在装配式钢结构住宅中的应用

首钢二通厂南区棚改定向安置房项目1#住宅楼(24层)采用钢框架(钢管混凝土柱+H型钢梁)+防屈曲钢板剪力墙装配式钢结构体系,选择的结构抗侧力构件分别为防屈曲钢板剪力墙、中心支撑以及组合钢板剪力墙的结构体系,并对其进行了计算分析,对比了不同结构体系的关键技术指标。同时通过有限元模型研究了与防屈曲钢板剪力墙相连梁的刚度变化对钢板剪力墙受力性能的影响,针对防屈曲钢板剪力墙对钢梁的局部作用提出了加强措施。结果表明:与其他结构体系相比,钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构体系结构布置更加灵活,材料成本更低,并且防屈曲钢板剪力墙的布置对结构的抗扭转更有利;实际工程中防屈曲钢板剪力墙按照规范设计能够满足承载力和安全性的设计要求;设置局部加劲肋和加强框架梁腹板厚度能够延缓钢梁的应力增大,减小钢板剪力墙对钢梁局部的影响。

钢桁-混凝土连续刚构协作体系桥梁顶推效应研究

为了研究合龙顶推工艺对铁路大跨钢桁-混凝土连续刚构协作体系桥梁长期变形的影响,建立了合龙顶推的分析模型,提出了基于桥墩侧移量的顶推力反演修正准则;并以某在建高速铁路大跨钢桁-混凝土连续刚构协作体系桥梁为背景,分析顶推力对主梁竖向下挠和桥墩弯矩的影响,以及钢桁架与顶推力对主梁下挠的影响比例关系。结果表明:合理的顶推力可以显著改善桥墩受力状态,并有效缓解主跨跨中下挠;钢桁架减小主跨跨中挠度的幅度相比顶推力较小,但对边跨的变形是有利的。建议综合考虑顶推效应和钢桁架来改善高速铁路混凝土连续刚构桥主梁下挠。

高强钢组合偏心支撑振动台试验模态参数识别方法研究

为全面了解结构模型的模态参数在整个试验过程中的变化情况,提出采用随机子空间(SSI)法,直接利用结构在振动台试验过程中的加速度响应数据,识别结构的模态参数。用所提方法识别了一三层高强钢组合K型偏心支撑框架结构的频率、阻尼和振型,与峰值拾取法(PP)识别结果相比:该方法的固有频率识别结果误差很小,最大不超过4%;阻尼识别结果波动更小,与试验现象更接近。研究表明SSI法可用于识别振动台试验过程中每一次输入之后的结构模态参数,克服了传统方法识别阻尼不稳定、有时误差惊人等问题,对了解结构模型的模态参数具有重要的理论意义和实际应用价值。

杭州市运河二通道桥大截面钢箱拱合理断面设计研究

全焊钢箱拱在桥梁设计的应用中,通常采用密布横向隔板并配合纵向加劲来保证钢箱拱截面的局部稳定性,但随着跨度的增加,钢箱拱截面尺寸的放大,对横向隔板的刚度需求也不断增加,传统的空腹式横向隔板的用钢量显著增加,进而影响到整个拱的经济性。针对这个问题,在大截面钢箱拱的断面布置上,对空腹式隔板、框桁混合型隔板以及增设中间纵隔板几个方案进行受力性能、构造、经济上的比较,可为以后大截面钢箱拱的设计提供参考。

伊朗项目的中美规范钢结构抗震计算对比分析

为了解伊朗项目采用中美两国抗震规范计算钢结构时的差异,采用美国规范IBC—2003和GB50011—2010对8层普通抗弯钢框架结构(OMF)、普通中心支撑钢框架结构(OCBF)进行计算分析,对比较两种体系在两种抗震规范下的地震力及地震荷载组合的差异。结果表明,在该项目场地条件下,普通抗弯钢框架结构(OMF)底部剪力计算结果美国规范相当于中国规范的93%,而普通中心支撑钢框架结构(OCBF)计算结果中国规范相当于美国规范的96.3%,二者相差很小。地震荷载组合中美规范存在一定差异。

耗能梁段腹板厚度对高强钢组合Y型偏心支撑框架受力性能的影响研究

为了研究耗能梁段腹板厚度对高强钢组合单层单跨Y型偏心支撑框架的受力性能,采用有限元软件ABAQUS分别对5个不同耗能梁段腹板厚度的高强钢组合单层单跨Y型偏心支撑框架模型进行了分析。结果表明:这种结构形式具有良好的耗能性能,耗能梁段能够充分发挥耗能的作用;耗能梁段腹板厚度对其强度、刚度和耗能性能均有较大影响,耗能梁段腹板厚度设计合理时,可满足结构在小震或中震作用下的承载力和变形要求,在大震下有良好的变形能力和耗散地震能量的能力。

乙烯装置裂解炉钢结构安装技术方案

根据大庆石化公司1200kt/a乙烯改扩建工程乙烯装置USC-192U型裂解炉的结构特点,针对裂解炉钢结构安装中存在的重点、难点,制定了相应的合理的安装方案。该方案实施后,取得了良好效果,为其它裂解炉钢结构的安装提供了可借鉴的施工经验。