钢管混凝土扁柱-钢梁节点抗震性能有限元分析

为避免钢框架结构中梁柱节点凸出墙体,文章提出一种钢管混凝土扁柱与钢梁节点,采用ABAQUS有限元模拟软件建立4个不同连接位置的钢管混凝土扁柱-钢梁节点的有限元模型,分析节点在低周往复荷载下的破坏模式和抗震性能;结果表明,所提出的节点构造可以实现梁柱刚性连接,所有节点均发生梁铰破坏,抗震性能和耗能能力良好。进一步研究轴压比、竖向隔板厚度和连接构造对节点抗震性能的影响规律,结果表明:随着轴压比的提高,柱端峰值承载力随之下降;减小柱内竖向内隔板的厚度会导致柱端承载力的降低;将盖板连接改为竖向加劲肋连接后,能有效缓解节点处柱壁的应力集中现象。

扁钢管混凝土柱装配式节点抗震性能数值分析

对新提出的装配式扁钢管混凝土柱-H型钢梁节点的抗震性能进行研究,建立了3个新型装配式节点的ABAQUS有限元分析模型,研究比较了参数梁柱相对位置、梁柱抗弯刚度比对节点滞回曲线和骨架曲线、延性等抗震性能的影响。研究结果表明:新型装配式扁钢管混凝土柱节点具有良好的耗能能力和塑性变形能力;钢梁偏心布置的承载力和刚度大于钢梁居中布置。

浅谈智能机械立体车库结构设计

智能机械立体车库建筑设计除满足正常使用功能、消防、疏散等方面的要求,还要满足设备的运行安装要求。结构设计在满足建筑设计全部功能的前提下,还要保证结构安全、经济合理、施工简便。江西省南昌市渊明北路停车场项目采用垂直移动立体车库和巷道堆垛类立体车库两种停车方式,论文以该项目为例,分析智能机械立体车库结构设计的特点和可以采取的结构措施。

水平冷缝对大荷载无梁楼盖及类似结构的影响

首先,介绍了托板上水平方向施工冷缝对无梁楼盖顶板抗冲切承载力的不利影响,列举了3个不同地区地下车库坍塌的工程实例。其次,介绍了容易导致无梁楼盖顶板的托板或相似部位出现水平施工冷缝的3种情况。最后,给出了对投入使用的无梁楼盖结构加强日常检查的建议,一旦发现托板部位存在竖向折断裂缝,应立即采取应急措施以防止坍塌事故的发生。

求细气柱对垂直静止平板吹力的两种方法及与风力比较

给出求细气柱对垂直静止平板吹力的两种方法,即动量定理法与动能定理法,并指出后一种解法中的参考系切换与伽利略速度变换的思想,同时也指出这两种解法的物理前提便是细气柱为流速不太大的理想流体.作为对比,又分析给出风对圆形垂直静止平板吹力的表达式,并将其与细气柱对垂直静止平板的吹力进行对比,指出其中显著差异的原因在于物理机制上的不同——风在与平板相互作用时存在绕流现象,并且已不是理想流体,其内部在绕流后存在着明显的湍流迹象.

双偏压长扁柱偏心距放大系数的简化估计方法

截面高宽比在1~4之间的柱定义为扁柱。扁柱截面两向尺寸差距越大,两主轴方向长细比相应相差越大。当柱长度较长时,这种差距会导致不同的轴力作用效果,若同时考虑加载角度、轴力水平、轴力偏心距、截面高厚比以及材料非线性本构关系的影响,扁柱的二阶效应问题将变得更为复杂。以单偏压长柱考虑二阶效应的偏心距放大系数η理论为基础,借助OPENSEES有限元分析程序,对上述影响因素进行大样本、变参数、多水平的拟合分析,并与试验结果进行对比验证,据此定量统计、拟合各参数对偏心距放大系数η的影响。得到的η拟合公式可作为双偏压长扁柱的设计依据。

内爆炸下扁平大空间中柱表面荷载的确定

为研究地下停车场等扁平大空间内发生爆炸时中间柱所受到的爆炸荷载,采用AUTODYN软件分析了比例距离、截面尺寸和柱高对中柱迎、背爆面爆炸荷载的影响情况。爆炸荷载采用中柱迎爆面底部中心反射超压峰值和反射比冲量,以及迎、背爆面任意高度处归一化反射超压峰值和归一化反射比冲量来表征。研究表明,截面宽度对柱迎爆面底部中心反射超压峰值和反射比冲量有较大影响,该影响随比例距离的增加而减小,柱高对其几乎没影响;截面宽度和柱高对中柱迎、背爆面归一化反射超压峰值和归一化反射比冲量的影响很小;比例距离对迎爆面归一化反射超压的影响在柱身相对高度大于0.8处较大,对背爆面归一化反射超压峰值和迎、背爆面归一化反射比冲量影响较小。最后,给出并验证了内爆炸下扁平大空间中柱爆炸荷载表征量的计算公式。

一向少墙结构扁柱-楼板节点有限元分析及设计建议

在一向(X向)少墙结构中,Y向剪力墙与楼板组成扁柱-楼板框架,承担X向的部分水平力;与双向剪力墙结构不同的是,一向少墙结构中楼板发挥的作用不仅是传递楼面竖向荷载,同时也要作为扁梁传递水平荷载。通常楼板的设计仅考虑竖向荷载,支座底筋的锚固长度未按纵向受拉钢筋的要求设计;为方便安装,叠合楼板支座底筋的锚固长度仅为墙厚的一半。因此对扁柱-楼板节点在少墙方向水平力作用下的受力性能进行数值模拟研究,分别对采用叠合楼板与现浇楼板的扁柱-楼板节点进行了分析及比较,采用正向单调水平位移加载的方式模拟多遇地震、设防地震和罕遇地震作用,以获得节点在不同地震水准下的受力性能及破坏模式。分析结果表明:采用叠合楼板与现浇楼板的扁柱-楼板节点破坏模式接近,均为楼板面外抗弯屈服;采用叠合楼板与现浇楼板的节点极限抗弯承载力接近;楼板支座底筋锚固长度不低于15倍直径时可实现底筋受拉屈服。根据分析结果提出了一向少墙结构的设计建议。

扁钢管柱-H型钢梁单边螺栓节点受力性能的参数化分析

对柱壁加强型无内加劲肋扁钢管柱-H型钢梁单边螺栓连接节点的构造开展参数化分析,研究不同梁柱线刚度比、不同端板厚度对节点受力性能及破坏模式的影响。研究表明:不同梁柱线刚度比的节点破坏模式差别较大,当梁柱线刚度比较小时,节点的失效模式为梁端屈曲,随着梁柱线刚度比的增加,失效模式逐渐转换为端板的屈曲;随着梁柱线刚度比的增加,节点的初始刚度、屈服时对应的承载力以及极限承载力均有所增大;随着端板厚度的增加,节点的抗弯性能逐渐改善,极限承载力和初始转动刚度均有所提升,但提升的幅度逐渐减小。

深圳帝豪金融大厦超限高层结构设计

帝豪金融大厦为框架-筒体结构,塔楼建筑高度199.92m,结构平面及筒体形状均呈Z形,为扭转不规则、细腰平面、尺寸突变(悬挑超过4m)、局部不规则等一般不规则项的超限超高建筑。结合建筑造型带来的结构特点,在整体性能化设计的基础上有针对地考察了不同地震输入角对Z形平面结构抗震性能的影响、深入分析揭示Z形平面腰部连接楼盖的受力特点,及对变截面柱实现上部两根框架柱、下部一根框架柱的合二为一托换进行了有限元分析。结果表明,本工程结构整体与局部均能满足抗震要求,研究方法可供类似项目参考。

地下室顶板无梁楼盖事故原因及设计要点研究

近年来,地下车库无梁楼盖的坍塌事故屡屡发生,其中原因复杂,有设计、施工等诸多因素,都是一个节点的破坏就会引起整个结构的垮塌;但因为无梁楼盖结构可以有效地降低层高,具有减少基坑深度、板底平整美观、施工快、节省模板等优点,在设计中还是在大量使用,因此本文针对附近两个事故的柱帽节点,采用ABAQUS有限元软件做了详细的分析对比;发现反柱帽设计安全度对比正柱帽低,承载能力差别明显,与规范冲切值相比,反柱帽的安全系数不足。因此,针对某些特殊的做法(如反柱帽)应多做分析及实验,才好在实际中推广。

装配式钢结构配电室应用技术研究

为积极贯彻落实国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》总体部署,采用装配式钢结构建筑施工技术体系替代传统钢筋混凝土施工技术体系,在节约高污染的水泥材料、降低施工过程污染以及降碳节能等方面具有极大优势。随着民用和公共建筑的快速发展,以民用建筑小区配电室为依托,研究装配式钢结构扁钢管柱制作安装技术和混凝土浇筑技术,通过分析矩形扁管柱制作安装难点,针对性的设计出矩形扁管柱制作胎架,形成了矩形扁管柱制作安装控制方案。针对混凝土浇筑密实度控制难点,形成了矩形扁管柱混凝土浇筑施工方案。该研究形成的系统方案,可用于指导装配式钢结构矩形扁管柱的制作安装和混凝土浇筑施工,在小区配电室施工中取得了巨大成果,可推广应用到民用住宅楼和公共建筑中,为设计施工人员提供指导。具有缩短施工周期、节约材料和提高施工质量等优点,特别在节能降碳方面具有积极意义。

选矿用旋流器选型及运行参数试验研究

【目的】巴润分公司选矿系统一段闭路磨矿分级系统由旋流器作为分级设备和磨机构成,为提高选矿系统一段磨矿分级效率,减少旋流器沉砂夹细-200目含量,提升一段磨矿分级效果,优化设备现场适应性。【方法】通过压力(P)单因素对比试验对比柱式平底型旋流器与传统型旋流器(+20°锥)在不同压力条件下的分级效果。针对柱式平底型旋流器运行参数进行柱段长度(H)单因素对比试验和角锥比(ds/do)单因素对比试验。【结果】由试验结果可知,柱式平底型旋流器在分级效果方面优于传统型旋流器,证明一次分级设备更新为柱式平底型旋流器是可行的,深层次分析柱式平底旋流器内部流场的优化参数,确定柱段按长度选用H=1 100 mm,考虑溢流产品质量要求,角锥比(ds/do)选用ds/do=0.66。【结论】研究成果为选厂工艺设备升级提供了参考依据。

窄扁矩形钢管混凝土柱在超高层钢结构住宅中的应用

本文研究的项目为钢框架-偏心支撑结构,框架柱为窄扁矩形钢管混凝土柱,宽度为200~250mm,最大长宽比达到4,为保证混凝土浇筑质量,梁柱节点采用竖向加劲肋节点,无水平隔板,在钢管柱内部的梁高及其上下200mm范围内设置12mm厚竖向加劲肋与钢梁边缘对齐,并设置6mm厚T形钢肋板与钢梁腹板对齐。通过在避难层设置人字撑形黏滞阻尼器和肘节式黏滞阻尼器,有效提高结构在用地震和风荷载下的安全储备。

混凝土板及基础抗冲切设计计算截面的取法

阐释了混凝土板及基础抗冲切设计中计算截面的物理含义;基于现有试验资料,对中、美、加、澳、新、英、德、日等国主要规范以及CEB MC90和EC2等国际标准的取法从研究历史、力学机理和拟合精度等方面进行分析和讨论,提出了评价方法,指出了存在的问题。研究结果表明:平板的冲切抗力计算截面以离柱边 h0 处为最佳,而对柱下独立基础,该截面以距柱边0.5h0 处较为适宜;中、美等国规范取计算周长形状与柱周长相似,其计算结果与试验结果不符。考虑到柱截面形状对抗冲切能力的影响,提出了按面积相等和周长相等的折中方案在矩形柱和圆柱之间进行等效代换的做法,改进和完善了现行规范的抗冲切设计方法。

真空管内吸热体接收太阳辐照量的研究

该文对真空管内吸热体分别为平板,圆柱体南向斜置,圆柱体东西横置3种形式在晴天时的日接受太阳辐照量进行了分析研究,推导出了它们与纬度、放置倾角和时间的函数关系,并对北京地区采用的3种安装角度对上述3种形式的集热管的日接收太阳辐照量进行了计算和比较。结果表明,不同纬度地区东西横置圆柱吸热体的日接收太阳辐照量是相同的,有一定倾角的朝南放置圆柱吸热体年平均日接收太阳辐照量高于其东西横置,并且还高于同一倾角的平板吸热体。

钢纤维混凝土及扁梁宽度对扁梁柱节点抗震性能的影响

根据4个扁梁柱节点在低周反复荷载作用下的试验，分析了扁粱宽度和钢纤维对节点的破坏形态、受力机理、初裂承载力、极限承载力、节点刚度及抗震性能的影响。研究表明：采用钢纤维混凝土，可以改善构件的破坏形态，提高构件的初裂承载力、极限承载力、节点刚度、延性和耗能能力；不同宽度的扁梁与柱的节点具有不同的破坏形态和受力机理，其刚度和抗震性能也有差别；宽扁梁柱节点的外核心区混凝土对初裂承载力和极限承载力有一定的贡献；CEB-FIP规范给出的扁梁宽度限值比较合理。

高轴压比扁柱的抗震性能试验研究

完成了3个高轴压比下扁柱试件在反复荷载作用下的试验。讨论了其破坏形态及滞回特性,并分析 了轴压比、箍筋形式及配箍率等因素对试件延性的影响。结果表明采用普通矩形箍筋柱的延性较差,采用带 十字拉筋的矩形箍筋柱的延性稍好,采用井字箍筋柱的延性较好。研究结果可为进一步了解框架扁柱的抗震 性能提供依据。

预应力混凝土扁梁节点性能的试验研究

在国内外研究的基础上，设计了两个无粘结预应力扁梁边柱节点试件，并进行了低周反复加载，对试件的破坏过程和破坏形态、试件的承载力及刚度退化、延性与耗能、应变分析等问题进行了研究。提出了实用的设计建议和配筋构造措施。

高强混凝土扁柱拟静力试验

为研究高强混凝土扁柱的抗震性能,以6根缩尺模型为1∶3的不同轴压比、混凝土强度、剪跨比扁柱试件为研究对象,采用拟静力试验方法,通过对试验现象的观察以及试验数据的处理,定量地从刚度、骨架曲线、滞回曲线、延性、耗能能力等几个方面详细分析了试验试件的抗震性能.研究结果表明,此类构件延性较差,耗能能力差,但在合理构造措施下,破坏形式仍为压弯型,破坏截面符合平截面假定.