腹板开孔耗能支撑框架结构抗震性能研究

钢框架中心支撑结构是一种双重抗侧力结构体系,为避免水平荷载作用下中心支撑斜杆发生失稳,提出一种矩形钢管腹板开孔耗能支撑,其与钢框架采用高强螺栓连接,进而形成耗能支撑框架结构,耗能支撑发生破坏后易于替换。耗能支撑的耗能板件采用对称开孔与S形开孔两种形式,利用ABAQUS有限元软件,分析了耗能腹板厚度、长度、开孔间距等参数对耗能支撑以及支撑框架滞回性能的影响。研究结果表明:两种开孔形式的耗能支撑框架结构的支撑斜杆均未发生失稳,结构滞回曲线饱满,无捏缩现象。耗能支撑主要依靠开孔腹板的孔间板件率先进入塑性状态来耗散大部分能量。与S形开孔形式相比,对称开孔形式的耗能支撑框架结构的承载力与刚度更大,但在加载后期,S形开孔形式耗能支撑框架结构变形大的优势发挥得更明显,耗能效率高。

核岛钢平台支撑框架抗震性能试验对比及支撑优化布置研究

针对核岛钢平台框架“强梁弱柱”的建筑结构形式,为研究不同的支撑结构对其抗震性能改善的影响,分别对普通支撑框架(braced moment resisting frames,BMRF)试件和屈曲约束支撑框架(buckling-restrained braced frames,BRBF)试件进行了拟静力试验,对比研究了不同钢框架试件的抗震性能,包括滞回曲线、骨架曲线、等效阻尼比、强度和刚度退化情况等。试验结果表明了BRBF受力性能的优越性,其极限变形能力和耗能能力分别较BMRF提高了88.67%和654.90%。进一步采用数值分析研究屈曲约束支撑布置方式对核岛钢平台子结构整体受力性能的影响。模拟结果表明,在三种不同的支撑布置方式中,单斜撑型布置方式不仅可以提高核岛钢平台整体结构的抗震性能,还可以改善原结构的受力性能。

基于3D打印的太赫兹波导成型技术研究

为提高太赫兹波导结构设计质量,保证多个波导机械连接获得良好的传输性能,现提出一套太赫兹波导3D打印制备方案。首先,介绍太赫兹时域光谱系统。其次,从光固化成型技术原理、RSpro600打印机及其成型材料、光敏树脂的材料参数表征等方面入手,利用光固化成型技术,完成对太赫兹波导的制备。最后,从波导制备、实验分析2个方面入手,分析空芯微波布拉格波导的3D打印结果。结果表明,运用光固化成型技术所制备的太赫兹波导具有结构完整、传输性能稳定、其频谱始终维持在0.29~0.48 THz之间,其光谱能量损耗相对较低,远远低于常规支撑结构的波导。希望通过这次研究,为相关人员提供有效的借鉴和参考。

不同型式暗支撑短肢剪力墙抗震性能试验研究

本文选取短肢剪力墙结构体系中较为薄弱的抗震构件“一”形短肢剪力墙,采用不同的暗支撑型式进行了两个1/2缩尺的带暗支撑短肢剪力墙构件的低周反复荷载试验,比较分析了它们的承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏机制,建立了其承载力计算模型与方法。计算结果与实测值符合较好。

劲性支撑穹顶结构找形分析

针对索垂度在施工成形过程中不可忽略的问题,采用悬链线单元模拟索,依据胡克定律、小应变假设和变形协调方程等条件,推导了索原长的计算公式,给出了一种已知任意一个正值求解索原长度的二分法。在正交索网结构中,采用该二分法求得的索原长与已知条件给出的索原长进行对比,其误差均不超过0.16%,且不同初始值计算得到的索原长差别不大。针对劲性支撑穹顶结构的找形分析问题,给出了一种FEDR法,即有限元动力松弛法,以期提高动力松弛法的计算精度和可靠性。给出了找形分析的求解策略,并通过FORTRAN语言和ANSYS的APDL语言编制找形分析程序。对正交索网和跨度为71.2 m设两道环杆的肋环型劲性支撑穹顶结构进行找形分析,ANSYS有限元分析与FORTRAN语言找形程序求得的杆件内力进行对比,其误差均不超过0.42%。

冷弯型钢组合墙体抗侧刚度研究

对组合墙体抵抗水平剪力的变形特征进行了分析研究。首先将组合墙体的墙面板简化成斜向拉杆,采用等代拉杆法提出了组合墙体在弹性阶段的抗侧刚度计算公式及建议;其次通过对已有的单面石膏板、单面定向刨花板(OSB板)、一面石膏板另一面OSB板三类组合墙体抗剪试验结果的比较分析,验证了组合墙体抗侧刚度简化计算公式的正确性;最后在推导出的组合墙体抗侧刚度计算公式的基础上,分析了组合墙体高宽比、自攻螺钉间距以及墙面板厚度对组合墙体抗侧刚度的影响。研究结果表明:随着组合墙体高宽比的减小、边缘自攻螺钉加密、墙面板厚度的增加,组合墙体的抗侧刚度明显增加;组合墙体抗侧刚度计算公式计算结果安全合理,计算过程简单实用,可供实际工程设计参考。

轮室盖板拉延模具型面优化设计及模拟分析

根据汽车覆盖件拉延成形工艺补充面、压料面和拉延筋的设计原则和方法,设计出某轿车轮室盖板的拉延件。并且利用有限元分析软件Dynaform对拉延过程进行分析,根据模拟分析结果对拉延型面以及拉延筋进行优化。将原来的平面分型面改为曲面,将直线拉延筋改为弧线,最终消除了成形过程中的缺陷,得到了符合质量要求的拉延零件。

刚性斜撑对冷弯薄壁型钢结构住宅体系抗震性能的影响研究

为研究刚性斜撑对冷弯薄壁型钢结构住宅体系抗震性能的影响,基于SAP 2000软件多线段塑性Pivot连接单元,建立3层冷弯薄壁型钢整体结构简化分析模型,并验证模型的有效性,其中组合墙体的恢复力特性由ABAQUS有限元软件模拟获得。采用El Centro波,对整体结构模型进行时程分析,考虑了8种不同墙体斜撑的布置方式。对比分析了各模型在7~9度多遇地震及7、8度罕遇地震作用下的加速度时程曲线、位移时程曲线、层间位移及层间位移角。结果表明:在墙体内布置斜撑能显著提升整体结构的抗震性能,其中以WSO-K3斜撑布置方案提升的幅度最大。

屈曲约束支撑钢框架结构影响因素的静力弹塑性分析

为检验抗侧刚度比和支撑布置方式等因素对具有不同总层数的屈曲约束支撑钢框架的抗震性能影响,借助SAP2000软件,探讨6层、12层、18层屈曲约束支撑钢框架结构在抗侧刚度比分别为1、2、3、4、5共五种工况及倒V型和单斜向两种支撑布置方式下的抗震性能。结果表明,屈曲约束支撑钢框架结构基底剪力-顶点位移曲线呈典型的双线性特征;随抗侧刚度比的增大,结构的层间位移角总体上呈降低趋势,基底剪力及支撑轴力增大,顶点水平位移变小,框架所分担的剪力降低;倒V型布置支撑较单斜向布置具有略大的基底剪力、谱加速度,较小的顶点位移、层位移、层间剪力和框架剪力分担率。分析表明,总体上来看,倒V型布置较单斜向布置时支撑框架结构具有略优的抗震性能;抗侧刚度比较支撑布置方式对支撑框架结构抗震性能的影响更为显著。

支撑布置形式对多重抗侧力结构体系抗震性能的影响

多重抗侧力混合结构是通过楼板将半刚性连接钢框架、屈曲约束支撑钢框架和混凝土芯筒连接起来协同工作的多重抗力体系.为了比较不同支撑布置形式对该结构体系抗震性能的影响,设计了5个方案的三维多重抗侧力混合结构,利用有限元软件ABAQUS建模分析.通过罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,研究了支撑布置形式对结构变形的影响;基于能量反应的抗震性能分析,从结构整体滞回耗能占比和滞回耗能分配关系两个角度,分析了支撑布置形式对结构滞回耗能的影响.探讨支撑不同布置方式的优劣,为多重抗侧力结构体系设计提供依据.

高强冷弯超薄壁型钢墙架受剪性能分析

运用有限单元法对一种高强冷弯超薄壁型钢独立墙架和组合墙架进行受剪性能分析,考虑材料非线性和几何非线性影响,研究墙架在水平和竖向荷载共同作用下的极限受剪承载力和变形特征,同时分析墙架立柱间距、墙架高度、拉铆钉间距等参数对墙架受剪性能的影响。结果表明:墙架杆件截面发生局部屈曲和扭转变形是影响这类墙架受剪承载力的主要因素;随着墙架立柱间距、墙架高度及拉铆钉间距增大,墙架结构的受剪承载力明显减小;"K"形支撑体系对防止墙架结构过早发生平面外屈曲起到了关键作用;组合墙架的屈曲荷载随着墙架个数的增加而增加迅速,体现了各墙架间协同工作的抗侧力性能。

屈曲约束支撑与混凝土框架梁连接节点的开发和有限元分析

屈曲约束支撑在建筑抗震中表现出优秀的耗能能力,在世界上得到广泛的开发和应用。国内大部分建筑为混凝土框架结构,屈曲约束支撑应用于混凝土框架结构时,由于连接节点较为复杂,需要对节点形式的可靠性进行研究和认证。考虑到H型钢自身刚度大、端部面积大等特性,设计出一种新型H型钢锚固连接节点,同时列举出另外两种衍生和改进的形式,分别为H型钢竖放、H型钢横放、H型钢横放锚板加长。利用ABAQUS有限元分析软件对其受力性能进行分析,在加载点进行单调位移加载,分别得到3种节点形式在受力情况下的位移-荷载曲线,证明3种新型节点的可靠性,以及彼此的性能差异。通过比较,发现3种节点形式的承载能力和受力性能依次提高,原因是H型钢在腹板方向刚度大,横放会增大加载面刚度;另外,加长锚板可以有效避免受压区混凝土过早出现应力集中。最后通过比较节点延性,总结出最实用的节点形式。

大空间模板支撑体系优化设计

针对目前大跨空间体系的应用日益频繁,提出超重大型模板支撑设计问题.笔者就特定的模板及支撑求出了最大适应高度,并就一定高度范围内的不同梁高值分别进行支撑体系验算,提出设计方案,并对两种不同型号模板支撑体系经济性进行了比较,同时给出计算流程图,以备供具体工程计算参考.

模板滑移装置在支架现浇连续梁施工中的应用

郑徐铁路客运专线开兰特大桥跨陇海铁路(70+125+70)m连续梁,设计采用先平行于既有铁路支架现浇123 m连续梁再转体合龙的施工方法,现浇连续梁距陇海铁路防护栏仅7.45 m。为解决紧邻既有铁路而无法吊装大模板的问题,设计了整体滑移模板装置。模板安装由吊车逐块拼装改为在连续梁端头支架上拼装,然后整体滑移到浇筑梁段位置。本文系统介绍了该整体模板滑移装置的结构特点和安装使用方法,该方法较好地解决了紧邻既有线支架现浇连续梁模板安装问题,保证了施工安全。

拉条设置形式对实腹式檩条稳定承载力的影响研究

通过对不同拉条设置形式下实腹式檩条模型的加载试验研究和理论分析,指出现行规范仅以受压翼缘设置拉条数量进行简单的区分来计算檩条的稳定承载力,不考虑不同拉条设置形式的影响,其计算结果是安全的,但在某些情况下过于保守;实际工程中将拉条设在檩条腹板高度中部的现象存在安全隐患,应避免使用;通过在拉条两端设置帽形支座,实现仅在檩条腹板高度中部设置拉条却能同时约束檩条上、下翼缘的效果。

冷弯型钢房屋墙体立柱临界屈曲荷载能量解

冷弯薄壁型钢低层住宅房屋体系的墙体一般由墙体密立柱、墙面围护材料组成 墙面材料不仅是建筑的需要 ,同时也能在一定程度上对墙体立柱提供有效的支承作用 通过简化推导 ,建立起了考虑墙板的支承效应时墙体立柱的力学模型 ,并在弹性范围内 ,分别利用Rayleigh Ritz法推导出了墙体立柱两端简支、两端固定、一端固定一端自由和一端简支一端固定等 4种典型边界条件下墙体立柱的整体屈曲临界荷载 ,并将其转化成为常规形式的表达式 ,可供设计。

悬挑扣件式钢管脚手架模板支撑的设计与施工

针对扣件式钢管脚手架应用广泛,而在施工中发生安全事故频率较高的问题,结合工程实例,提出了悬挑扣件式钢管脚手架模板支撑体系的搭设施工方案、设计稳定性验算的方法,及安全施工管理的技术措施,将支撑系统设计与现场施工实际有效结合,具有一定的应用价值。

高支模技术的实施

结合具体工程实例,介绍了高、重、大跨度梁板模板支撑工程中的实施,并根据有关规范规定、现场实际情况及现有材料等,对其施工方法进行了总结和探讨。

滨海斜拉大桥主塔中塔柱混凝土施工技术

介绍在中塔柱施工中容易出现的问题,如何确定主动横撑的位置、确保根部混凝土不开裂的方法,爬模工艺流程和操作要点。

限制屈曲支撑布置形式对结构抗震性能的影响

对12种不同支撑布置形式的6层、24层的6跨框架结构进行建模,采用有限元软件计算,对计算结果进行模态和振型分解反应谱法分析,得出了12种不同限制屈曲支撑布置方式的框架在地震波下的响应,考查不同竖向支撑形式对不同高度框架的抗震影响,并在此分析的基础上,总结出高层钢结构限制屈曲支撑的布置形式对框架抗震性能的影响规律。