框架结构梁柱抗震内力调整研究

框架梁端剪力调整之前,应先计算控制截面内力,后进行梁端弯矩调幅,使结构更加安全。框架结构梁柱抗震内力调整在手算一榀框架计算中是一个难点,且容易出错。为解决这一问题,可根据具体计算实例,归纳出框架梁柱抗震内力调整计算的基本步骤和方法,计算出在框架梁端弯矩正负号判别、弯矩最不利组合、最大剪力设计值确定等位置容易出现错误,并结合实例予以纠正。框架柱的抗震内力调整顺序是先进行“强柱弱梁”的调整,再进行“强剪弱弯”的调整,中柱在进行“强柱弱梁”的内力调整时,因其需要同时考虑节点左右梁端的弯矩,节点上下柱的线刚度,计算量大,采用柱端弯矩增大系数的简化计算方法,简单明了,误差很小,对边柱同样适用。

轻型越野车钢管车架相贯线切割及弯管工艺研究

针对轻型越野车钢管车架的生产制造,提出一种先切割相贯线,后弯管成型的工艺。进行了相关计算,确定了钢管弯曲方向与相贯线角度关系基准,以及钢管弯曲回弹角,给出了具体工艺流程。通过试验验证,相贯线切割及弯管工艺具有可行性和实用性,可以提升生产效率。

基于能力谱的弯剪复合型金属阻尼器加固既有混凝土框架性能化抗震设计方法

随着近年来中国对建筑结构的抗震性能要求不断提高,既有混凝土框架难以满足多水准抗震性能标准的要求,采用金属阻尼器加固既有混凝土框架可显著提高其抗震性能,有利于满足现有抗震性能目标,然而目前对于相应的的性能化抗震设计方法研究尚不充分。该文提出了基于能力谱的金属阻尼器加固既有混凝土框架抗震性能化设计方法,为了实现不同烈度地震下的多性能水准目标,采用具有多阶屈服特征的弯剪复合型金属阻尼器。基于对既有混凝土框架的静力推覆分析,将框架的推覆曲线转化为等效的双折线能力谱,设定加固后结构在多遇、设防和罕遇地震下的层间位移角性能目标,确定结构能力谱曲线和需求谱曲线的交点。考虑金属阻尼器进入屈服阶段后的附加阻尼比,计算出结构在不同烈度地震下的等效阻尼比,根据性能点计算出金属阻尼器剪切和弯曲芯板的屈服承载力。基于上述设计方法对4层、6层和9层既有混凝土框架进行加固,通过OpenSees软件建立弹塑性分析模型,并通过试验结果验证了模型的准确性,通过时程分析结果表明了加固后的结构满足预定的性能目标,证明了提出的设计方法的可靠性和有效性。该文研究成果将为金属阻尼器加固既有混凝土框架的抗震设计提供理论依据。

曲线分幅共墩悬浇T构梁纵、横桥向不平衡控制方法

依托某特大桥主桥预应力混凝土连续刚构桥工程,对悬浇T构梁进行了受力分析,并分析了齿块荷载对主梁线形的影响,发现在大悬臂状态下,较小重量的齿块会对主梁产生较大力矩,且在监控计算中需要考虑预应力锚固齿块对主梁的影响;运用有限元分析方法计算出了不平衡力矩,再根据等弯矩配重原理给出了悬浇T构梁纵、横桥向的配重方案,并对横桥向的配重方案加以计算分析,验证了配重方案的可行性和准确性。

国内外规范“强柱弱梁”屈服机制分析与对比

对广东省地方标准DBJ/T15—92—2021《高层建筑混凝土结构技术规程》、我国GB50011—2010《建筑抗震设计规范》以及美、欧、日规范关于混凝土框架结构“强柱弱梁”的设计规定进行介绍,从柱端弯矩增大系数、楼板作用等各规范关于“强柱弱梁”规定的差异进行比较,指出广东《高规》在内力调整措施上与其他规范不同,在抗震性能设计中通过构件重要性系数和承载力利用系数实现结构“强柱弱梁”屈服机制,更容易调整超强地震下引人的柱梁安全系数比指标,并给出框架梁端翼缘宽度范围内楼板钢筋的具体规定,减少梁配筋量。基于各规范设计规定,结合Pushover分析及动力弹塑性分析以6层RC框架结构作为对象进行计算分析,对梁柱钢筋用量、柱梁安全系数比、梁柱损伤及耗能情况等进行综合比较,分析RC框架结构各规范关于“强柱弱梁”规定的效果,该算例广东《高规》的柱配筋量、柱梁安全系数比较大,在实现“强柱弱梁”屈服机制方面效果较好。

The Construction Technology of Freeform Surface Spatial Bending-Torsion Steel Structure

Taking the construction project of the National Cybersecurity Talents and Innovation Base as an example,this paper studies the construction technology of freeform surface spatial bending-torsion steel structure based on structural design model transformation,including the parametric modeling of deepening design model,computer-aided bending and torsion frame production,flexible docking in the bending-torsion combination unit,and welding stress deformation,in hope to provide reference for similar projects in the future.

内河框架式码头梁构件抗弯承载能力时变概率模型

港口码头梁构件的长期安全服役关乎整个码头结构的安全性,内河环境下由于混凝土碳化引起的钢筋锈蚀是导致码头梁构件强度退化的主要原因。位于长江上游的内河框架式码头常年处于相对湿度变化的服役环境且长期承受弯曲应力作用,将加剧码头梁构件的碳化进程,严重威胁码头整体结构的耐久性。依托长江上游某典型港口框架式码头结构,以综合考虑相对湿度变化和弯曲应力二者共同影响的混凝土碳化模型为基础,结合钢筋混凝土材料锈蚀钢筋截面积、锈蚀钢筋强度、受弯构件承载力时变模型,采用Monte Carlo随机模拟方法计算得到在设计使用年限50 a内码头梁构件抗弯承载能力时变概率分布。在此基础上经统计分析建立了内河框架式码头梁构件抗弯承载力时变概率模型,为内河港口码头结构的耐久性评估提供理论依据。

SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式及其适用条件研究

检验设计标准中设计公式的计算精度及其适用条件是结构工程的重要研究内容之一。为检验现行行业标准《组合结构设计规范》(JGJ138-2016)中SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用范围及其计算精度,将该标准中的5条基本假定表示成数学表达式,基于数学表达式严格推导了SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用条件,建立了型钢腹板承受的轴向合力N_(aw)和其对合力点的力矩M_(aw)的计算式,并提出了适用条件的简化形式。采用文献中的SRC框架梁正截面受弯试件的试验数据,对建立的极限弯矩计算式、适用条件进行了验证,并与JGJ138-2016中的极限弯矩计算式、适用条件进行了对比。研究表明,SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式较JGJ138-2016中的计算式精度更高,JGJ138-2016中SRC框架梁正截面受弯极限弯矩计算式的适用条件需进行修正。

大型机场荷花谷异形双曲钢结构天窗遮阳膜施工关键技术研究

通过对异形双曲钢结构荷花谷天窗下部遮阳膜(PTFE)性能及受力进行研究设计,确定遮阳膜主要受力杆件的材料性能指标,对遮阳膜吊索以及钢龙骨和膜结构参数进行相关调整设计,再根据相关参数结合材料性能对遮阳膜材料进行合理分段加工、包装、运输,确保膜材料符合设计施工要求,膜附属钢结构根据膜异形双曲造型BIM模型分解采用热弯管工艺进行高精加工、组装、焊接、涂装,制定钢框架吊装顺序。在天窗下部钢结构主梁上设置施工钢梯平台,采用滑轮将马道和安全网与钢结构固定,实现不锈钢拉索吊装及张拉,从而实现复杂环境工况下异形双曲遮阳膜的精准安装。

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.

铰接隅撑钢框架抗震性能研究

传统抗弯钢框架的梁柱节点通常设计为刚性连接,这种刚性节点具有很大的抗弯刚度,然而节点延性不足,罕遇地震作用导致节点脆性断裂。研究学者提出了多种解决该问题的思路,例如半刚性连接节点、节点加强或削弱方法使塑性铰外移等。本文提出了一种简化的梁柱节点连接方式——铰接连接,改变梁柱节点的传力方式,在节点处设置隅撑提供框架的抗侧刚度,控制结构的失效模式。本文设计了三组抗弯钢框架和铰接隅撑钢框架,分别为3层、5层和8层结构,通过Pushover分析和非线性动力时程分析,对比二者之间的承载力、刚度、延性、层间侧移等抗震性能。研究结果表明:铰接隅撑钢框架具有和传统抗弯钢框架相似的抗侧刚度,且承载能力略高。罕遇地震作用下,铰接隅撑钢框架的层间侧移较小。传统抗弯钢框架失效模式为梁端出现塑性铰,而铰接隅撑钢框架的塑性区域转移至隅撑与梁连接部位。

集中荷载作用下模板支撑架杆系受力试验研究

为了在模板支撑架数值计算时合理选取相关参数和安全监测时合理布置测点,进行了集中荷载作用下4跨×6跨×2步的扣件式模板支撑架体系的破坏性试验。分析了模板支撑架体系立杆和水平杆的受力和变形状态,计算了杆件的弯矩,并分析了不同位置杆件弯矩分布规律。结果表明,连续但不同跨度内的水平杆弯曲方向相反,单跨水平杆弯曲形状类似于正弦曲线;模板支撑架中上部立杆和水平杆弯矩较大,且弯矩由模板支撑架中上部向四周有逐渐减小的趋势,但边部立杆和水平杆弯矩值会显著增加;立杆破坏时实测应变值与计算应变值差距较大;模板支撑架体系失稳有一个荷载传递过程,其失稳状态与单个欧拉杆失稳状态有较大区别;立杆中间段应变分布较为均匀,而两端偏心受压非常明显,符合圣维南原理。试验结论对模板支撑架失稳分析和数值计算、模架设计、施工、管理以及安全监测测点布置具有参考意义。

滑坡体内框架桩设计计算方法及工程应用研究

框架桩作为一种新型的重型支挡结构,由前桩、后桩、横梁和次梁四个部分组成,具有抗力大、变形小和经济性好等特点,可用于加固巨型滑坡等工点。本文将框架桩分解为前桩悬臂段、中部框架区段和桩基锚固段三个静定结构进行受力分析,依据微元受力建立平衡方程,结合边界条件推导了结构的内力理论计算公式,并与数值模拟、现场测试结果进行对比。结果表明:理论计算结果比数值模拟结果平均偏大20%,比现场测试结果平均偏大30%,理论计算结果偏于安全。框架桩其前桩弯矩沿竖向呈“W”型分布,后桩弯矩沿竖向呈“Z”型分布,横梁弯矩沿横向呈“半抛物线”型分布,结构最大弯矩分别位于前桩锚固点附近、桩梁节点附近,在设计过程中应加强节点设计。

无轨胶轮车运行中车架强度的变化分析

无轨胶轮车在进行井下煤炭输送的过程中,受到地面状态的影响对车架的强度具有较高的要求。采用有限元仿真的形式对弯曲扭转载荷作用下车架应力应变进行分析。结果表明,胶轮车的车架应力应变主要发生在后车架靠近悬空的位置处,应力及应变的大小满足系统的要求。

某超限框架-核心筒结构底部改造加固设计

武汉某改造工程属于典型的超限高层底部区域改造加固设计项目,原结构体系为钢筋混凝土框架-核心筒。经设计、复核,竖向构件能满足改造后使用需求,但需对大量水平构件进行加固设计。本项目施工条件复杂,梁截面加宽、加高均受到较大制约;通过荷载精细计算、选用轻质建筑材料、采用对原结构影响更小的施工方法、适当考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的提高和塑性调幅等方法,充分挖掘原结构中梁板构件的承载能力潜力。改造设计时,首先对改造前后总体指标进行对比分析;其次针对项目中不同区域的改造要求、现场条件、结构受力等特点对其适用的梁加固方式进行详细的论述。尤其针对在梁负弯矩区采用L型粘钢加固时,转角节点处钢板刚度不够;采用加大截面法加固时,顶筋植筋深度不足等问题提出相应的解决方法。供其他同类项目参考借鉴。

钢丝网骨架聚乙烯热熔胶复合管使用寿命测试研究

将钢丝网骨架聚乙烯热熔胶复合管作为研究对象,通过室温力学性能测试以及耐热性能测试的方式,确定外界因素对复合管使用寿命的影响。结果表明:当内压达到相应的负载量时,复合管出现强度失效情况;室温环境下复合管的极限弯矩为950 N·m,失效位移为250.0 mm,环刚度极值为45.0 kN,当超过此数值时,实验样本失效。安全温度为80~85℃,可承受的外部温度约为160℃。在上述工作条件下,复合管不会受到失效威胁。在日后复合管的应用过程中,可将此结果作为参考依据,延长复合管应用寿命。

基于有限元法的四辊卷板机机架优化设计

机架作为四辊卷板机的主要承力部件,其强度、刚度及动力学特性不仅影响主机的使用寿命,同时很大程度上制约了产品的卷制精度。因此,以四辊卷板机的高机架为研究对象,应用有限元分析方法校核其刚度、强度,为机架的设计优化提供理论依据。同时对其关键部位处筋板应用实验点设计法,求得最优筋板尺寸,使机架的位移大幅降低,应力分布更为合理。最后,对机架进行模态分析,为之后机架动力学特性的研究提供参考依据。该研究提供了机架关键位置的优化设计方案,使机架等效应力分布更为均匀,并大大提升了机架的刚度,为卷板机高精度运行提供了保障。

十八辊单机架轧机板形控制、优化措施及应用

针对十八辊单机架轧机轧制中出现的头尾大边浪、斜纹浪、边中复合浪及C翘等板形缺陷,通过增加低速弯辊力补偿功能、优化轧机的张力和轧制力控制、调整板形的边部权重及修改板形曲线等措施,轧制板形得到极大改善,头尾大边浪长度控制在10 m以内,斜纹浪缺陷减少80%以上,边中复合浪及厚规格板形C翘缺陷均控制在4%以内。上述措施的实施后,解决了影响板形控制的难点问题,实现了十八辊轧机自动板形控制的稳定运行。

G324牵引车车架弯曲工况强度分析及改进

为了对G324牵引车的车架进行强度分析及改进,根据牵引车的实际工况,选择对车架影响较大的弯扭工况进行分析,利用HyperMesh有限元软件建立了某牵引车车架结构有限元分析计算模型。通过计算得出该车架在这两种工况下的应力分布云图,对车架进行改进并分析增加L板和将鞍座瓦轮板改为平板以及取消加强板3种模型的实际情况,得出满足车架强度要求的具体模型,为牵引车车架的设计及改进提供参考依据。

现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖设计弯矩分析

现浇混凝土空心无梁楼盖是一种新型的无梁楼盖形式 ,探讨了预埋管成孔后的空心无梁楼盖的计算模型和计算方法 。