八角型螺栓球节点研发、配件标准编制和工程应用

高强度螺栓的“假拧”是螺栓球节点空间网格结构普遍存在的安全隐患及事故诱因之一。为此,提出一种空间网格结构用八角型螺栓球节点,并对其进行系统研发。介绍了该节点的组成、安装机理和主要优点。基于对该节点的研发成果,编制发布了其关键配件的产品标准——《螺栓球节点用八角型高强度螺栓和套筒》(T/CSCS011—2021),对该标准的主要编制思路和要点进行了介绍。最后介绍了该节点在珠海机场二号航站楼指廊屋盖网架中的应用情况,对采用该节点的网架和采用焊接球节点的网架进行了对比分析,结果表明,两种节点形式网架的力学性能和设计指标基本相当,八角型螺栓球节点网架的经济性更好。上述标准和节点的首次工程应用为该节点的推广奠定了良好基础。

沿海地区30年龄期螺栓球网架加固技术研究

某电厂干煤棚为斜放四角锥形双层筒网壳,属于螺栓球网架结构。因年久失修,结构本身锈蚀严重,须进行加固改造。采用“杆件更换、支座加固、彩钢板屋面更换”等方案施工。结构处于邻海环境中,重点关注后续使用期间耐久性,故对结构进行除锈防腐处理。结果表明,加固后的钢结构煤棚承载能力显著提升,可连续不间断满负荷运行168 h,投入使用后,钢构件防腐涂层无明显皱皮、流坠、气泡等缺陷,满足规范要求。

储煤棚螺栓球网架安装技术

储煤棚螺栓球网架结构是一种由钢管杆件和螺栓球组成的空间结构,具有构造简单、受力明确的特点,杆件受力小、用钢量小、整体刚度大、抗震性能好等优点,受力杆件通过节点按一定规律布置的杆件连接起来。螺栓球网架具有结构简单、施工快速、成本低廉等优点,在储煤棚、体育馆、展览馆等领域得到了广泛应用,以某工程为例,从施工工艺、挠度测量、进度控制、安全防护等方面对螺栓球网架技术进行研究。

球磨机进出料端中空轴与轴颈衬套法兰螺栓断裂原因分析及措施

Φ5.03×8.3m溢流型球磨机是公司的核心设备,承担着公司每天4000吨/天的磨矿任务。本文针对公司球磨机出现的进出料端中空轴与轴颈衬套连接法兰之间螺栓频繁断裂的现象,进行原因分析及解决的办法。

大跨度螺栓球网架结构施工工艺的应用

随着生活水平提高,人们对自来水水质要求越来越高,自来水厂提质改扩建项目越来越多,大型水处理厂构筑物屋面结构设计迎来发展。天津市津滨水厂土建工程一标段滤站屋面结构采用的是螺栓球节点正放四角锥网架,为多柱点支撑形式结构,跨度为96 m×63.1 m。因施工场地限制,本工程结合现场实际选用了大跨度螺栓球网架结构整装与空中散装结合的施工工艺,成功解决了施工场地狭小、施工作业面有限的问题,取得了很好的施工效果。着重对该施工技术进行了阐述,总结了宝贵的施工经验,希望在以后能为类似工程项目实施提供参考。

地下厂房螺栓球钢网架施工技术

为使厂房后期运行处在干燥整洁舒适的环境以及永久通风、照明设施等布置需要,水电工程地下厂房吊顶一般采用混凝土吊顶或钢结构吊顶,螺栓球钢网架吊顶因其结构简单、承载力强、便于施工、施工速度快等优点在当前水电工程地下厂房中得到广泛应用。TB水电站地下厂房采用螺栓钢网架吊顶,缩短了施工周期,加快了施工进度。

熟料库库顶房平台网架结构改良节点研究

在熟料库网架建造工程中,随着工艺、环境等条件的改变,迫使熟料库网架结构设计水平亟需提升,熟料库结构构造亟需改良,提出一套改良的新型熟料库网架设计方案是非常必要的。设计一种新型熟料库库顶房平台结构节点形式,分析钢梁、节点连接钢板、螺栓球和腹杆之间的复杂接触关系,验证节点传力路径和整体受力机制的有效性,并与传统结构节点形式对比,分析两种结构的破坏特性。研究表明,在极限荷载作用下,结构满足承载能力要求,节点传力可靠,传力路径符合实际。与传统结构形式相比,节省了大量钢材,减少了高空焊接作业,缩短了工程工期,可为熟料库库顶房平台改良设计提供参考。

高高原机场航站楼大跨度异型空间网架施工

西藏日喀则定日机场航站楼的整体造型宛如一只振翅欲飞的西域雄鹰,由于建筑造型和功能需要,局部屋面出现大跨度空间,屋盖采用大跨度异型空间网架结构体系。本文结合定日机场航站楼空间网架施工,对异型曲面空间网架施工进行阐述和探讨,力求结合工程实际加快进度、控制成本、保障安全、降低风险,为高高原机场或其他工程空间网架施工提供一定参考和建议。

基于局部连续塑性变形的新型辊压技术研究

基于局部连续塑性变形理论,设计了一种双对辊辊压装置来进行螺栓球毛坯的加工。理论分析、有限元仿真和试验验证表明,采用局部连续塑性变形理论制造球体毛坯优势明显。具体为:一是变面接触加工为线接触加工,降低了加工设备所需功率,减小了设备尺寸;二是在原理上消除了裂纹产生的可能,大幅提高了产品的安全性;三是易于实现自动控制。通过加入控制系统,可实现加工过程的自动化控制,消除对人工经验的依赖,使产品质量更加稳定,几何精度更高。

大跨度螺栓球节点钢网架安装施工技术

网架结构具有重量轻、刚度大、抗震性能好等优点,并且利于成批生产,容易保证构件加工质量。湖北省襄阳市襄阳港小河港区综合码头散货货棚采用正放四角锥网架,节点为螺栓球节点。文章通过网架安装工程,详细介绍了大跨度螺栓球节点钢网架“山墙起步与高空散装相结合”的施工方法,从施工难点及解决措施、施工方法的选择、网架施工、施工质量控制等方面介绍了大跨度螺栓球网架工程的安装施工技术,以期为今后类似工程的施工提供参考和借鉴。

局部支撑平台高空对称网架施工安装技术研究与应用

钢网架作为一种空间杆系结构,适用于大跨度建筑的屋盖及屋架,近年来在体育场馆、机场、车站等工程中得到广泛应用。科学的网架安装,不但节约材料、缩短工期、降低安装成本,还保证动态安装过程受力和变形可控,确保施工过程安全。本文以某工程体育馆项目为例,重点介绍了局部支撑平台高空对称正放三角锥螺栓球节点钢结构网架安装施工工艺,并利用有限元软件对其网架安装过程进行虚拟仿真施工模拟,模拟结果表明局部支撑平台高空对称网架安装技术可行。该技术不但解决了大跨度网架高空拼接关键性技术问题,还节约了材料、缩短了工期,为工程取得了重大经济效益。

柳州火车站室外高大超宽机翼型铝板吊顶单元反吊施工技术

论文主要介绍柳州站站房扩建工程屋面钢结构网架下的室外高大超宽机翼型铝板吊顶单元反吊施工关键技术,通过对吊顶造型选择、大体量的吊顶桁架龙骨与屋面钢结构网架螺栓球节点采取的有效连接方式以及对机翼型铝单板吊顶在室外的单元反吊施工方法进行分析及现场实施,最终实现了加快工期、提高工程质量、节约经济成本、使整体建筑外形美观大气、科技感十足的预期效果。

新型螺栓球-H型钢梁节点力学特性分析

以合肥南方水泥熟料库网架为研究对象,提出了一种新型螺栓球-H型钢梁网架,采用有限元软件Abaqus建立了4组不同参数的新型螺栓球-H型钢梁网架节点模型,研究了节点在受拉、受压和受弯状态下的荷载-位移曲线、应力应变分布和极限承载力等。结果表明,节点在压力、拉力和弯矩作用下都具有较高的刚度和承载力,增加圆柱体的厚度能有效提高节点在受压受拉和受弯状态下的刚度和承载力,增加节点板和顶板的厚度对节点各受力状态下的刚度和承载力提高不大。

冷缠防腐技术在洗煤厂螺栓球节点网架钢结构上的应用

不连沟洗煤厂螺栓球节点网架钢结构原有涂层防腐失效后急需一种满足现场施工使用要求的防腐材料来提供新的防腐蚀保护。冷缠防腐技术以其表面处理要求低、可在潮湿环境下施工,同时具备阻燃特性等特点,完美的契合了煤矿洗选系统的要求,在提供长效防腐保护的同时也为生产的连续性、安全性带来了保障。

螺栓球节点试验及在单层网壳结构中的应用性

为充分利用螺栓球节点的抗弯刚度,实现其在单层网壳结构中的应用,针对螺栓球节点开展力学试验研究,配合以精细化的有限元分析,获得节点的抗弯性能,并采用弯矩-转角关系来描述.利用ANSYS程序,采用弹簧单元模拟节点弯曲与扭转性能并将试验获得的弯矩-转角关系引入节点属性中,构建了螺栓球节点单层网壳的有限元模型.在此基础上系统开展了网壳结构的稳定性能研究.结果显示:采用螺栓球节点的网壳对于荷载不对称分布较为敏感,而且失稳过程中总伴随有节点的弯折效应;单层球面网壳的极限承载力最低可达到对应刚性节点网壳的32%,最高则超过98%,而单层柱面网壳则仅为10%,这表明此类节点可以应用在单层球面网壳中,但不宜在单层柱面网壳中采用.

中国人民大学世纪馆钢网架设计

中国人民大学世纪馆屋面结构采用四面悬挑的正放四角锥二层网架结构 ,跨中为三层。在满足建筑造型和实用功能的前提下 ,结构外露 ,充分体现了钢结构轻巧、大方的优点。结构设计时 ,分别对采用焊接球节点网架和螺栓球节点网架进行了详细的计算和比较 。

半刚性型螺栓球节点单层K8型网壳弹塑性稳定分析

螺栓球节点并不是理想的铰接节点,它具有一定的转动刚度,是介于铰接和刚接之间的一种半刚性节点。通过螺栓球节点的试验和在ANSYS中的数值模拟研究,分别得到螺栓球节点试验和数值模拟的弯矩-转角曲线,两种分析方法所得的弯矩-转角曲线吻合较好,表明所提出的数值模拟方法是模拟螺栓球节点受力性能的一种正确有效的方法。在此基础上,利用数值模拟所得的常用螺栓球节点的弯曲刚度,并考虑节点弯曲刚度、节点扭转刚度、跨度和矢跨比、节点域、荷载形式、杆件截面类型、支承条件、初始缺陷等参数对网壳极限承载力的影响,对K8型螺栓球节点的单层球面网壳进行了弹塑性全过程分析,较为全面地掌握了螺栓球节点单层球面网壳的稳定性能。

考虑螺栓球节点半刚性的网格结构有限元模型修正研究

为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修正新方法。以单层柱面网壳振动台试验模型为例,在螺栓球节点精细化模型基础上,基于实测模态数据对其进行有限元模型修正。结果表明,修正后有限元模型能较好反映该网壳结构的真实动力特性,采用分步修正算法能精简神经网络结构,可有效用于螺栓球节点网格结构有限元模型修正,具有一定实用价值。

高温下螺栓球节点螺栓连接抗拉性能试验研究

为研究高温下空间结构螺栓球节点受力性能,更好地预测螺栓球节点在火灾高温下的承载能力,进行了高温下螺栓球节点螺栓连接抗拉性能试验,研究了不同温度对螺栓球节点抗拉极限承载力的影响.结果表明:拧入深度为1.1倍螺栓直径时,节点破坏形式为螺栓拉断破坏;高温下螺栓球节点抗拉极限承载力在400℃前并没有明显降低,500℃时极限承载力已经降低至常温承载力的50%,温度升温至700℃时极限承载力几乎完全丧失;在不同温度下,试件表面现象不同,当温度达到300℃时,螺栓球表面开始变黄,螺栓并未发生改变,随着温度升高,螺栓球表面逐渐呈现黑色,700℃情况下,螺栓球表面完全被烧红,螺栓球表面和螺栓表面螺纹开始逐渐起皮脱落.根据所测得的试验结果,对不同温度下试件极限承载力折减系数进行回归拟合,提出了高温下螺栓球节点螺栓抗拉承载力计算方法.

偏航轴承寿命及螺栓强度校核实例

偏航轴承的寿命及螺栓强度是决定风力发电机偏航系统质量的两大关键参数,通过实例详细介绍了基于Hertz弹性接触理论的偏航轴承寿命计算过程以及螺栓强度校核过程。