基于BIM技术与模拟退火算法的村镇轻钢框架结构智能设计方法

传统村镇住宅结构设计需要进行大量的人工试算与重复建模,而受制于建设成本,村镇住宅无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算,其安全性与经济性均难以满足要求。为此,提出一种村镇轻钢框架结构智能设计方法,包括智能建模与智能优化两个环节。基于图层自动识别算法、光学字符识别技术、自适应分块算法提出村镇轻钢框架结构BIM智能建模方法,包括图层识别、轴文本数据提取、墙体轮廓提取等,智能建模结果基本满足实际工程要求。基于提出的两阶段模拟退火算法给出村镇轻钢框架结构的智能优化方法,优化速度较快,优化效果良好。通过实际工程案例对提出的智能设计方法进行验证,结果表明,提出的村镇轻钢框架结构智能设计方法具有可行性,与传统的人工设计方法相比,设计周期可缩短70%以上,材料用量、结构设计指标接近人工设计结果。

装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能

为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%~210.4%,抗侧刚度提高了257.3%~512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。

基于美标的某海外散货仓库大跨钢结构选型

随着近年来“一带一路”持续推进,大跨钢结构在海外应用越来越广泛,如何在海外工程背景下采用美标进行钢结构选型成为了行业难点。本文基于某海外散货仓库项目,介绍了美标设计的主要结构分析过程,并给出了在全生命周期经济性下的结构选型。通过结构比选提出了一种新型自稳型门式钢架结构体系,其具有较好的经济性和极大的增加了仓库使用空间,为类似项目提供了参考。

钢框架-灌浆轻钢剪力墙结构抗震性能试验研究

对钢框架-灌浆轻钢剪力墙结构足尺试件进行了水平低周往复加载试验,研究了灌浆轻钢剪力墙与钢框架的耦合效应,分析了结构的破坏模式、受力特征和耗能机理,得到了结构的承载能力、抗侧刚度、延性及耗能能力等。通过与纯钢框架及冷弯薄壁型钢灌浆墙体结构的试验结果对比,发现灌浆轻钢剪力墙通过自攻螺钉采用内嵌的方式与钢框架连接,二者具有良好的协同工作性能,框剪结构的抗剪承载力和抗侧刚度分别是钢框与墙体对应值之和的1.50倍和1.64倍,结构延性系数达5.42,抗震性能优良,研究结果可为该类结构的设计研究提供科学基础。

基于整体节点理念的钢盖梁与混凝土墩柱连接结构优化设计

针对传统钢盖梁设置套筒外包混凝土墩柱方案墩梁连接位置刚度突变、应力集中及施工定位精度要求高的问题,基于梁柱整体节点理念,以门式框架墩为例,提出一种钢盖梁与钢套筒连接结构优化方案。该方案将连接位置处钢盖梁和钢套筒腹板设计为整体节点板,钢盖梁和钢套筒翼缘板加劲肋一一对应,并将现场接头设置在钢盖梁侧。以某公路工程匝道桥为背景,采用有限元软件分析其门式框架墩采用传统方案与优化方案的受力性能,并将优化方案应用于实桥。结果表明:该优化方案传力顺畅,结构应力集中程度较低,构造合理;该优化方案施工较为简单,容错性更好,具有良好的推广应用前景。

某工业厂房结构设计探析

为实现厂房功能,满足工艺要求,文中以某厂房为例,对设计中遇到的结构布置、柱网方案、上部结构设计等方面的问题进行分析。结果表明,结构布置要根据荷载、规则性、结构类型等因素确定,柱网布置要结合上部结构、基础总造价确定。得出结论,生产车间上部结构设计流程为先确定框架梁布置方案,再进行钢结构屋顶、夹层设计、最后进行结构整体计算。

门式刚架轻型房屋钢结构设计的优化分析

从门式刚架的连接形式和特点两方面介绍门式刚架,阐述门式刚架轻型房屋钢结构的优势,探讨门式刚架轻型房屋钢结构的不足之处,并结合门式刚架轻型房屋钢结构的设计要点提出相应的优化措施,如优化结构构件、优化设计支撑系统、合理确定檐口高度及准确确定荷载。

某工业厂房增设光伏设备的检测鉴定及加固设计

近些年来,光电产业发展势头迅猛。不论是集中式光伏产业,还是分布式光伏产业,都在稳步地向前推进。论文在某工业厂房屋顶欲增设分布式光伏设备的背景下,对该工业厂房结构进行检测鉴定,分析其增加光伏设备后的承载能力,并针对承载能力不满足规范要求的构件提出相应的加固处理措施,最终该厂房屋顶的光伏设备顺利安装并运行良好。

装配式钢结构农宅在天水地区乡村振兴中的应用研究

装配式钢结构农宅结构体系具有强度高、延性好、抗震性能优良、构件轻便、易于运输等优点,围护墙板具有轻质、保温隔音好等优点,很适合在农村大力发展。为此,首先从天水农村人口占比和城镇化率、抗震设防标准和农宅抗震设防现状、建筑气候区划和冬季采暖现状,分析了天水乡村发展装配式钢结构农宅的必要性;其次从国家发展装配式钢结构建筑的政策导向、钢铁产业和钢结构产业发展情况、装配式钢结构建筑在国内农村的应用现状和经济性,分析了天水乡村发展装配式钢结构农宅的可行性,而后分析探讨了适用于乡村农宅的钢结构结构体系和可用于其的围护墙板、楼地面及屋盖板。研究发现,装配式钢结构农宅很适合用于天水地区乡村振兴的农宅建设中。

现代物流仓储智能高架立体库结构设计要点

根据现代物流业快速发展对新型仓储建筑高度和结构材料的多样化需求,通过工程设计实践总结和结构规范应用与计算分析,总结智能高架立体库的不同结构型式及其结构设计要点。

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。

某钢结构门式刚架厂房加固改造设计研究

既有建筑因荷载增大需对柱子进行加固,结合某钢结构门式刚架加固改造项目,提出一种对H型钢柱内部贴焊预制钢管混凝土柱的新型加固方法。使用ABAQUS对H型钢柱建立未加固、粘贴钢板法加固、内部贴焊预制钢管混凝土柱的三个模型,进行静力加载,对比三者的破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-挠度曲线。结果表明:贴焊预制钢管混凝土柱加固法较原柱提高37.9%的受压承载力,位移延性系数提高14.7%,初始刚度提高119.5%,可作为新型加固方法。

门式钢架厂房的钢结构深化设计及施工要点研究

由梁、柱等单元组成的门式钢架轻质钢结构,因其自重轻、可利用空间大、抗震性能好,故其在各种工业厂房、仓库等公共建筑中得到了大量的使用。通过对门式钢架轻质钢结构设计与施工的深入研究,阐述了其在建筑中的应用,并提出了相应的解决方案。

“型钢门架+盘扣式脚手架”式支架在地铁车站中的施工技术研究

根据青岛地铁四号线海泊桥车站二衬结构施工实际,对“型钢门架+盘扣式支架”式支架和满堂支架进行方案比选,详细描述了“型钢门架+盘扣式脚手架”式支架的结构和具体连接方式,介绍了其主要施工步序和施工工艺,为类似条件工程的设计与施工累计经验。

门式刚架轻型房屋钢结构设计研究

门式刚架轻型房屋钢结构具有自重轻、刚度强、传力路径明确、经济效益明显等诸多优点,广泛应用于单层的工建厂房、商用建筑物和大空间、规则建筑中。文章以某停车列检库为依托,详细论述了门式刚架轻型房屋钢结构的设计流程和设计要点,其思路及方法可供其它工程设计参考。

某超限多层物流仓库结构设计

本物流仓库为2层,1层为装配整体式混凝土框架结构,梁为预制叠合梁,楼板为钢筋桁架楼承板,2层为全钢结构,轻钢屋面体系,该物流仓库结构体系超出了现行规范范围。本文介绍了结构体系布置、设计指标控制标准、荷载取值、弹性计算分析、预制叠合梁和钢柱脚设计等内容,可为其他类似工程提供参考。

G3铜陵长江公铁大桥桥塔设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m斜拉-悬索协作体系桥。江北、江南侧桥塔塔高分别为228.5、222.5 m,结构尺寸大,受力复杂,考虑桥塔受力、施工便捷性及主缆与斜拉索面协调布置等,确定采用C60混凝土门形桥塔。桥塔由上、下塔柱和上、下横梁组成,塔柱和下横梁为单箱单室截面,上横梁为开口槽形截面,索塔锚固区采用钢锚梁+混凝土齿块组合的索塔锚固结构,桥塔顶部主索鞍局部承压区采用间接钢筋网片加强并预留索鞍预埋件的布置空间。设计过程采用BIM技术优化局部设计细节,钢锚梁及钢牛腿等钢结构和混凝土结构外表面均采用防腐涂装体系进行耐久性设计。采用MIDAS Civil软件对桥塔整体受力进行分析,并对槽形断面上横梁基于经典理论、规范验算、实体有限元模型论证其结构安全性;基于ANSYS板壳有限元模型,研究不同板厚下钢锚梁锚下加劲板剪应力集中系数,以指导钢锚梁加劲板设计。桥塔塔柱采用支架法和爬模法施工,上、下横梁均采用支架法与塔柱异步施工。

轻型刚架联合生态环保材料在装配式建筑结构设计中的应用研究

分析了轻型刚架结构的发展和应用,以及环保材料的特点和优势,指出轻型刚架结构与环保材料设计应考虑强度、耐久性和成本等因素,并对轻型刚架和环保材料在装配式建筑中的应用进行分析。结果表明,将轻型刚架和生态环保材料相结合,形成新型的装配式建筑结构体系,具有较好的力学性能和节能效果。

门式刚架轻型房屋钢结构设计施工中的常见问题

由于门式刚架结构已在最近数年获得广泛应用,并存在较好的发展前景。但由于这种结构类型对钢结构技术有较大的依赖性,因此在工程设计上存在着许多的技术要求标准问题。本文主要从屋面结构活荷载的取值范围、斜梁尺寸取值范围、构件挠度、构造型式与布局、屋盖的防风性措施、防腐防火能力等方面,研究了门式刚架与轻型房屋钢构件相关设计问题。

大跨度索支承实腹式门式刚架钢结构设计

文章首先介绍了索支承实腹式门式刚架的结构形式,然后分析了该结构的优势,包括承载能力强、结构刚度大、预应力刚架梁稳定性好及用钢量少。在施工方面,介绍了索支承实腹式门式刚架的施工工艺和节点构造,随后以具体工程为实例,详细阐述了结构设计中的荷载取值、计算工况、计算参数和计算结果。结果表明,索支承实腹式门式刚架的预应力效果比普通预应力刚架更明显,显著改善了刚架的受力性能。