带对穿螺栓矩形钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法研究

设置对穿螺栓可以提高钢管混凝土短柱的力学性能,以试件同参数的ANSYS模型为原始算例,研究对穿螺栓的直径和纵向间距、套箍系数、宽厚比、长宽比、材料强度等参数对其轴压力学性能的影响。结果表明:设置对穿螺栓可以提高钢管对核心混凝土的约束效应,核心混凝土的应力分布表现为以对穿螺栓为分界线形成两个有效约束区,且四个角部的应力值最大;随着对穿螺栓纵向间距的减小、直径的增大,试件的承载力、变形能力、延性提高;试件承载力可随着套箍系数的增加、宽厚比的减小、材料强度的增强有小幅度提高。提出带对穿螺栓矩形钢管混凝土短柱的轴压承载力的计算方法,得到的计算值和试验值吻合良好,该方法还同样适用于带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱承载力计算,计算过程简便且准确度高。

大断面类矩形顶管注浆压力对管节损伤的影响分析

为探究大断面矩形顶管注浆压力波动及其控制边界难以确定的实际问题,依托南京某大断面类矩形顶管工程,借助理论分析、工程类比和数值模拟等方法,研究了顶板和侧壁局部憋压工况下,大断面类矩形管节结构的变形和损伤机制。通过分析矩形顶管管节受力特征,计算了大断面类矩形管节承受的外荷载,并采用ABAQUS有限元数值模拟软件内置的混凝土损伤塑性模型进行数值建模,研究不同注浆压力作用下钢筋混凝土管节损伤演化机制。结果表明:(1)注浆荷载作为可变荷载,对管节受力有明显影响,应将注浆压力纳入管节设计环节;(2)针对该工程,其理论注浆压力为0.311 MPa,考虑抑制背土效应的需要,应适当提高注浆压力,但必须控制在合理范围内;(3)从损伤演化的角度来看,注浆荷载达到0.6 MPa时,管节顶板的拉伸损伤已达到较高水平,因此,将0.6 MPa作为该工程的注浆压力预警指标,而0.9 MPa应作为注浆压力的控制指标。

复杂环境中矩形顶管始发端地层加固方案优化研究与应用

矩形顶管的始发阶段是矩形顶管施工中风险最高的施工阶段,在施工过程中,必须在始发前对始发端地层进行预加固处理。城市核心区域由于受到地面和地下建筑物、管线的影响,经常遇到加固盲区、加固不到位的问题。基于此,本研究总结提出了一种旋喷桩加固结合钢板桩防护的施工方法,在始发基坑洞门处围护结构外侧,密贴围护结构打设钢板桩,结合旋喷加固、洞门凿除等工艺改进措施,有效降低始发端地层施工风险,保证工程自身和周边环境安全。

高层建筑工程矩形钢管混凝土节点的分析与设计

概述了钢管混凝土结构节点在工程中的应用情况,研究了在方钢管混凝土节点设计方面的一些问题,提出了分析计算解决的方法。对于解决结构体形特别不规整的高层建筑的节点设计问题进行了有益的尝试。

焊接矩形管的棱形成型设计

当矩形管的宽高比≥2时,焊接矩形管采用棱形成型方式虽有较大困难,但因在该成型方式下的轧辊具有可修复性而使其寿命延长,从而可节省工具费用降低生产成本。以生产90 mm×30 mm×2.2 mm焊接矩形管为例,探讨了矩形管宽高比≥2情况下棱形成型的基本设计方法。实践证明:采用棱形成型方式可以生产出高质量的焊接矩形管;对于线速度差值大的轧辊应该改变其结构,以适应不同的带钢。

预应力矩形钢管混凝土梁力学性能研究

研究预应力矩形钢管混凝土梁极限承载力实用计算公式及有限元计算方法 ,并对混凝土强度等级、含钢率、预应力等参数进行分析。计算结果表明 ,矩形钢管混凝土梁受拉区配筋可以大幅度提高构件极限承载力 。

热轧无缝矩形钢管截面轮廓理论模型分析

为优化轧机孔型参数,降低热轧无缝矩形钢管开发成本,提出一种横向截面轮廓预测理论模型。基于四辊式轧机工作原理和孔型结构特点,提出了钢管截面面积及中性层长度不变等假设条件,并在此基础上抽象出了钢管截面1/4中性层几何模型。基于几何学及数学原理,构建了钢管截面轮廓理论模型。以外径Φ123.42 mm、壁厚4.54 mm的圆管轧制为80 mm×120 mm矩形管的过程为研究对象,基于上述理论模型对截面轮廓参数进行了计算;利用有限元技术,对该矩形管的热轧过程进行了仿真。对比分析结果表明,理论模型在一定程度上能够预测钢管截面轮廓形状,二者圆角半径的误差为13.23%。且轧机数量越多,预测结果越准确。

矩形钢管·竹胶合板组合梁抗弯性能分析

随着建筑新型材料的发展与环保建筑理念的提出,竹材因其具备良好的力学性能,可作为理想的建筑材料。本文设计钢竹组合梁,充分利用竹材与轻钢的优点,分析组合梁的挠度、承载力,研究组合梁的工作性能,并得出相应的理论计算公式。经过有限元分析软件ANSYS,验证钢竹组合梁理论计算的可行性,同时可作为模拟钢竹组合梁工作性能的分析依据。

超大类矩形断面复合顶管施工力学性能研究

依托上海轨道交通14号线静安寺站工程,介绍了超大类矩形断面钢-混凝土复合顶管的结构构造、加工制作与施工监测方案,重点分析应力监测数据并结合数模结果揭示了管节在顶进及后续施工中的受力性能,以此来研究大埋深软土地层中新型超大断面顶管的施工力学特性.结果表明:对于顶管中的任一管节,钢板与纵向肋板的应力在该管节顶进初期与全钢管顶推完成时出现较大波动,而中间段基本稳定在某一数值,且钢板轴向受力相比环向受力对管节纠偏更敏感;同一顶管不同管节在施工过程中的应力和位移分布一致:应力分布较为均匀,峰值应力位于顶推面拐角附近;变形趋势为竖向内凹、横向小幅外凸,峰值形变位于竖向跨中;管节峰值应力随顶管推进逐步增大,但均未超过弹性极限,峰值形变保持稳定;钢板的环向应力由水土压力控制,应力分布为上部受拉、左右受压,轴向应力由顶推力控制,其中竖直方向上的轴向应力也受管节竖向偏转和外壁环向荷载的影响;纵向肋板的轴向应力在水平方向上由顶推力控制,在竖直方向上由外壁环向荷载控制;后续施工过程中,顶管受力相对稳定.影响范围方面:注浆加固对钢板和纵向肋板的受力均有较大影响;管节环向焊接主要对钢板的环向与轴向受力有较大影响;钢筋绑扎和混凝土浇筑仅对钢板的环向受力有较大影响.

陶瓷复合方钢管的制备及有限元分析

目前,在方钢管内制备陶瓷层的技术还不成熟。采用重力分离法(SHS),在大截面方钢管内使用型钢作管芯,制备了表面光滑、厚度为1.5～3.0mm,硬度为1100HV以上的氧化铝内衬陶瓷层;采用ANSYS软件对陶瓷内衬方管的传热过程进行了模拟计算,并分析了结合力产生的原因。结果显示:钢基体与陶瓷层为箍紧式机械结合;衬层厚度不同,方钢管的温度-时间曲线和残余应力分布不同。陶瓷复合方钢管制备中的冷却温度变化状况可为工艺参数的选择提供参考。

矩形钢管矫直机的设计与分析

本文采用理论计算与类比相结合的方法.通过对矩形钢管矫直机有关结构及参数的分析.阐明了笔者的设计思想,并给出了结论.

不等边五边形焊管轧辊的计算机辅助设计

对不等边五边形焊管形状进行了分析,精确计算了其周长和圆管尺寸,并在数学推导基础上,计算了各架次孔型尺寸,完成了不等边五边形焊管轧辊的设计。

矩形钢管混凝土构件组合截面水化热温度分布探讨

采用实体有限元分析软件MIDAS FEA对某矩形钢管混凝土组合构件的截面建立有限元分析模型。探讨了由于内填混凝土水化热引起的钢管与混凝土组合截面的温度分布规律,对此类问题在今后的矩形钢管混凝土组合构件的工程应用中提供参考。

钢桁架桥梁矩形钢管节点混凝土施工技术探讨

结合虎门大道B号人行天桥节点矩形钢管混凝土,对矩形钢管混凝土钢结构的制作安装、微膨胀混凝土配合比的设计和施工作了分析和介绍,指出矩形钢管混凝土可以提高结构承载力和稳定性,具有很大的发展潜力。

矩形钢管混凝土柱抗剪性能研究

对矩形钢管混凝土柱抗剪性能的研究现状、目前取得的研究成果和存在的问题进行了介绍与探讨,并为其进一步的研究提出了一些建议,以完善我国相关的规范建设,推动钢管混凝土结构的进一步发展。

华龙国际大厦混合结构构件及节点设计

论述了矩形钢管混凝土柱钢框架、混凝土核心筒结构在江西华龙国际大厦的应用,介绍了矩形钢管混凝土混合结构总体设计、节点大样及构造。

带横隔矩形钢管混凝土柱顶升浇筑施工安全高度计算方法研究

针对带横隔板矩形钢管混凝土柱泵送阻力大、管壁易变形、角部焊缝处应力集中的问题,结合理论分析和数值模拟,提出施工过程中柱内压力限值及顶升单元最大安全高度的简化计算方法。以实际工程为例,采用简化公式计算其安全顶升高度,表明该简化计算公式具有工程适用性。在确定柱内压力限值时,宜优先采用有限元法,无条件时可采用简化公式进行快速估算。

大断面类矩形钢顶管结构受力性能现场试验研究——以上海轨道交通14号线静安寺站顶管车站工程为例

为解决城市核心区地铁车站施工难题,上海轨道交通14号线静安寺站采用超大断面的类矩形钢顶管建造地铁车站。由于该新型结构的施工工艺及受力特性的研究目前仍处于初期阶段,设计关键点、受力薄弱点尚不清晰,因此基于该实际工程进行现场试验研究。通过布置水土压力传感器、钢结构应变计,获取顶管施工全过程外荷载及钢结构应变的大小及变化规律,探究顶管结构在各个施工工况下的结构受力性能。结果表明:1)运营工况下,总压力值分布均匀、左右对称,顶部总压力略大于底部,下半环压力大致呈马鞍形分布;2)同步注浆工况下,泥浆套能快速传递注浆压力;3)二次注浆工况下,整环注浆压力约为330 kPa,相较运营工况提高了1.56倍,为最不利受力工况;4)管节环向受力机制接近整环矩形框架结构,结构顶、底部为最不利受力截面;5)管节纵向应力较小,需关注顶管隧道回退量,必要时增大止退反力,做好环缝防水措施。

F型钢承口矩形顶管在不均匀土体沉降下的管节张开量研究

鉴于目前针对顶管管节张开量的研究较少,以某工程为研究对象,采用数值模拟软件分析F型钢承口矩形顶管在不均匀土体沉降作用下的接口-钢壳滑移量、接口处管节变形以及接口张开量。模拟结果表明:管节张开量主要与土体最大沉降值有关;管节对纵向荷载的响应程度直接影响接头处张开量大小;通过对不同沉降量下管节张开量进行研究,当顶管下方土体不均匀沉降最大值达到2 cm时,管节的张开会带来渗漏水风险。同时揭示了管节接口张开量在底板上的分布规律:接口张开量呈中间小、两侧大的分布状态,提出应注重管节两侧的防水设置。

大空间商场矩形钢管混凝土结构的设计

以具体工程为实例,阐述了在对矩形钢管混凝土结构框架柱、框架梁、梁柱节点等进行设计时,应注重满足强柱弱梁、强连接弱构件的抗震要求。在组合梁设计中,应确保钢梁与混凝土翼板与抗剪连接件牢固结合并共同工作。