新型高强钢管格栅拱架接头抗弯性能分析

拱架接头作为整环结构受力及变形的薄弱部位,合理的接头型式是结构设计的关键,其力学特性对准确评价整体承载性能至关重要。为评估高强钢管格栅螺栓端板接头和组合套筒接头的受力性能,开展了接头足尺抗弯试验和数值模拟,探讨了两种接头的破坏形态、变形挠度、承载力及应力应变等特征指标的变化规律,并对接头抗弯刚度和承载力进行了定量评价。结果表明:在加载过程中两种接头呈现出典型的弹性增长阶段、塑性发展阶段、稳定承载阶段或残余强度阶段;螺栓端板接头表现为平滑曲线形破坏模式,组合套筒接头表现为折曲形破坏模式;相较于组合套筒接头,螺栓端板接头的极限弯矩提高了46.4 kN·m,相应的挠度减小了18.5 mm,初始抗弯刚度和使用阶段抗弯刚度分别提高了1011 kN·m 2和877 kN·m 2;两种接头的钢管应变响应规律基本一致,呈现出外环受压、内环受拉的分布特征,外侧受压率先进入屈服阶段;螺栓端板接头变形受力稳定,开口变形量小,螺栓安全系数高;组合套筒接头承载能力较低,可变形程度较高。研究成果可为隧道工程钢管格栅支护结构的接头设计及工程应用提供借鉴。

中庭钢结构采光顶操作平台施工方案比选研究

采光顶在大型公共场所应用普遍,通常采用搭设落地脚手架作为其施工的操作平台,但落地脚手架的搭设影响了中庭其他工序的开展。以2个大型商业项目的中庭施工为例,分别拟定钢丝绳拉索平台和钢网架平台2种方案,并对2种方案从安全、工期、费用、适用性等方面进行分析、对比和总结,为类似工程采光顶操作平台形式选择提供参考。

青岛伊甸园温室馆软土地基大跨度钢拱壳结构关键技术研究

青岛东方伊甸园温室馆位于海边盐碱地,整体高度约57.4m,结构呈“水滴形”。钢屋盖短向跨度133.5m,长向跨度193m,上覆ETFE气枕。本项目面临风荷载为主控的结构选型,大跨度钢拱壳结构外推力的有效平衡,软土高腐蚀性地基的不利影响的处理,钢结构节点的设计等众多技术难题。结合本工程的成功实施,介绍了位于软土地基上的大跨度钢拱壳结构所遇到的问题、解决方法和采用的关键技术。重点介绍了主控荷载作用下结构形体参数化找形、钢结构构成逻辑、整体结构设计理念、针对高腐蚀性的软弱地基处理策略、钢结构关键节点设计方法、钢结构屈曲稳定分析、场心地基处理对被动桩的有利影响。结果表明:结构设计合理,经济安全。

带摩擦剪切耗能节点的高层建筑斜交网格结构体系抗震性能研究

结合建筑外立面的特点,树根互联全国总部&三一集团华南总部超高层建筑采用由24根钢管混凝土斜柱构建的外露斜交网格钢框架+混凝土核心筒+内部24根钢吊柱竖向分区段悬挂承重的结构体系。每5层外框斜柱交汇节点处存在3.2m跨度的马鞍形短梁节点,在侧向作用下,剪切变形显著。将摩擦型材料应用到马鞍形节点处形成摩擦剪切耗能节点,对该结构进行抗震性能化分析,表明马鞍形摩擦剪切耗能节点在设防烈度及罕遇地震作用下能起到一定“保险丝”的作用,参与结构耗能机制,提高第二道抗震防线外框结构的延性,保护外框钢管混凝土柱。

大跨度螺栓球型网架设计与安装技术研究

文章结合太原武宿综合保税区(阳曲园区)一期基础配套设施建设项目,介绍了大跨度螺栓球型网架结构的特点,阐述了网架设计的原则及其制作与安装方案,就网架的安装施工流程、施工要点和施工质量控制进行研究,极大地减少了高空作业的危险因素,使施工更加安全可靠,同时也提高了施工效率,为施工中各项工序穿插作业创造了便利条件,有效保证了工程建设施工的整体质量。

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。

某大跨船形钢结构设计

某大跨多层建筑位于上海市浦东新区,屋顶最大平面尺寸87.5m×38.0m,3层平面以上空间结构呈椭圆船形。结构内部由三处钢框架-支撑筒作为落地竖向支撑,辅以弧形钢网格+桁架梁以实现。针对其扭转不规则、楼板不连续、侧向刚度不规则、体型收进等不规则项以及大跨、大悬挑、连体等结构特点,本文进行了多模型对比分析、抗震性能化设计、非线性稳定分析、舒适度分析以及节点有限元分析等,确保结构安全可靠的同时,又满足建筑功能的舒适性,可作为类似工程的参考。

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。

网(壳)架及轻钢结构设计、施工及检验的有关问题探讨(上)

了解规范的来龙去脉,有助于灵活处理工程中遇到的相关问题.本文探讨网架、网壳及轻钢结构的设计、施工、检验中的有关问题,主要内容包括:空心球厚簿不匀;螺栓球节点"马蹄缝"、"假拧";螺栓球网架起拱及挠度控制;高强螺栓的材料、级别、等强;混合节点;施工安装验算;钢材与杆件拼接;焊缝等级、缺陷、可焊性及化学成份;杆件旁弯,试验及加固;荷载与侧移等.

焊接空心球节点钢管焊趾处应力集中试验研究与有限元分析

采用试验和有限元的方法研究了焊接空心球连接节点中钢管焊趾处的应力集中特性。研究表明:焊接空心球连接节点的钢管焊趾处的垂直焊缝应力、环向应力和径向应力均为拉应力,其中垂直应力最大,环向应力约为垂直应力的1/2,径向应力最小。钢管焊趾处的热点应力随空心球外径和钢管壁厚的增大而增大,随空心球壁厚、钢管外径和焊脚尺寸的增大而减小。建立焊接空心球节点钢管焊趾处的热点应力集中系数求解公式,为建立以热点应力幅为参量的焊接空心球节点钢管焊趾处的疲劳设计方法奠定基础。

双曲面钢结构冷却塔的结构选型和节点受力分析

针对某大型双曲面钢结构冷却塔工程,采用棋盘式四角锥双层网壳、正交正放四角锥双层网壳和交叉桁架双层网壳3种不同结构体系进行方案比选。结果表明:棋盘式四角锥体系较其他两种结构体系用钢量少,稳定性能更好;通过对15个不同厚度和网格尺寸的棋盘式体系的冷却塔模型进行对比分析,得出了网壳厚度和网格尺寸对结构用钢量和稳定性能的影响规律;选取冷却塔上受力较复杂的节点,采用有限元方法分析其承载力,建议按节点承载力不低于构件承载力的原则对节点采取加强措施。

某异型空间钢结构设计

结合具体工程的设计实践,着重分析了异型钢构件的节点设计,包括圆管节点,异型H钢与圆管连接节点等,介绍了格栅节点设计,通过合理的分析设计,使整体结构受力合理、安全,施工方便。

天水体育中心钢结构分析与设计

天水市体育中心由体育场、体育馆、游泳馆、体育学校以及连接场馆的两个室外大平台组成。场馆的看台及下部结构采用钢筋混凝土框架结构,屋面呈"飘带"形空间曲面,将一场两馆的屋盖连成一个整体。介绍了该项目中钢结构运用的分析与设计。体育场罩棚采用双向管桁架钢结构,体育馆、游泳馆屋盖采用局部三层网架结构。由于结构超长,钢结构屋盖设置了温度伸缩缝以及温度伸缩节构造,有效释放了温度应力。各场馆的计算分析都基于钢结构与混凝土结构整体拼装模型。由于项目所在地区为高烈度区,下部框架结构中采用了屈曲约束支撑,对屋盖结构也进行了小震与中震的抗震性能目标分析。考虑到体育场罩棚大型悬挑构件抗风设计,还进行了抗连续倒塌验算,并对关键支座节点进行了实体有限元分析,确保了结构可靠的传力与约束。通过结构分析,该工程的设计满足规范要求。

成都天府国际机场指廊钢结构设计

成都天府国际机场A区指廊屋盖平面尺寸约404m×112m,横断面呈双坡形,支承于两列外倾钢管混凝土斜柱上。屋盖采用四角锥焊接空心球网架结构,为增加中部天窗带的通透性,同时减小竖向荷载作用下斜柱柱底弯矩以利于基础设计,在屋盖跨中位置用钢拉杆局部替换下弦杆,并通过施加预应力减小对斜柱推力,形成局部张弦网架体系。进行了局部张弦网架的静动力分析、罕遇地震下的弹塑性时程分析、多点激励与一致激励的对比分析以及考虑局部断索的动力时程防连续倒塌分析;结果表明,该指廊钢结构体系合理、抗震性能优良、防连续倒塌能力强,整体安全可靠。

改性增强土坯砌体单轴受压性能试验研究及数值模拟

为改善土坯砌体从中部开裂的破坏缺点并提高土坯砌体抗压强度,通过对改性土坯砌体以及在水平灰缝配钢丝网土坯砌体进行单轴轴心抗压强度试验、采用ABAQUS软件对试件有限元分析,描述了试验过程及破坏特征。结果表明:泥浆和土坯砌块同时改性时土坯砌体抗压强度一定的程度上有所提高;与改性土坯砌体相比,水平灰缝配置钢丝网土坯砌体抗压强度、延性有所提高,裂缝扩展缓慢,明显改善土坯砌体往往从中部开裂的破坏特征;塑性和混凝土塑性损伤本构模型,可较好地模拟其土坯砌体的损伤演化。研究结果对土坯砌体加固和数值分析有一定的参考价值。

曲面螺栓球节点钢结构网架的吊装施工技术

曲面钢结构网架的吊装方法较多,大都采用满堂脚手架或者液压整体提升等方案。对于特定条件下的螺栓球节点钢网架而言,综合考虑变形控制和施工工效等因素,创新提出一种部分提升后再高空散拼部分悬挑构件的方案。该方案在安顺娄湖生态湿地公园整体开发PPP项目的水上艺术中心工程中成功应用,取得了理想的效果。

郑州新郑国际机场T2航站楼主楼钢屋盖施工技术

郑州新郑国际机场T2航站楼主楼由屋盖网架与8组四叉锥管柱组成,投影面积约7.9万m2。结合工程特点分析了工程重难点,开展了屋盖网架多单元分块施工、提升点布置与吊点形式、超重铸钢节点和四叉斜锥管柱安装、屋盖网架合龙与卸载以及三角格构提升支撑架设计等几个方面研究。工程实践表明该施工技术有效保证了工程施工质量和施工进度。

轻钢结构支座节点施工中一些问题的分析及防治

通过工程实践及调查,提出了目前轻钢结构支座节点施工中存在的问题,分析了在节点设计、材料、施工等方面的原因,并针对H型钢钢架支座、网架支座、柱脚等节点存在的问题,提出了对策和建议。

新型十字钢板接头在超深格形地下墙中的设计应用

介绍超深格形地下墙槽段刚性接头中的一种新型十字钢板接头类型的设计,对超过规范设计范围的十字钢板接头进行了理论分析,并对其进行了物理模型分析和数模优化,为在超深格形地下墙结构中的刚性接头提供了一种较好的结构解决方案。

隧道初期支护型钢格栅节点受力性能影响研究

初支二衬连拱隧道新型支护体系支护结构中钢架连接节点处为钢架的受力薄弱点,在隧道施工中应加强关注,但是,目前节点连接对于隧道初期支护钢架整体受力性能的影响仍不清楚,需要通过试验进行研究。基于此问题,按照初支二衬连拱隧道初期支护形式设置型钢、格栅分节及不分节四类构件,进行室内加载试验,研究设置节点对初期支护结构的力学性能影响,得到如下结论:设置节点会导致减小结构极限承载力,降低结构的强度、刚度,构件整体性下降;削弱型钢、格栅自身性能,降低型钢、格栅与混凝土间的协同作用,混凝土提前脱离工作;开裂提前,裂缝开裂、构件变形程度加重,构件出现斜拉破坏;对型钢混凝土类初期支护构件的影响要更显著,从结构内部来看,该影响体现在对钢架的影响。