大悬挑钢梁支柱式支撑在某工程的应用研究

由于悬挑部位层高较高,施工难度高,对工期影响较大,必须要优选施工中可操作性强,承载力及稳定性好,有利于经济控制成本的施工方案,结合工程实际情况,采用大悬挑钢梁支柱式支撑,从施工难点分析到方案的确定、实施,到实施效果检查几个过程进行研究。

Q460高强钢焊接工字形截面单伸臂梁整体稳定性能与设计方法研究

为研究Q460高强钢焊接工字形截面单伸臂梁的整体稳定性能以及完善规范中关于此类构件的设计方法,进行了6根集中荷载作用下Q460高强钢焊接工字形截面单伸臂梁的整体稳定性能试验,测量了试件的初始几何缺陷和截面残余应力。试验结果表明:当单伸臂梁整体失稳的控制梁段位于简支跨时,单伸臂梁的整体稳定承载力随伸臂长度比的增大而减小,截面高宽比较伸臂长度比对单伸臂梁整体稳定承载力的影响更大。在试验基础上,运用有限元程序创建考虑初始几何缺陷和残余应力的有限元模型对试验进行模拟,模拟结果与试验结果吻合良好;基于试验验证的有限元模型,分析荷载形式、荷载比例、简支跨长度、伸臂跨长度和截面高宽比等因素对Q460高强钢焊接工字形截面单伸臂梁整体稳定承载力的影响规律。基于特征值屈曲分析结果,回归出单伸臂梁的弹性屈曲临界弯矩计算公式,并通过对试验结果和有限元参数分析结果的回归提出了Q460高强钢焊接工字形截面单伸臂梁的极限弯矩计算公式。

脚手架在超高层建筑中的应用

对超高层建筑的悬挑及搁置主梁作业脚手架施工技术进行了介绍。结合实际情况对方案设计和可行性进行了分析,对各脚手架支座节点构造做法进行了优化,确保了脚手架搭设对后续施工的影响,在现场得到良好应用,所总结的经验可供类似工程参考。

异形岔道梁桥有限元分析与抗倾覆研究

为保证带外伸横梁的异形岔道梁桥抗倾覆稳定性,结合某工程实例综合采用了设置外伸横梁等4项构造措施。采用Midas Civil 2021建立了全桥梁格模型与全桥板单元模型并进行分析对比,分析了桥跨结构的倾覆破坏机理,提出了实用抗倾覆计算方法。研究表明:梁格法对此类桥梁的计算精度可以满足工程应用的要求;外伸横梁与B岔道根部弯曲破坏失效是桥梁倾覆的最终阶段和前提条件;外伸横梁越短,提供的抗倾覆力矩越大。本次设计采用的4项构造措施均可有效提高结构抗倾覆稳定性,安全系数为10.1,大于2.5,满足规范要求,可为同类桥梁抗倾覆优化设计(如减小外伸横梁根数、调整外伸横梁结构尺寸等)提供依据和参考。

弧形梁悬挑脚手架的设计、施工及监测

现高层建筑施工中,悬挑脚手架被广泛使用作为外立面防护和施工作业平台。悬挑层的结构的安全和附墙件设置是确保弧形梁悬挑脚手架安全的关键。因此,在有弧形梁的楼层设置悬挑脚手架必须进行充分的研究和论证。本文详细介绍了弧形梁悬挑脚手架的结构验算,防变形措施、施工期间的监测及针对具体问题采取的技术措施。

输电线路导线微风振动在线监测技术

为有效避免由输电线路导线微风振动引起的导线断股事故,设计了一套微风振动在线监测系统来实时监测导线的微风振动信息。系统采用悬臂梁式传感器测量导线的弯曲幅度,并根据弯曲幅度,采用峰峰值法和快速Fourier变换(FFT)等方法,计算出导线振动的频率与振幅以及导线的动弯应变。研究表明,悬臂梁式传感器可以准确测量频率1～150Hz的小幅振动信号,峰峰值法可以准确计算出导线微风振动的振幅,而快速Fourier变换可以准确计算出导线振动的频率。根据研究结果可知,该系统采用的测量方法和建立的数学模型可以准确计算出导线的动弯应变值,并能实现输电线路疲劳故障的预警。

双悬臂对称工字形钢梁弹性稳定性计算

在结构稳定理论及钢结构规范、水工钢闸门设计规范中,对双悬臂工字梁在简单荷载及组合荷载作用下的稳定性无相应的计算方法,且规范中的各种近似处理方法既不统一,误差又大,直接影响设计成果的安全性及经济性。通过对双悬臂工字形钢梁稳定性计算简图进行等效简化,应用能量法给出了均布荷载、集中荷载及其组合作用时双悬臂工字形钢梁弹性稳定性的计算方法,并据此建议双悬臂工字形钢梁的合理布置,为规范修订及生产设计提供理论依据。

外伸梁差分离散系统刚度矩阵的符号振荡性及其定性性质

首先建立了外伸梁的差分离散模型,导出了外伸梁离散系统的刚度矩阵。接着对两跨外伸梁证明了其刚度矩阵的符号振荡性,进而证明了三跨外伸梁刚度矩阵的符号振荡性。在此基础上阐明了外伸梁的频率和模态的基本振荡特性。

一侧有圆角过渡的矩形截面悬臂梁应力集中系数的计算

一侧带有圆角过渡的矩形截面悬臂梁受力时 ,圆角处存在应力集中现象。应力集中系数一般由实验确定或由弹性力学方法求出。文中通过对构件圆角处应力的分析 ,应用材料力学方法 ,推导出一种计算应力集中系数的方法 ,比弹性力学方法简便 ,并与实际相符。

拦污栅栅条的稳定计算

通过对双悬臂栅条倾覆稳定计算简图的等效简化 ,应用瑞利商求解倾覆稳定微分方程 ,给出了均布荷载、集中荷载及其组合作用时双悬臂栅条的临界荷载计算方法 ,据此建议了栅条的合理结构布置 ,为规范修订及生产设计提供理论依据。

悬臂梁集中载荷大挠度弯曲变形的一种解

利用数值积分法求解了细长杆悬臂梁受集中载荷时大挠度弯曲问题，并分别对无限长及有限长细杆悬臂梁进行了讨论，提出细长杆悬臂梁所受最大弯矩计算方法。

外伸梁差分离散系统的模态反问题

研究外伸梁模态的反问题,即由两组位移模态或应变模态及相应的频率构造外伸梁差分离散模型物理参数的方法,讨论反问题解存在的充要条件.提出算法并用算例验证.结果表明,由应变模态构造外伸梁的物理参数比用位移模态构造梁的物理参数精度要高.

装配式外套筒-加强式外伸端板组件梁柱连接节点抗震性能试验研究

针对装配式外套筒-加强式外伸端板组件梁与柱连接节点试件进行低周往复加载、单调加载试验,研究节点的受力机制、破坏模式、承载能力、耗能能力、延性和刚度退化等抗震性能。研究结果表明:节点初始转动刚度随外套筒壁厚的增加而增大,当外套筒壁厚由12mm增大到14mm时,节点初始转动刚度增大约17%。增大外套筒壁厚延迟节点的刚度退化速度;梁与柱采用高强螺栓外伸端板组件连接,可以提高节点的变形和耗能能力。梁柱对拉螺栓连接产生一定的"对拉效应",使节点具有较大的转动能力,试件转角均超过0.035rad,可以满足"强节点"和大震对连接节点转动能力的要求;但是过于显著的对拉效应,使节点产生滑移,滞回环由"弓形"过渡到"反S形",节点的耗能能力下降。设计中应通过选择合理的螺栓直径和外套筒壁厚、合理控制对拉螺栓的伸长值、减少外套筒与柱壁间的加工误差等措施,提高节点的刚度以及耗能能力。

RC伸臂梁采用PVA-ECC加固抗剪试验研究

基于2根对比梁和2根聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固的钢筋混凝土伸臂梁的抗剪试验,分析了不同剪跨比下的对比梁及加固试验梁的斜裂缝开展、破坏形态、挠度、应变的变化规律.试验表明,该加固方法对梁的剪切刚度、抗裂性能及抗剪承载力均有一定的提高.依据实验结果,提出了聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC伸臂梁的抗剪承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合得较好,可为实际加固工程设计提供理论参考.

浅埋近距离采空区下综放开采覆岩运动规律研究

结合上榆泉矿的工程地质条件,通过理论分析、数值模拟等方法研究了浅埋近距离采空区下综放工作面覆岩运动规律。理论分析表明:工作面覆岩关键层破断后形成"悬臂梁"结构;工作面背坡推进时,悬臂梁易于在支架后切落卸载,支护空间内整体矿压显现不明显;迎坡推进时,主关键层缺乏侧向水平力无法自稳,"铰接结构"易于活化失稳,切落悬臂梁易形成动载矿压灾害。

单伸臂梁和双跨连续梁的整体稳定性能分析

利用ANSYS有限元程序对单轴对称工字形单伸臂梁和双跨连续梁整体稳定试验进行了有限元模拟。分析中考虑了材料非线性、初始几何缺陷及残余应力的影响,提出了合理的有限元分析模型与网格划分密度,分析结果与试验结果吻合较好。研究表明,截面类型、荷载作用位置、加荷比例以及梁段的跨度比对构件的稳定承载力影响显著,焊接残余应力对构件的整体稳定承载力影响不可忽视。采用有限元模型能够有效地模拟构件的实际受力状态,可以用来进行大量的参数分析,从而取代复杂的物理试验。

外伸梁离散系统模态的若干定性性质

在已证明外伸梁的差分离散模型频率和位移振型基本振荡性质的基础上,首先揭示了两跨外伸梁的共轭系统是一端铰支一端固定并有一个中间铰的两跨连续梁,证明了两跨外伸梁的共轭梁的刚度矩阵是符号振荡矩阵,进而确定了外伸梁的弯矩振型的符号改变数;由此进一步讨论了它的转角振型和剪力振型的符号改变数规律以及位移振型的其他一些定性性质.

双伸臂钢梁等效计算长度系数确定及稳定设计

在双伸臂梁整体稳定分析中引入等效计算长度系数 ,提出了其计算公式 ,并按照钢结构设计规范受弯构件整体稳定性设计中的相关内容 ,由等效计算长度系数推导出了双伸臂梁整体稳定系数的表达式 。

轧制H型钢单伸臂梁的弹性弯扭屈曲分析

对热轧H型钢单伸臂梁受均布荷载作用时的弹性弯扭屈曲进行了分析.认为全跨作用均布荷载的单伸臂梁当控制截面位于简支段时,可以近似简化为端部受集中力偶和全跨受均布荷载作用的简支梁.运用能量法提出了端部受集中力偶和全跨受均布荷载作用的简支梁的临界弯矩计算公式,辅以ANSYS有限元对单伸臂梁进行屈曲分析,将其有限元结果与理论公式的计算结果进行分析比较.研究结果表明,所提出的计算公式有比较高的计算精度.

锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点力学性能影响的试验研究

为了研究混凝土翼板外伸锚固的梁柱端板连接半刚性组合边节点力学性能,设计了3个足尺试件,其中两个混凝土翼板外伸150mm,厚度分别为140mm和200mm;另外一个为混凝土翼板未外伸的对比试件。采用柱顶水平位移控制低周循环加载试验,分析了锚固对该半刚性组合边节点力学性能的影响。结果表明,混凝土翼板外伸锚固(尤其是外伸锚固部分加厚)能够提高该半刚性组合边节点的稳定性及其抗震能力。因此,在实际施工中,应该尽可能锚固。