超长变电构架结构温度效应分析研究

建立了不设温度缝的超长变电构架结构的整体有限元模型;针对不同类型温度荷载的特点,选取了两种典型的温度计算工况;分别利用大型通用有限元分析软件ANSYS和STAAD,计算得出了超长变电构架结构温度效应;给出了结构中各类型构件(端撑、人字柱、桁架梁)的温度应力变化范围及分布规律、结构整体变形特点、人字柱及桁架梁的温度变形值和分布规律;通过对结构温度效应值及其规律的分析研究,得出了一些对设计超长变电构架结构有意义的结论。     

750kV超长钢管混凝土人字柱变电构架温度效应分析

为了研究温度效应对750 kV钢管混凝土人字柱构架变电站结构内力和变形的影响,以及在此类结构中不设置温度伸缩缝的可行性,以国内首例750 kV钢管混凝土构架——甘肃桥湾750 kV变电站为工程背景,利用SAP2000有限元软件对工程拟采用的两种钢管混凝土构架方案(中间支承结构和两端支承结构)的温度效应进行分析。结果表明:在不设置温度缝条件下,温度工况为两端支承结构构架的控制工况,而非中间支承结构构架控制工况,且两种构架方案在不设置温度缝的情况下均满足设计要求;通过对比夏季安装和冬季安装两种工况,认为构架在冬季安装比较合理。     

超长高层建筑混凝土结构温度效应分析

研究了超长高层建筑混凝土温度效应。结合工程实例,采用线性分布法计算温度荷载,利用大型有限元分析软件,对工程主体结构的整体温度效应进行了计算和分析,给出结构整体变形特点,分析了不同构件在温度工况下内力或应力的数值范围和分布规律,可供同类工程设计和施工参考。     

超长高层建筑在昼夜温差作用下的温度问题研究

研究了超长高层建筑在昼夜温差作用下的温度效应问题。根据昼夜更替造成的结构温度变化特点 ,采用线性分布法计算温度荷载 ,利用大型有限元分析软件 ,对郑州第二长途电信枢纽工程主体结构的整体温度效应进行了计算和分析 ,给出结构整体变形特点 ,以及结构不同构件在昼夜温差工况作用下温度内力或应力的数值范围和分布规律 ;通过与季节性降温工况作用下的超长高层建筑物温度效应对比 ,分析了不同工况引起超长高层建筑物温度效应差异的原因 ,总结了昼夜温差给建筑物带来的不利影响 ,所得结果可为该工程设计和施工提供参考。     

日照作用对超长高层建筑结构的影响

研究了在日照温差作用下超长高层建筑结构的温度效应计算问题。在分析日照辐射作用特点的基础上 ,设计出日照温差作用温度计算工况 ,给出了日照温差作用温度计算工况参数。利用大型有限元结构分析软件 ,对郑州第二长途电信枢纽工程主体结构在日照温差作用下的整体温度变形和温度内力或应力进行了计算和分析 ,给出结构整体变形特点以及结构不同构件在日照温差作用下温度内力或应力的数值变化范围和分布规律 ,计算结果为工程设计和施工提供了参考。     

超长变电构架结构分析与设计

针对超长变电构架结构的特点,本文以某500kV变电站中的220kV出线门型构架工程为例,重点论述了其结构动力特性、荷载及工况组合、结构内力分析及构件检验、节点设计、基础设计等5方面的内容,提出设计此类变电构架结构时所需注意的事项,为类似工程设计提供参考与借鉴.     

极端温差对超长高层建筑的影响

探讨了极端温差对超长高层建筑结构的影响问题。通过历史统计数据设计了作用在超长高层建筑结构上的极端温差工况 ,以典型超长高层建筑实际工程为例 ,采用有限元方法 ,建立了接近工程原型的有限元模型 ,计算得出该建筑整体结构和各种构件的温度效应 ,从中总结出温度变形、温度内力或应力的大小范围及分布规律 ,计算结果可为工程技术人员在设计和施工中考虑极端温度效应提供依据。     

上海中心大厦日照温差效应分析

计算了上海地区施工历时较长的超高层混合结构上海中心大厦在施工阶段的温度作用:季节温差和日照温差,给出温度作用的两种工况和构件计算温度,考虑太阳的照射角度、日照时间及构件之间的遮挡情况,选取合理的日照温差作用范围,选用考虑重力二阶效应的有限元分析软件模型,分析结构在两种工况下代表位置处的整体变形特点和伸臂构件的受力情况,并比较两种工况下的结构效应。结果表明:日照温差作用对结构影响较大,结构在两种工况下竖向位移较大,季节温差作用下水平位移很小,日照温差下水平层间位移角相对较大;日照温差工况下,向阳面位置处相邻竖向构件相差较大,由于竖向构件的差异变形和结构整体弯曲效应,使得伸臂在此工况下的内力较季节温差有很大差别。     

中国建筑千米级摩天大楼温度效应研究

计算了中国建筑千米级摩天大楼在施工阶段和使用阶段的温度作用效应,考虑日照温差、季节温差、内部空调作用及垂直温度递减影响,给出四种温度作用工况的计算温度值,选用MIDAS/Gen和YJK两种有限元分析软件,分析结构在四种工况下典型位置处的温度变形特点和主要构件的温度内力情况,并比较四种工况下的结构温度效应的规律和大小。分析结果表明,日照作用对结构变形影响最大,内部空调作用影响次之,季节温差及垂直温度递减的影响较小;日照作用使结构向阳部分构件产生较大的拉力,结构加强层附近构件温度内力会明显增加;使用阶段由于内部空调作用的影响,内部与外部的温差会使外围构件产生一定的拉应力。     

竖向高度对超长结构温度效应影响的有限元分析

结合工程实例,采用线性分布法计算温度荷载,在最不利温度作用计算工况下,利用大型有限元分析软件计算不同竖向高度下的温度内力,得出了不同竖向高度下结构中各构件(梁、楼板、柱子等)的温度内力变化规律,研究了竖向高度对超长结构温度内力的影响。计算结果为工程设计和施工提供了参考。     

钢筋混凝土框架抗火性能的有限元分析

基于简化的固体可燃物燃烧模型,利用FLUENT对单室房间进行了火灾模拟,得到了烟气温度场分布情况。在此基础上,分析对比了钢筋混凝土框架在三种不同高度的跨层发生火灾下的温度场分布及变形规律。结果表明:在相同火灾荷载的情况下,火灾发生在高度越低的跨,整个框架结构破坏坍塌的越快;底跨层受火时,柱的侧向位移最小,高跨层受火时,柱的侧向位移最大;混凝土板是最早遭到破坏的,但混凝土柱的破坏才会导致整个框架的失稳坍塌。     

考虑土壤-结构共同作用影响的双曲冷却塔可靠度

本文建立了对风荷载、自重和温度荷载组合作用下的双曲冷却塔结构进行可靠度分析的半随机过程模型,研究了考虑土壤-结构共同作用、塔底用连续弹性支承和离散支柱所造成的可靠度评估差异.运用等效静态的方法,考虑湍流动态风荷载响应.将动态随机过程模型转化为静态随机变量模型.TR荷载组合规则被用来考虑各荷载效应之间的关系.以广东茂名90米双曲冷却塔作为算例,数值结果表明不考虑共同作用的设计是保守的.     

A new design method for calculating critical temperatures of restrained steel column in fire

This paper presents a new simplified design method for calculating the buckling- and failure-temperature of uniformly heated, axially restrained steel column subjected to axial compression load or combined axial compression force and bending moment in fire. Here the term “buckling temperature” refers to the temperature at which the restrained column loses temporary stability due to increased axial compression load, while “failure temperature” refers to the temperature at which the axial load in column returns to the initial level. For a restrained column under axial load, this paper presents effects of three different column design parameters, including the axial restraint stiffness, the initial axial load and the column slenderness, on the column buckling- and failure-temperature using a calibrated finite element method model. Two additional parameters are analyzed, including the bending moment ratio and the end moment ratio, for a restrained column under combined axial force and bending moment. To derive design calculation equations, regression analyses were carried out to express the reduction in column buckling- and failure-temperature, from that of the column without axial restraint, as functions of the aforementioned column design parameters. The accuracy of these design equations are then assessed by comparison between their predictions and finite element predictions.     

2010年上海世博会日本产业馆结构“再利用”概念设计

2010年上海世博会日本产业馆建于原江南造船厂船体联合车间内,其结构设计贯彻"再利用"理念,采用新建柱下独立基础与原有厂房混凝土地坪协同工作的基础形式,钢结构连接节点尽量采用可拆卸的高强螺栓,使用过程中保留脚手架钢管作为结构抗侧力构件,实现了世博会多样化建筑特色、"再利用"基本理念、绿色环保以及结构设计经济安全的有效结合。     

旧桥加宽局部温度影响研究

以广州某桥加宽过程中温度荷载的局部影响为研究对象,分析了温度荷载单独作用下新加宽部分、旧桥部分及加宽后联合桥的应力和变形响应,得出温度荷载对加宽影响的结论,供类似工程问题参考。     

超长混凝土结构间接作用效应计算实例分析及应对措施

新建筑结构荷载规范中列入了温度作用。本文根据新荷载规范的相关规定,介绍了温度等间接作用的取值方法,并结合具体工程实例,对超长混凝土结构考虑基础刚度,计入温度、收缩及徐变等非荷载工况进行分析。分析结果表明,超长混凝土结构在温度等间接荷载作用下,结构中部混凝土拉应力及端部弯曲应力较大。针对分析结果,本文提出了解决混凝土结构超长问题的一系列应对措施,例如加强局部应力较大处混凝土构件配筋、优化混凝土原材料及加强施工措施等方法,以供工程设计参考。     

微动力降尘装置与高效除尘器在燃煤电厂输煤系统中的联合使用

介绍了燃煤电厂输煤系统中应用的微动力降尘装置和高效除尘器的工作原理,并提出将两种装置联合使用进行除尘。详细分析了联合装置的工作原理和除尘效果,并以广州某电厂为例进行了计算比较,结果证明采用联合装置后降尘效果、节能效果和减排效果都有显著改善。     

Behaviour and design of restrained steel column in fire, Part 3: Practical design method

This paper presents a practical design method for calculating the buckling and failure temperatures of restrained steel column under axial load or combined axial load and bending moment based on the results of extensive numerical parametric studies. Design equations for unrestrained columns in fire are adopted to calculate the buckling temperature of a restrained column by including the additional compression axial force due to restraint thermal elongation. The cross-section yield axial strength-plastic bending moment interaction curve is employed when calculating the failure temperature of restrained column. Results from the proposed method are compared with ABAQUS simulation for different cases. For the restrained column under axial load only, the buckling and failure temperatures calculated by the simplified method agree well with predictions by ABAQUS. For the restrained column under combined axial force and bending moment with realistic parameters, the buckling and failure temperatures predicted by the proposed method also agree well with ABAQUS predictions.     

某百米级高层隔震结构风致效应研究

现行规范采用静力设计的方法可能对高层隔震结构的风致效应考虑不足,为此深入研究了高层隔震结构抗风设计与风致效应,结合现行规范提出高层隔震结构风致效应分析框架,并针对中国某百米级实际工程隔震结构展开风致效应的分析与评估。结果表明:现行规范采用等效静力的计算方式低估了高层隔震结构实际所受的脉动风作用,通过风荷载时程分析发现,隔震层X、Y向的水平剪力相比风荷载标准值作用分别增加了23.8%和27.7%,但从设计的角度出发,现行规范取1.4的分项系数能满足隔震层抗风稳定性的要求; 在10年一遇风荷载作用下,高层隔震结构顶部存在舒适度的问题,最大风振加速度达到16.2 cm?m^-2,超出规范限值8%; 在1年一遇风荷载作用下,高层隔震结构顶部的最大风振加速度达到7.6 cm?m^-2,其居住舒适性更难以满足,高层隔震结构的舒适度问题在今后的抗风设计中应予以重视; 提出的分析框架能较系统和全面地反映高层隔震结构风致效应,可为现行规范提供理论参考依据。     

变流量冷冻水系统温差控制法的适用性

研究了末端设置通断控制阀的一次泵变流量系统在温差控制下的水力特性,并结合风机盘管与房间的非线性换热耦合特性,进一步探讨了温差控制的适用条件以及变温差控制温差值的设定方法。结果表明：末端设置通断控制阀的系统,当管网整体负荷分布均匀且各开启用户的负荷变化规律相近时,温差控制同样是较为适用的,此时系统的水力失调对室内温湿度的影响较小;采用变温差控制时,仅以不同的总负荷率分段设置温差值,并不能获得良好的室内温湿度控制效果,建议以优先保证风盘除湿能力和室内干球温度为原则设定温差值,相比于目前的方法,在同等的室内相对湿度波动下,室内温度的稳定性可以得到保证。