直埋供热管道双层折角的应力分析

针对直埋供热工程中管道折角处易发生应力集中和变形而导致管道破裂泄漏的问题,提出一种新型双层折角结构。通过有限元方法,对比新型双层折角与普通折角的应力最大值和应力分布,分析外套管壁厚、肋片高度、管土摩擦系数对双层折角应力最大值的影响。结果表明:新型双层折角能有效降低折角的应力最大值,且折角角度越大,应力值降低效果越好;新型双层折角能适用于各种土壤环境,即使管土摩擦系数较小,也能很好地保护折角。研究结果可为实际工程中直埋折角的强化和大角度折角的敷设提供参考。     

管土接触作用下直埋供热管道折角的强度分析

为探究折角应力变化规律,基于非线性有限元法,使用实体单元模拟管道与土壤,接触单元模拟管土相互作用,建立实际工况下折角的数值计算模型。计算并比较不同管径、壁厚、折角角度、压力等级等参数下折角的Mises应力值,得到不同参数下折角峰值应力的变化规律。分析结果表明,与实验及梁-土弹簧模型相比,管土接触模型能够较好地模拟折角的破坏。为扩大折角在供热工程中的应用范围,可通过限制折角角度、增加局部壁厚、改进回填土比例、提高土壤压实度等方式保护折角。     

线构的理筋折形件合布

建筑施工中,常遇到一些折线形的构件。当折线形构件在折角处受拉钢筋的合力 N_s 朝向保护层一侧时,该折角称为内折角(图1)。具有内折角的构件由于     

基于某项目的斜柱转折层构件受力分析与设计

通过简化的二维模型,对不同荷载作用下、不同倾斜方式的斜柱对楼面水平构件的内力影响进行分析,指出随斜柱倾斜方式的不同,斜柱转折层与之相连的水平构件内力方向完全不同,该力对核心筒支承部位局部区域产生较大作用,且在水平荷载作用下外折角层的斜柱会对该层核心筒墙体产生附加水平剪力。结合工程实例,针对转折层构件受力特征对如何可靠传递由斜柱引起的水平力提出设计建议。转折层中与斜柱相连的水平构件的承载力应予以加强,并宜保留一定的冗余度。     

郑州图书馆新馆工程现浇钢筋混凝分支斜柱施工技术及质量控制

由于建筑物功能和造型的需要,建筑和结构设计也推陈出新,逐步采用分支柱、斜柱等异型构件设计,以实现建筑物特殊的功能或造型要求。本文结合工程实例,阐述了现浇钢筋混凝土分支斜柱的施工工艺流程及质量控制要点。     

混凝土水平折梁的连续配筋构造

混凝土水平折梁当弯折不大时采用连续配筋,经济合理.在折角处按照假定的传力模型计算所需的附加横向钢筋,并合理配置.     

斜柱对框架-核心筒结构的影响

由于建筑立面造型的需要,结构在上部楼层需要实现竖向整体内收,基础顶～5层、8～12层、18～22层和28～32层采用斜柱,采用YJK软件对比分析斜柱方案和转换方案对结构整体指标的影响,同时分析斜柱对结构梁板和核心筒的影响。结果表明,斜柱能够增加结构的整体刚度,同时对梁板产生拉力,应对斜柱起始处梁采取增设型钢和板加大配筋等措施保证水平力的传递,并应加强节点构造,使节点构造满足节点后于构件破坏。     

不等肢L形柱合理配筋研究

采用数值积分法编制了L形截面柱正截面承载力非线性分析程序,并进行程序验证。对三种肢长比的不等肢L形截面柱的三种优化配筋的Mx-My进行分析,得出不等肢L形截面柱合理配筋。结果表明,不等肢L形截面柱合理配筋形式应在肢端和折角处配置相同直径受力钢筋,在内折角处配置最小受力钢筋,其它位置按构造配筋,比较经济合理。在长肢端配筋率应大于短肢端配筋率。     

任意水平折梁内力计算

对任意折角、任意梁长的折梁内力计算问题作了推导,导出了工程中常见的几种荷载作用下求折梁内力的简便方法,可供结构设计参考.     

某工程拔柱加固设计

某工程裙房高六层,含三层地下室,柱跨为8.7～11.0 m.因该建筑使用功能改变,需要拔除第5层的一根柱,形成17.6 m×20.5 m大空间.经方案比较,需要在第6层处设置二个斜撑,斜撑底设置联系拉杆,同时加固第6层对应位置柱为拉杆,吊住第6层相应框架梁.该裙房的拔柱加固设计经验,可供类似工程参考.     

箱形钢柱受力性能分析及抗震设计建议

基于箱形钢柱拟静力试验,通过有限元分析,研究腹板宽厚比、构件轴压比及平面外长细比、柱顶弯矩等因素对偏压箱形钢柱抗震性能的影响。研究结果表明：腹板宽厚比和平面外长细比对箱形钢柱抗震性能影响较大,随着腹板宽厚比、平面外长细比的增大,箱形钢柱延性和承载力均有所减小,抗震性能变差;柱顶弯矩使箱形钢柱的正向延性增大,而降低其反向延性,柱顶弯矩对箱形钢柱抗震性能的影响相对较小。在此基础上,对箱形钢构件提出与受力状态相关联的腹板宽厚比、平面外长细比限值建议。引入箱形钢柱位移角概念,进而提出大跨度空间钢结构的构件抗震等级划分方法。并给出箱形钢构件腹板宽厚比、构件平面外长细比的抗震验算流程。     

考虑弯矩作用梭形钢格构柱的稳定性能

通过弹性屈曲分析和考虑大变形的弹塑性非线性分析首次考察轴力和弯矩共同作用下梭形钢格构柱的稳定性能。首先提出梭形格构柱截面刚度变化率的概念并分析其弹性屈曲性能,进而考察弯矩作用对梭形格构柱稳定性能的影响,重点分析轴向应力、弯曲应力和剪应力的发展历程,文中还考察了分肢钢管间距及隔板厚度对稳定承载力的影响。结果表明,截面刚度变化率决定桅杆的弹性屈曲模态;屈曲模态为"C"形的桅杆,弯矩作用导致稳定承载力的降低程度小于屈曲模态为"S"形的桅杆;可通过调整分肢钢管间距获得梭形格构柱的最大稳定承载力,相应的分肢间距与"C"形、"S"形屈曲模态转换的临界分肢间距基本一致;增加隔板厚度对提高"S"形屈曲模态桅杆的稳定承载力更为有效。     

新型截面型钢混凝土柱抗震性能试验研究

提出配置扩大十字型钢和45°布置十字型钢两种截面形式的新型型钢混凝土柱,通过4个新型与1个普通型钢混凝土柱的低周反复荷载试验,研究新型截面型钢混凝土柱在较高轴压比下的破坏特征、滞回和骨架特性,并分析配钢形式和轴压比对柱抗震性能的影响。试验结果表明：新型截面型钢混凝土柱在压、弯、剪共同作用下均发生了弯曲破坏,在加载后期,即使纵筋外鼓屈服以及型钢翼缘局部屈曲,柱的竖向承载力仍较为稳定;新型截面型钢混凝土柱试件滞回曲线饱满,无捏缩现象,等效黏滞阻尼系数均达到0.45以上,并且截面配钢率相差不大的情况下,其变形和耗能能力明显大于普通型钢混凝土柱;新型截面型钢混凝土柱在高轴力下的承载能力和变形性能良好,其轴压比限值可比规范规定有所提高。     

型钢混凝土L形截面柱压弯剪扭的抗震性能

为研究型钢混凝土L形截面柱在压弯剪扭复合受力下的抗震性能,以配钢形式、扭弯比以及肢高肢厚比为变化参数,对12根型钢混凝土L形柱进行恒定轴力下低周反复弯-剪-扭的试验。基于试验数据,对比分析L形柱的破坏特征、滞回曲线以及延性、刚度、耗能等特征点参数;重点研究在压弯剪扭复合受力下不同配钢形式对L形柱抗震性能指标的影响。结果表明：型钢混凝土L形柱的破坏特征差异主要取决于扭弯比的大小,可分为弯曲破坏、弯剪破坏以及弯扭破坏;配钢形式对试件最终破损程度有影响。弯矩-位移、扭矩-扭转角滞回曲线均出现捏拢效应。增大扭弯比可以提高试件抗扭能力但抗弯能力变弱,刚度退化越快;减小肢高肢厚比可以提高型钢混凝土L形截面柱的延性和耗能。综合对比可知,在压弯剪扭复合受力下,空腹式T型钢混凝土L形截面柱具有较好的抗震性能。     

圆CFRP-钢复合管约束高强混凝土短柱轴压试验研究

为研究圆CFRP-钢复合管约束高强混凝土短柱轴压受力性能,进行了6个CFRP-钢复合管约束高强混凝土（CFRP-steel composite tubed high-strength concrete,C-STC）柱和2个CFRP约束高强混凝土（CFRP-confined high-strength concrete,CC）柱、1个钢管约束高强混凝土（steel tubed high-strength concrete,STC）柱对比试件的轴压试验研究,得到了试件轴向荷载-位移曲线和CFRP及钢管的应变。结果表明：C-STC柱在轴压荷载作用下发生剪切破坏;约束模式对其前期刚度影响较小,相同CFRP层数的C-STC柱和CC柱的荷载-位移曲线第二线性段斜率近似相等;随着CFRP层数增多,短柱承载力和变形能力均能得到提高;钢管应力分析表明,STC柱钢管在峰值荷载附近屈服,C-STC柱钢管约在荷载-位移曲线第二线性段起点处屈服,钢材强度得到充分发挥。结合试验结果对已有文献中约束混凝土强度计算模型进行验证,并给出了建议的C-STC柱承载力计算式。     

An approach for evaluating fire resistance of high strength Q460 steel columns

To develop a methodology for evaluating fire resistance of high strength Q460 steel columns, the load bearing capacity of high strength Q460 steel columns is investigated. The current approach of evaluating load bearing capacity of mild steel columns at room temperature is extended to high strength Q460 steel columns with due consideration to high temperature properties of high strength Q460 steel. The critical temperature of high strength Q460 steel column is presented and compared with mild steel columns. The proposed approach was validated by comparing the predicted load capacity with that evaluated through finite element analysis and test results. In addition, parametric studies were carried out by employing the proposed approach to study the effect of residual stress and geometrical imperfections. Results from parametric studies show that, only for a long column (slenderness higher than 75), the magnitude and distribution mode of residual stress have little influence on ultimate load bearing capacity of high strength Q460 steel columns, but the geometrical imperfections have significant influence on any columns. At a certain slenderness ratio, the stability factor first decreases and then increases with temperature rise.     

轻钢桁架柱轴压性能试验研究

通过10根轻钢桁架柱的轴压试验,研究了不同长细比和扣板间距等参数对轻钢桁架柱轴压承载受力性能的影响。结果表明:在轴向压力作用下,轻钢桁架柱主要发生弯曲屈曲破坏,且在没有任何侧向约束条件下双管柱不适于承受竖向荷载;轻钢桁架柱的承载力随着长细比的增加而显著下降;扣板间距对轻钢桁架柱的承载力影响不大,但要符合分肢长细比的要求;轻钢桁架柱可视为缀板式格构柱,双管柱按照实腹式轴心压杆的方法计算承载力,四管柱采用换算长细比的方法计算其绕虚轴弯曲屈曲破坏的极限承载力。     

公路隧道钢管混凝土拱架偏压长柱承载机理研究

通过对不同尺寸的钢管混凝土长柱进行偏压试验,对比分析了试验结果与数值模拟结果,主要研究了核心混凝土以及钢管的力学性能和破坏特征,研究结果表明:(1)钢管是影响钢管混凝土压弯承载力的主要因素,钢管的直径、壁厚与钢管混凝土长柱在偏压荷载作用下的承载能力有较大关联;(2)偏心距的增大会减小钢管混凝土长柱的承载力,但影响程度与钢管尺寸有关,钢管截面尺寸越小,偏心距对其承载力的影响越小;(3)钢管在承载时表现出明显的弹塑性特性,在达到极限承载力时,钢管弯曲部位由于受压屈服导致破坏;(4)核心混凝土在承载过程中主要承受压力。由于钢管对核心混凝土的约束效应,虽然核心混凝土已经进入塑性阶段,但在钢管的约束下仍有一定的承载能力;(5)在轴向压力作用下,钢管混凝土的破坏过程是整体达到屈服极限,但由于整体变形的差异导致弯曲破坏。     

约束高强钢柱受火后轴压剩余承载力试验研究

设计了3根截面尺寸、长度均相同的Q550高强度钢柱,其中两根受到轴向约束,并对其进行了恒载作用下升温、降温的受火全过程试验,以及自然降温至室温后的轴压剩余承载力试验,对未受火的钢柱进行了常温下的极限承载力试验。研究了高温试验中钢柱的轴向位移-温度和中点侧向挠度-温度关系、极限承载力试验中钢柱的轴力-轴向位移和轴力-柱中点侧向挠度关系,并进行了有限元模拟。试验以及有限元模拟分析显示,若约束钢柱在高温过程中发生屈曲,则降温后钢柱会有明显的残余弯曲变形,并且柱中截面会产生比初始残余应力更为显著的残余应力,从而显著降低钢柱的剩余承载力和轴向刚度。试验结果与有限元分析结果吻合较好,验证了有限元分析模型的有效性。     

Q460高强钢焊接箱形压弯构件极限承载力试验研究

为研究Q460高强钢中厚板焊接箱形压弯构件的整体失稳极限承载力,采用11mm厚国产Q460高强钢中厚板制作7个焊接箱形压弯试件,试件截面宽厚比分别为18、12、8,长细比分别为35、55、80。试验内容包括:Q460低合金高强钢的材性试验,三种焊接截面残余应力测试,各试件初始几何缺陷测量及极限承载力试验,从而进行了面内整体失稳压弯构件的极限承载力试验研究;并且把试验结果与我国现行钢结构设计规范计算值相比较。试验研究结果表明:Q460低合金高强钢材性具有高强度,塑性性能良好等特点;Q460高强钢焊接箱形截面残余应力分布形式与普通钢材箱形焊接截面分布基本相同,但是残余应力比降低;压弯构件极限承载力试验结果明显高于现行钢结构规范设计公式计算值,所以应对Q460高强钢焊接箱形压弯构件进行近一步参数分析研究,并得出其实用设计方法。