紫荆关水电站厂房排架柱的结构设计

排架柱是水电站厂房中最主要的受力构件,其结构计算是厂房设计的重点.对紫荆关水电站厂房排架柱结构承受的荷载、控制截面的内力及其组合进行了分析,讨论了排架柱在结构计算中应当注意的荷载计算,控制截面内力的确定和柱吊装、配筋、裂缝计算等问题,并对这些问题提出了相应的解决办法.     

一柱一桩基础单层厂房的侧向变位问题

排架结构单层厂房一柱一桩基础的稳定性较差，存在着基础能否为上部结构提供足够的位移和转角约束的问题．在水平荷载作用下，由于桩的变形使排架柱产生更多的侧向位移，严重影响排架刚度，设计中有必要对因桩的变形产生的排架柱位移进行验算和控制．文中针对弹性桩，采用m法对桩顶变形进行计算，进而计算由桩变形产生的枉侧向位移．通过对某工程实例吊车荷载作用下排架侧向位移的计算，证明桩的变形对排架侧向位移影响较大，尤其桩顶转角的影响大．     

三溪口水电站厂房排架结构纵向布置方案的技术经济分析

水电站厂房上部排架结构纵向布置常采用柱间支撑或纵向框架，通过对三溪口水电站厂房二种排架结构布置的力学性能、工程造价、施工便利、外观造型等方面的对比分析可知柱间支撑的结构布置方式更加安全、可靠、经济、合理．同时对柱间支撑容易产生的施工质量问题进行了探讨，证明对不同的纵向结构布置方案进行了详尽的技术、经济等方面的分析，保证了纵向结构布置的经济性、安全性和合理性．并提供了对应的工程措施．     

基于粘弹性边界的河床式厂房地震动力响应分析

为分析河床式厂房在地震过程中的动力反应,评价其抗震安全性并找到其抗震薄弱部位及探讨地基辐射阻尼对厂房结构动力响应的影响,运用三维非线性有限元技术,对某厂房在地震过程中的动力反应及抗震安全性进行精确计算分析.其中采用粘弹性边界考虑地基辐射阻尼影响,采用流固耦合的方式考虑水体的作用.计算结果表明:河床式厂房动力响应受顺河向地震作用明显;上部结构动力响应大于下部结构;厂房上游部位动力响应大于靠下游部位:上游排架柱拉、压应力最大达到4.53、-5.58 MPa.同时,将计算结果与无质量地基方案计算结果进行对比得到:考虑地基辐射阻尼能有效降低河床式厂房的地震动力响应,最大降幅可达64.36%.     

以位移法为基础分析单层铰接排架屋顶侧移及内力的侧移系数法

本文提出一个分析单层饺接排架屋顶侧移及内力的“侧移系数法”.这个方法与文献[3]的“横梁内力系数法”十分相似,但后者是以力法为基础,而本法是以位移法为基础,其优点是:1.以屋顶侧移为基本未知数,对于含有较多等高跨的排架,未知量比横梁内力系数法大大减少,因此无论是形常数计算和排架内力计算都更为简化;2.由于在计算时首先求得了单位力作用下的排架屋顶侧移,这对于需要计算排架自振周期、振型侧移及地震内力的情况特别有利,它提供了计算这些内容所需要的基本数据,减少了大量的准备工作;3.便于考虑排架的空间作用,计算时只需将荷载列阵的各元素乘以相应的空间作用系数即可.     

洪家渡水电站厂房矩形钢管混凝土叠合柱抗震分析

基于大型通用有限元分析软件ANSYS,针对洪家渡水电站厂房钢—混凝土叠合排架柱,建立了矩形钢管混凝土柱三维动力有限元计算模型.对钢管混凝土叠合柱进行了模态分析和共振校核,并运用反应谱法计算了叠合柱沿横截面的长度方向和厚度方向水平地震时的地震反应.计算成果合理,符合工程实际,为工程设计提供了科学的参考依据.     

三种工况下全焊钢框架中梁端焊缝内力的对比分析

柱在轴向压应力的作用下,会产生相应的压缩变形,带动与之刚接的梁端焊缝产生相应的变形和内力,此内力与梁端内力叠加,会导致梁柱连接处焊缝内力过大.现有设计中,全焊梁柱连接处焊缝内力的计算,采用的是由梁施加的弯矩、剪力和可能存在的轴力,未计入柱端轴向力的影响.文章采用有限元方法,通过三类工况下的对比分析,说明柱轴力对焊缝内力的影响,建议设计时考虑这种因素.     

单层厂房结构的温度变形和温度内力

单层厂房结构(包括露天结构)的长度或宽度较大时,应设置温度伸缩缝,以防止产生不利的温度变形和温度内力。现行规范规定,当温度伸缩缝间距超过一定值时,应对结构中的温度内力进行计算,并在设计中考虑其不利影响。但是,计算温度变形和温度内力时,设计者往往会遇到困难。一般书籍中只介绍了它们的几何和力学分析方法,而计算时所需要的原始条件和数据较难确定,例如温度变形和温度内力的损失值为多少?温度差应如何取值?等等。本文根据对全国有关各地的调查和部份温度变形的实测数据,经过分析研究,对如何较为合理地确定上述数据以及如何计算温度变形和温度内力提出看法,供设计者参考。     

施工期框架结构竖向变形差异及其影响

在施工期间,框架柱之间轴压比的不同以及混凝土收缩和徐变的存在,会导致构件之间存在竖向变形差异,从而导致梁柱的实际内力与不考虑竖向变形的结构计算结果不符。为了研究竖向变形差异对框架结构的影响,以某混凝土框架结构建筑为对象,分析了施工过程及收缩徐变对框架结构竖向变形及内力的影响,并将有限元法和简化计算方法得到的结果进行了对比,结果表明在结构分析和设计时应考虑竖向变形差异对框架结构内力的影响。     

变截面柱工业厂房横向地震反应控制

针对工业厂房结构横向由于无法安装支撑抗侧力体系,容易在地震作用下破坏的问题,提出了厂房横向采用智能力矩控制器的抗震设计计算方法.建立了压电材料智能力矩控制器的力学模型,并推导了力矩控制器对具有变截面柱厂房结构的主动控制力表达式.建立了安装有智能力矩控制器的厂房排架横向地震反应的受控运动方程.通过数值分析,考察了在不同地震地面运动作用下智能力矩控制器的控制效果并进行了相应的参数研究.结果表明压电材料智能力矩控制器可以有效地减小厂房结构的地震反应,减振率可达25%以上.     

四边形筒式钢构架立体停车结构的横隔设置研究

提出在垂直升降型立体车库承重骨架的四边形筒式钢构架结构中设置一定间距的横隔,形成带横隔的立体停车结构,以提高结构的整体性。利用有限元软件 SAP2000建立了结构分析模型,通过对不同横隔设置方案的结构静力性能,即中间框架的侧移和内力分布、停车区间和提升井变形的比较,探讨了横隔对结构性能的影响及横隔设置的最佳方案。结果表明：设置横隔能加强结构整体性,有效保证中间框架与边框架的同步侧移且显著减小中间框架侧移,结构停车区间和提升井的变形得到有效控制,利于车辆停放及设备的运行,同时柱内力突变相对缓和;综合考虑制作成本及结构性能情况,间隔3层设置横隔为最佳方案。     

对竖向非规则框架设计的思考

结合工程设计实践,分析单榀钢筋混凝土竖向非规则框架的受力机理：传力路线长,受力构件多;刚度变化：水平刚度沿着高度方向有突变,应力集中现象严重;变形特点：各柱的竖向变形差异较大,必须考虑对结构整体内力的计算影响;抗震设防要求：采用强柱弱梁设计,形成延性结构。通过与规则框架的比较,提出竖向非规则框架属于抗震不利的结构形式,实际问题的处理应从结构布置、内力与配筋计算、构造措施等方面加以综合考虑。     

大中型厂房排架柱的力学计算

在大中型厂房设计中,排架柱的力学计算非常重要,直接影响整个设计的全过程。从问题的提出、模型的建立等方面对某风机实验站的排架柱进行了力学计算。结果同某设计所设计人员的手工算法进行比较表明,该方法计算速度快;省去了手工计算中所需要的大量查表工作;确保了计算结果的正确性。同时,该方法不仅可以应用于类似的排架计算,也可应用于各种工业与民用建筑中的有关设计中,具有一定的推广性。     

地表变形与地震共同作用下框架结构受力分析

采空区利用是矿区研究的重要组成部分,通过分析框架结构在地表变形与地震力共同作用下的受力和变形后得出：随着负曲率值的增大,基底反力两端加载中间卸载明显,柱底轴力由边柱向中柱转移趋势明显,同时梁两端弯矩及剪力均有不同程度的增加;在正曲率变形作用下,变化规律与负曲率正好相反。地震作用使得框架结构的受力和变形不再对称,发生偏移,并且最大值均有不同程度的增加,因此进行采空区建筑结构设计时应当综合考虑矿区地质资料和抗震设防。     

高层框架侧移计算的连续化方法

建立了考虑柱轴向变形的高层变截面框架分段连续化模型 ,利用考虑剪切变形的梁弯曲理论导出了高层变截面框架侧移计算公式。算例分析说明 ,忽略柱轴向变形的影响将会给高层框架侧移计算带来较大误差。     

高层钢结构的非线性动力全过程分析方法

采用有限分割有限元,应用Ｎｅｗｍａｒｋ法与Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法相结合的方法对具有几何非线性、物理非线性的流动方程进行了逐步积分,求得高层钢结构地震动力反应,以便对高层钢结构弹塑性状态下的内力和变形进行验算。不仅推导了有产理论公式,还编制了有限元计算程序。通过多个算例验证了该方法的正确性与实用性。     

某水电站倾倒岩体基于UDEC变形评价方法研究

以澜沧江上游某水电站为例,对区域内的勘探平硐进行详细的编录、统计和分析,通过勘查和实地调查对库区倾倒变形体的位置、岩性及产状、结构面特征和规模进行详细分析,发现水电站库岸的倾倒变形严重。借助UDEC软件采用最大水平位移、变形面积、总位移这三种方案对倾倒变形进行评价,得出用总位移作为倾倒变形岩体变形的评价方法更为准确。     

关于轴心受压格构柱剪力的计算

一个轴心受压的直柱是没有剪力的。但是当柱子处在临界的微弯状态时,柱子的横截面就产生了剪力,这种剪力就会引起格构柱分肢之间的剪切错动变形,从而降低柱的承载能力。因此,格构柱分肢之间的连缀件正是用来抵抗这种错动变形,所以连缀件的截面尺寸主要是根据这个剪力来设计的。关于这个剪力的计算方法较多,世界各国也各有不同。我国钢结构没计规范(TJ17-74)对轴心受压格构柱剪力值的规定主要是根据西安冶金建筑学院研究的成果。本文将简要介绍格构柱剪力确定的几种方法,提出几点粗浅的看法,并建议一个计算方法。该方法结合了我国对轴心受压构件纵向稳定系数φ的研究成果,使轴心受压格构柱的剪力计算与轴心受压格构柱的稳定计算统一起来,并且提高了计算精度。