钢结构吊车梁疲劳可靠性分析与评估

通过钢结构吊车梁实测资料与以往疲劳试验资料进行统计分析,提出了荷载与抗力的统计参数,用一次二阶矩方法对钢结构规范中规定的8类连接和构造形式的疲劳可靠性进行了校准分析,根据计算结果给出疲劳目标可靠指标的建议值与分项系数的设计表达式。最后通过算例验证该评估方法的应用,可作为在役钢结构吊车梁疲劳可靠性检测评估的一种方法。     

U.L.法在海底集矿机输运罗途大变形分析中的应用

本文利用有限元法,以“梁”单元为基本模型,采用修正的拉格郎日法（U．L．法）,对输运软管的大变形情况进行计算分析。对大小及方向均随加载过程而改变的荷载,本文使用了逐步修正加载法,以保证荷载的加载能够更精确的模拟实际情况。根据以上思路使用FORTRAN77语言编制了相应的计算程序,并分别对于多种不同刚度、不同荷载及不同初始位置的情况进行了计算分析。本文得出了大量详尽的结果,其中包括对输运软管以任意初始角度入手,有／无流体荷载及内摩擦荷载作用下初始状态的寻找,并根据计算结果绘制了相应的图形。本文的计算结果对于实际深海采矿系统的设计具有重要的参考意义。     

高层建筑屋顶广告牌风致响应分析

基于刚性模型测压风洞试验数据,采用时程分析法对高层建筑屋顶广告牌的风致响应进行了研究,并分析了单边布置、邻边布置、三边布置及四边布置广告牌对风致响应的影响。结果显示,高层屋顶广告牌单边布置时面板受力最大,而三边布置广告牌时面板受力最小;面板中间位置的斜撑单元对风荷载最为敏感,靠近面板迎风侧的立柱单元内力响应相对较大,面板中心位置的横向单元内力响应最大;不同的广告牌布置方式下,各类单元的阵风响应因子差别都不超过0.1。而同一种广告牌布置方式下各类单元之间的阵风响应因子差别最大为0.3;建议计算高层屋顶广告牌等效静力风荷载时,可偏保守地将阵风响应因子统一取为1.6。     

两铰折线型屋架的排架结构跨变分析

本文利用虚功原理，对两铰折线型式的屋架，在竖向荷载及水平荷载作用下，由弯曲变形引起的水平进行了计算分析，分析结果与使用轻型钢结构设计软件计算的结果符合很好。     

中美钢结构抗弯构件设计对比

本文详细地介绍了中国钢结构设计规范以及美国标准规范的钢结构抗弯构件设计流程,对比同等工况下两国规范设计计算的结果,并指导同行在国外工程中如何应用美标规范进行结构构件的抗弯设计计算。     

钢框架-支撑结构二阶侧移的分析方法

现阶段钢结构直接分析设计法大多基于承载能力极限状态的全过程直接分析,针对侧移刚度较小的多高层钢结构按此方法设计时,验算其整体柱顶侧移大多超过规范限值的要求。因此,若采用一种基于变形性能的直接分析法,首先对结构二阶侧移预判,再按此荷载水平进行承载力极限状态的验算,可得最终结果与传统计算方法一致,从而简化设计步骤和过程。该文介绍了考虑随机初始几何缺陷数值模拟、拟合公式和神经网络预测3种分析钢框架-支撑结构二阶侧移的方法,3种方法均可得到可靠的预测结果。通过以上方法对结构进行二阶侧移预判后,与规范要求的限值进行比较,选择合理的直接分析设计方法,进行有效简便的结构设计。     

高强度等边角钢轴心受压局部稳定的试验研究

该文针对高强度等边角钢的局部稳定受力性能,对Q420热轧等边角钢短柱进行了轴心受压试验。根据试验结果,该文对角钢肢的弹性嵌固系数的取值进行了研究,并与我国、美国和欧洲钢结构设计规范的相应设计方法和计算公式进行了对比分析。结果表明：我国钢结构设计规范对于角钢肢的弹性嵌固系数的取值是合理的;美国和欧洲钢结构设计规范的计算结...     

通信三管塔的风振系数

《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)在风荷载计算方法上做了较大的修改,风振系数有了显着的提高,与《高耸结构设计规范》B50135-2006相比,不同规范设计出来的通信塔造价相差10%~20%,值得设计人员深入研究。     

两类船-桥碰撞力差异及桥梁结构响应分析

 船桥碰撞是跨航道桥梁需考虑的重要问题。本文以美国AAHSTO规范推荐两类船舶为例,研究了驳船和散装货轮撞击桥梁后碰撞力、船艏刚度和碰撞能量的变化过程,讨论了导致两类船舶碰撞力、船艏刚度和碰撞能量变化差异的原因,分析了两类船桥碰撞桥梁结构的主要响应,并将本文动力模型计算响应与已有规范计算得到响应进行了对比。结果表明,两类船舶不同的船艏外形及内部构造会对碰撞力造成较大影响;同等吨位和碰撞速度下,驳船碰撞峰值荷载比散装货轮大,驳船碰撞的墩顶位移比散装货轮小,基底剪力和弯矩比散装货轮大,驳船与散装货轮作用下桥梁结构响应的动力反应系数存在较大差异;不同规范对于碰撞荷载规定差异较大,欧洲规范计算得到响应总体较大,中国公路规范荷载对于内河船舶撞击计算得到的响应最小,中国铁路规范计算得到的响应与其他规范海轮撞击响应进行对比最小。     

高压输电铁塔塔身背风面风荷载遮挡效应研究

对比分析了现行国内外关于输电铁塔背风面风荷载降低系数η取值规定的规范,考虑挡风系数、宽高比等参数影响,分别设计了角钢、钢管、钢管与角钢组合输电铁塔塔身模型并进行风洞试验,获得了不同模型迎风面、背风面的体型系数和背风面风荷载降低系数η,分析了背风面风荷载降低系数随挡风系数和高宽比的变化规律。结合CFD分析和风洞试验结果,确定了钢管断面结构和角钢断面结构背风面遮挡效应的差异,挡风系数和宽高比相近时,角钢塔身与钢管塔身η值最大相差29.1%。对于角钢塔身和钢管与角钢组合塔身,背风面风荷载降低系数η试验值分别比中国规范计算值低23.3%~34.2%和6.9%~10.9%;钢管塔身试验值与中国规范计算值较为接近。     

钢结构设计中稳定性分析探讨

在钢结构设计中,稳定是较为重要的一个环节,在钢结构框架理论分析计算中往往将结构进行基本假定建立力学模型,但是在实际工程中结构与假定力学模型并不完全一致,导致计算结果与实际情况存在偏差口。对钢框架计算结果产生影响的主要因素有荷载条件、节点连接刚度、层间相互作用等,本文分析了结构体系的结构布置及影响稳定性的几种主要因素。     

地震模拟振动台试验模型相似设计中的材料弹性模量取值问题研究

为了提高结构地震模拟振动台试验的精度,采用实常用模型材料的力学性能试验与规范计算理论分析相结合的方式,对混凝土结构、砌体结构及钢结构地震模拟振动台试验模型相似关系设计中的材料弹性模量取值方法进行了系统研究,推荐了混凝土结构、砌体结构及钢结构地震模拟相似关系设计中材料弹性模量的合理取值方法。试验与分析结果表明：模型材料弹性模量的试验值与原型材料弹性模量的规范值可能会存在较大差异,造成模型相似关系中的模型与原型弹性模量比过小,使振动台试验结果失真。因此,当混凝土结构振动台试验模型采用微粒混凝土或砂浆材料浇筑时,模型材料与原型混凝土材料的弹性模型应统一采用规范提供的拟合公式根据材料立方体抗压强度计算得到;当砌体结构振动台试验模型采用小型混凝土砌块制作时,模型材料弹性模量应采用规范拟合公式由材料试验确定的砌体抗压强度设计值计算得到;钢结构地震模拟相似关系中的弹性模量比可采用1.0。以上结论可为不同结构地震模拟振动台试验的模型相似关系设计提供理论依据。     

既有预应力空心板桥加宽设计的荷载横向分布计算方法

既有预应力空心板桥加宽时,一般将新旧空心板连接起来共同工作,荷载横向分布系数是该类型桥加宽设计的关键问题之一.该文根据铰接板法的基本假定,应用力法原理推导出了铰接板法的一般力法方程,可用于空心板截面、间距和材料属性等均不同的任意铰接空心板桥的荷载横向分布影响线计算.编制程序求解了荷载横向分布影响线、横向分布最不利位置和横向分布系数,对一座普通空心板桥和一座加宽空心板桥进行了计算分析.通过对比原规范与现行规范中相应汽车荷载,提出了旧桥加宽后各板最大横向分布系数允许值,以该值为标准校核各板横向分布系数计算值可以确定需要加固的空心板.通过对比各板横向分布系数值的变化,确定了需要增强横向联系的空心板.     

真实步伐荷载作用下人行桥振动及共振加速分析

人行振动荷载的准确模拟为精确计算人行桥人致振动响应的关键。为真实模拟单人行走过程对结构的作用,将考虑左、右脚空间交替前行的实测脚步步伐力作为人行振动荷载,提出真实步伐荷载作用下人行桥竖向振动响应计算方法,并通过一实际人行桥人致振动试验验证了该法的准确性;进一步将二阶超谐共振时简支人行桥跨中加速度峰值与各国规范、文献计算结果进行对比分析。计算结果表明,所提出的计算方法精度良好,可为人行桥振动舒适性评价提供精确人行振动荷载模型;由于人行振动荷载简化方法不同,根据不同规范、文献计算得到的二阶超谐共振时竖向加速度峰值相差较大,在人行桥设计中应予以关注。     

浅谈钢吊车梁设计

介绍钢结构厂房中吊车梁设计的概况,包括吊车梁的组成、选型、计算限制及荷载参考数值等.同时,列举工程实例介绍不同柱距对吊车梁经济性的影响.     

典型格构式结构风荷载及风致响应规范比较

对国内外四种常见格构式结构荷载规范中风荷载计算方法、关键参数取值等进行详细对比分析,以典型500 kV单回路酒杯型输电塔为例,将规范计算所得风荷载与风洞测力试验所测风荷载进行比较,计算结构的风致响应。对比分析发现,相同条件下（50年重现期）不同规范对同一输电塔结构的等效风荷载存在一定差异。随节段高度增加,我国规范GB50545的等效静力风荷载偏大。据规范计算所得风致响应值与据测力风洞试验计算结果吻合较好。由于我国规范未考虑重现期对线路影响,随线路安全等级提高,其等效静力风荷载可能会不安全。     

爆炸作用下拱形结构反射系数计算方法研究

为了计算爆炸荷载作用下地下拱形结构上的动荷载,引入了Costantino 荷载模型考虑拱结构拱曲率对介质-结构相互作用机理的影响,在单自由度体系位移模式的基础上利用虚功原理,求解爆炸荷载作用下拱形结构的反射系数,即作用到结构上的均布动荷载峰值与结构板块处自由场应力的均布峰值之比.讨论了拱曲率、结构刚度、介质参数对反射系数的影响.在此基础上,与规范中平顶结构的综合反射系数计算方法进行了比较,引入修正系数对公式进行修正,改进后的反射系数计算方法对于不同的结构形式具有更广泛的适用性.     

顶底角钢连接半刚性钢结构抗震性能数值分析

为了研究顶底角钢连接半刚性钢结构的抗震性能,介绍相关文献中角钢的屈服荷载及初始刚度的计算,基于角钢的拉压试验结果,验证角钢的屈服荷载及初始刚度计算方法的准确性并对角钢的屈服荷载计算公式进行修正,进而提出角钢在反复拉压荷载下的恢复力模型;编制角钢连接单元,提出基于有限元软件OpenSEES的顶底角钢连接半刚性钢结构的建模方法,对顶底角钢连接半刚性钢结构低周往复试验、振动台试验进行数值模拟,所得结果与试验结果进行比较,结果表明:该文提出的建模方法具有单元少、自由度少、建模方便、计算效率高、耗时少等优点,采用该文方法进行的数值模拟与试验结果吻合较好,精度能满足工程需求。     

直筒-锥段型钢结构冷却塔平均风荷载及静风响应分析

作为一种新颖的典型风敏感结构,直筒-锥段型钢结构冷却塔的动力特性和风致受力性能亟待研究。以国内拟建的某超大型钢结构冷却塔(189 m)为例,基于有限元方法分别建立主筒、主筒+加强桁架、主筒+加强桁架+附属桁架(铰接)、主筒+加强桁架+附属桁架(固接)四种钢结构冷却塔模型,并对比分析其动力特性及传力路径;然后基于计算流体动力学(CFD)技术进行直筒-锥段型冷却塔表面平均风荷载数值模拟,有分别加载规范和数值模拟风压对四种模型进行风致响应分析,对比研究增设加强桁架、附属桁架及与主筒和地面不同连接方式对直筒-锥段型钢结构冷却塔动力特性和静风响应的影响。主要研究结论可为我国此类超大型钢结构冷却塔的结构选型和抗风设计提供依据。     

高速列车引起的车站大跨度钢结构的振动分析

大跨度钢结构能为高铁车站带来较大的站内空间,但在长期高速列车振动荷载作用下,较柔的大跨度焊接钢结构的振动疲劳问题却不容忽视。则针对某客运专线“桥建合一”火车站,建立其整体有限元模型,计算分析了大跨度钢结构主拱V撑、网壳、下弦节点、柱角铸钢点以及主拱的动力响应,得到了不同部位最大Mises等效应力。计算分析表明：高速列车振动荷载对大跨度钢结构强度的影响可忽略不计,但长期疲劳问题不容忽视。