大跨度钢桁架铸钢节点逆作施工力学性能分析与安装技术

针对北京朝阳站的异形铸钢节点及V形铸钢节点开展结构逆作施工过程中节点安全性能和力学性能研究。首先选取两个关键施工阶段,使用ABAQUS有限元软件分析铸钢节点关键区域的应力状态及变形特征,分析评价其受力性能和安全性能;其次以位移为控制条件分析两种铸钢节点的极限承载能力以及破坏模式,并进行参数分析研究壁厚和倒角半径对铸钢节点受力性能的影响;最后探讨了铸钢件和梭形斜柱逆作施工安装技术。结果表明：北京朝阳站大跨度鱼腹式钢桁架结构铸钢节点在施工阶段具有充足的强度储备;铸钢节点的极限承载能力满足规范要求;逆作施工安装技术为北京朝阳站大跨度复杂管桁架屋盖工程的顺利施工提供了保障。     

基于原位试验的空间结构铸钢节点受力性能研究

铸钢节点由于具有良好的整体性和可塑性,被广泛应用于空间结构的复杂节点。因构造及受力复杂,铸钢节点的整体工作性能受到重点关注。为掌握铸钢节点在实际工程中的受力性能,采用原位试验与仿真计算相结合的手段,对某大跨屋盖的铸钢节点进行了研究。通过原位试验获得活动屋盖移动荷载作用下产生的实测应力增量。通过有限元整体计算与局部应力分析相结合的方法,获得铸钢节点理论应力增量以及整体应力状态。通过实测应力增量与理论增量的对比,对铸钢节点受力性能进行了评价。     

空间立体桁架SRC结构施工关键技术

空间立体桁架SRC结构能较好地协调框架和支撑的受力,具有优良的抗震性能和较大的抗侧刚度,但由于其结构的特殊性,其施工工艺处理更为复杂。详细阐述"K"形节点、层间梁与斜撑的联系节点,构件安装与混凝土模板支架、钢筋施工的穿插作业等关键施工技术,可为同类工程提供借鉴。     

斜撑对装配式钢框架梁柱拼接节点抗震性能影响研究

针对装配式钢框架带柱座梁柱拼接节点连接受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,应用非线性有限元软件ANSYS对带斜撑和无斜撑的两种节点进行数值模拟,研究斜撑对装配式钢框架梁柱节点的滞回性能、极限承载力、延性系数、破坏模式等抗震性能的影响。结果表明:斜撑的设置,可较大幅度地提高节点的刚度和承载力,对于螺栓型连接的梁柱节点,斜撑的设置使其承载力提高3倍多,焊接节点的承载力提高约50%,延性系数提高约70%;且有效地转移了塑性铰,使节点破坏位置位于斜撑之外的桁架梁上,起到保护节点的作用,符合"强节点,弱构件"的设计要求。同时反复荷载作用下的滞回曲线更加饱满,具有更好的抗震性能。     

H形截面钢柱预压抗弯型连接节点受力性能试验研究

为满足钢结构快速绿色施工的需要,设计了一种新型H形截面钢柱拼接节点,即钢柱预压抗弯型节点。为研究此节点的受力性能,设计了3个足尺试件,对其进行低周往复加载试验,分析节点破坏模式、应力分布规律及对H形截面钢柱承载能力和刚度的影响。试验结果表明:柱拼接处翼缘首先发生屈曲变形,但对高强度螺栓施加的高预拉力使得柱仍然有较强的承载能力;节点处加劲肋对法兰板加劲效果明显,应力始终保持较低值,未发生屈曲变形;节点滞回曲线显示拼接柱水平位移较小,柱在节点处能量消耗小,保证了被连接构件刚度的连续性;节点区的剪切变形角最大为0.002 3 rad,变形较小。研究表明此节点是一种性能优良的H形截面钢柱拼接节点。     

H形截面钢柱预压抗弯型连接节点受力性能试验研究

为满足钢结构快速绿色施工的需要,设计了一种新型H形截面钢柱拼接节点,即钢柱预压抗弯型节点。为研究此节点的受力性能,设计了3个足尺试件,对其进行低周往复加载试验,分析节点破坏模式、应力分布规律及对H形截面钢柱承载能力和刚度的影响。试验结果表明：柱拼接处翼缘首先发生屈曲变形,但对高强度螺栓施加的高预拉力使得柱仍然有较强的承载能力;节点处加劲肋对法兰板加劲效果明显,应力始终保持较低值,未发生屈曲变形;节点滞回曲线显示拼接柱水平位移较小,柱在节点处能量消耗小,保证了被连接构件刚度的连续性;节点区的剪切变形角最大为0.002 3 rad,变形较小。研究表明此节点是一种性能优良的H形截面钢柱拼接节点。     

曲靖体育场铸钢节点安装控制技术

曲靖体育场属于复杂大跨度空间结构。其铸钢节点连接杆件较多、荷载较大、受力情况复杂,皆为关系到整体结构安全的关键部位。加工前运用有限元技术分析铸钢节点在各种受力状态下的应力分布特点、塑性发展过程、节点破坏机理及节点的极限承载力、进场前铸钢节点材质控制及力学性能检测、安装过程中一系列定位控制措施的应用,有效地控制了铸钢节点对主桁架变形的影响。工程实践表明,铸钢节点安装控制技术为曲靖体育场大跨度复杂管桁架屋盖工程的顺利施工提供了保障,切实可行。     

复杂受力状态下大型铸钢节点的性能研究

某钢框架结构中的铸钢节点,体积巨大,自重较大,且受力状态复杂.现有理论无法完全考虑节点制作过程中的各种缺陷,也无法分析其在复杂受力状态下的力学性能.通过应力等效原则,将实际复杂受力状态简化成简单的轴向拉压状态,以方便加载试验.利用ANSYS软件分析实际受力状态和简化受力状态下的节点性能,验证简化过程的合理性.对铸钢节点...     

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程监测与模拟分析

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程复杂,不同施工方案及阶段结构刚度和荷载变化对结构安全影响不容忽视,但目前国内外对大跨空间结构多进行施工成型后的静力分析,缺乏对复杂结构施工过程中的受力监测与分析。为研究西安某体育馆大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的受力与变形性能,采用有限元程序MIDAS/Gen模拟该大跨空间结构旋转累积滑移施工过程的8个不同阶段,对辐射状倒三角桁架、加强桁架及“Y”型格构柱三类关键构件的应力与位移进行了仿真分析,并与实际监测数据进行对比。结果表明:数值仿真模拟结果与施工实际监测数据吻合较好,验证了数值仿真模拟的可行性; 通过预测不同施工阶段结构应力变化及最不利危险施工节点,可为施工阶段健康监测系统的分区建立及关键节点布测提供思路与依据,具有实际工程意义; 大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的内力变化较大,最大竖向位移常发生于桁架中间部位的下弦,为保证施工阶段安全性,应对外环桁架竖向腹杆、中心环桁架腹杆及上弦等关键节点进行重点监测及预警,避免施工阶段构件受损,保障施工安全。     

简支钢梁在跨中隅撑作用下受力性能研究

为了研究简支钢梁在跨中隅撑作用下的受力性能,提出两种跨中设有隅撑时简支钢梁的计算模型并推导相应的转动刚度计算式和临界弯矩计算式。以此为基础,建立了考虑隅撑对简支钢梁跨中扭转刚度影响的ANSYS有限元模型。有限元模拟结果与理论计算结果的比较表明:考虑隅撑对简支钢梁转动刚度的影响后,简支钢梁临界弯矩得到较大的提高。同时利用有限元模型分析结果绘出多组简支钢梁的转动刚度-临界弯矩关系曲线,分析不同截面类型与跨高比的简支钢梁在跨中隅撑作用下的受力性能。     

风机倾斜基础环加斜法兰处理有限元分析

基础环水平度是风机施工中的重要控制指标,但目前国内工程中水平度偏差超标事故却时有发生。本文介绍了加设斜法兰的水平度修复方案,采用有限元方法对修复后基础环法兰节点的静力性能和疲劳性能进行了分析,与原法兰节点进行了对比,并研究了斜法兰厚度对节点受力性能的影响。结果表明,加设斜法兰后,法兰节点具有足够的强度储备,满足永久疲劳寿命;且节点刚度、应力水平及疲劳应力幅的变化均较小,基本保持原法兰节点的受力性能水平。斜法兰厚度对节点受力性能的影响很小,建议取满足刚度要求的最小厚度。     

湖北省科技馆新馆长悬臂类斜拉桥结构体系复杂铸钢节点设计研究

湖北省科技馆新馆主体采用核心筒-钢桁架-预应力拉索结构,核心筒为整个结构的受力主体,在其内部设有36处复杂铸钢节点。针对铸钢节点相连杆件较多,节点区域内应力分布复杂,通过缩尺静力加载试验,研究铸钢节点受力性能。由于试验中测点数量有限及测点位置选取的局限性,很难仅通过试验全方位了解节点受力性能。本工程通过有限元模拟和试验结合对铸钢节点进行受力分析。结果表明,铸钢节点在设计荷载作用下安全且具有一定的安全储备。     

方钢管柱钢结构梁柱节点的破坏形态分析

本文研究一种新型的薄壁方钢管柱桁架梁节点,节点处构件的连接较为复杂,受力也较为繁琐,事无巨细地分析节点的破坏形态,对改进梁柱节点的性能和提高钢结构整体的强度和刚度带来理论基础。因此,利用大型通用非线性有限元分析软件ABAQUS对无斜撑和带斜撑的两种节点进行数值模拟,采用弹塑性有限单元法,进行线性逐渐加载,分析节点各个连接构件的破坏形态,根据之前的模拟分析得知了本文中研究的节点为刚性节点,针对利用刚性节点的理论知识结合破坏云图详细分析了节点的极限承载力和破坏模式,并对比了带撑的节点和不带撑的节点。     

节点连接刚度对钢桁梁拱桥受力性能影响分析

以某钢桁梁拱桥为研究背景,建立不同节点连接刚度下全桥有限元模型,研究了节点刚接与铰接两种形式对桥梁受力性能的影响,通过计算桥梁在施工过程中的三种工况：边跨施工完成、中跨施工完成、成桥后,得到了桥梁在自重作用下的变形和应力变化情况,对比了节点刚接与铰接情况下桥梁的受力性能。     

大型铸钢节点的工程应用和分析

铸钢节点作为一种新型的钢结构节点已在我国大型复杂的空间钢结构中得到应用。结合某国际机场新航站楼铸钢节点的分析,介绍铸钢节点的形式及其设计基本原则,分析铸钢材料的性能,为合理选用铸钢材料提供依据。采用畸变能密度准则作为强度准则,给出铸钢节点强度判别准则。利用ANSYS有限元程序,分析铸钢节点的应力分布规律。此外,还模拟铸钢节点的典型缺陷并进行有限元分析,进而推断铸钢节点带缺陷工作状况对节点受力性能的影响程度。在参考国内外技术文件和本工程节点实际情况的基础上,提出铸钢节点质量控制方面的建议。     

树状柱结构空间三分叉铸钢节点静力性能分析

某展览厅工程,运用ANSYS有限元分析方法分析树状柱结构空间三分叉铸钢节点在轴力、弯矩分别作用及弯矩和轴力共同作用三种情况下不同分管受力时的最大应力及其分布情况,并分析主分管之间倒角半径变化、分管之间内外壁倒角半径变化对节点受力性能的影响,结果表明在三种受力情况下,不同分管受力时,节点最大应力均远小于铸钢材料的屈服强度,说明该种节点有很大的安全储备。     

青岛万邦中心倒Y形空间转换组合节点试验研究

青岛万邦中心1#楼高度为232.4m,采用钢-混凝土混合结构,整体体系为斜撑框架-核心筒结构。其中,地上层10一个角柱由倒Y形空间斜柱转换结构承托,其受力复杂,节点区焊缝较多,为验证其受力性能,采用两个1∶5缩尺节点模型进行试验研究。结果表明转换节点的核心区未出现明显破坏,主要转换构件处于弹性状态且应力水平较低,主要破坏发生于钢梁端部,说明钢端是节点中的薄弱环节,且受力十分复杂,最终设计加大了梁截面。     

杭州国际会议中心巨型铸钢节点试验研究

为探究复杂应力状态下铸钢的受力性能,对杭州国际会议中心巨型钢框架铸钢节点进行了试验研究。通过对其进行原型结构跟踪测试,得到了节点表面各测点的应力分布及测试值。利用AUTOCAD软件建立试验铸钢节点计算模型,并采用有限元软件模拟了不同受力状态下节点的弹塑性计算分析。通过比较测点实测应力值和计算分析值,两者吻合良好,由此可以推断铸钢节点内部应力分布及大小。最后对铸钢节点的受力性能和安全性做出了评价。试验和分析结果表明该铸钢节点安全可靠,具有充足的强度储备。     

重庆江北国际机场新航站楼大跨钢桁架铸钢节点性能研究

本文针对大跨钢桁架铸钢节点受力性能进行了相关的研究。通过重庆江北国际机场新航站楼钢桁架大型铸钢节点的现场跟踪测试,得到铸钢节点表面应力的测试值;利用Pro/E软件建立所测试的铸钢节点模型,并采用有限元软件进行弹性分析,得到各测点的应力值。通过比较铸钢节点表面测试值和相应测点分析值,发现现场测试应力值和计算分析值之间相互印证。在测试值与计算值印证较好情况下,可以推断节点内部应力分布。此外,还模拟了铸钢节点的典型缺陷并进行有限元分析,进而推断铸钢节点带缺陷工作状况对节点的受力性能影响程度。最后对铸钢节点在整个结构体系中的受力性能和安全性做出了评价,重庆江北国际机场新航站楼钢桁架铸钢节点是安全可靠的,具有充足的强度储备;并给出了节点的设计强度取值和判别式,可供类似的工程应用参考。     

新郑国际机场T2航站楼结构设计与分析

新郑国际机场T2航站楼尺寸巨大,建筑平面呈扁平的X形,地下有城际铁路、市内地铁及城市下穿路通过。基础采用PHC高强预应力管桩和后压浆灌注桩,指廊因要求避免遮蔽塔台,故其建筑高度受限,为保证室内净空高度,屋面钢结构采用实腹H型钢和四角锥钢网架两种结构形式。主楼大空间部位采用了变截面锥形圆管四叉钢斜撑支承钢屋面,斜撑两端采用铸钢节点,为出发大厅创造了良好空间和视觉效果。