三肢钢管格构柱稳定极限承载力研究

用弹塑性大挠度有限元对不同腹杆布置形式的三肢钢管格构柱进行了稳定极限承载力研究,并与规范结果进行了比较,分析了腹杆布置形式及腹杆长细比对极限承载力的影响,为合理设计三肢钢管格构柱提供参考。     

钢管格构柱稳定极限承载力研究

用弹塑性大挠度有限元对不同类型、不同腹杆布置形式的钢管格构柱进行了稳定极限承载力研究,并与规范结果进行了比较,分析了腹杆布置形式及腹杆长细比对极限承载力的影响,为合理设计钢管格构柱提供参考。     

波形钢板钢管混凝土柱试验研究

进行了以长细比和偏心率为参数的共22根波形钢板钢管混凝土柱的试验。对试件的荷载-挠度曲线、极限承载力、柱肢钢管和波形钢板的应变等进行了分析。试验结果表明,波形钢板钢管混凝土柱的受力性能与钢管混凝土格构柱相近,随着长细比与偏心率的增大,波形钢板钢管混凝土柱的极限承载力显著降低,而长细比和偏心率对其极限承载力的影响基本上是相互独立的,可采用双系数乘积公式计算。波形钢板钢管混凝土柱应考虑剪切变形对极限承载力及挠曲变形的影响,但由于波形钢板抗剪刚度要大于钢管混凝土格构柱的缀管,因而其剪切变形所引起的附加挠度对极限承载力的降低影响较钢管混凝土格构柱小。在实腹式截面杆件稳定荷载计算的基础上,提出了考虑剪切变形影响的波形钢板钢管混凝土柱稳定系数的计算方法。     

考虑荷载偏心率的双肢钢管混凝土格构柱力学性能研究

基于有限元软件ABAQUS建立双肢钢管混凝土格构柱的分析模型,对已有试验的荷载-变形全过程进行数值模拟,有限元分析结果与试验结果吻合良好。在此基础上,进行了双肢钢管混凝土格构柱平面内、外受力性能分析以及影响因素分析。研究结果表明:在加载初期,构件平面内外方向的刚度相当,随着荷载的增加,构件平面外方向比平面内方向提前进入弹塑性阶段,使得平面外荷载提前到达峰值荷载,延性较差。此外,荷载偏心率和换算长细比的增加都会使双肢钢管混凝土格构柱的受压极限承载力下降,不过相对于换算长细比的增加,荷载偏心率的增加对极限承载力下降的影响更为显著。     

钢管混凝土偏压格构柱长细比影响试验研究

进行了钢管混凝土格构柱偏心受压试验,试验参数为长细比。介绍了试验的情况和过程,对柱肢钢管纵向应变、环向应变、缀管的纵向应变等进行了分析。研究结果表明,随长细比的增加,钢管混凝土格构柱的极限承载力逐渐降低。柱肢以受轴压为主,属于小偏压构件。近载侧的柱肢在试件进入非线性后紧箍效应开始发生作用。缀管的受力较小且都处在弹性阶段。受缀管的影响,节点处柱肢钢管环向应变很大,它是引起柱肢钢管撕裂从而导致试件破坏的主要原因。     

钢管混凝土格构柱极限承载力计算方法研究

提出钢管混凝土格构柱有限元分析方法,应用ANSYS通用程序对试件的分析结果与试验结果吻合良好.对钢管混凝土格构柱极限承载力,进行偏心率、长细比和构造参数的影响分析.对国内CECS 28:90、JCJ 01-89和DL/T 5085--1999 3个钢管混凝土设计规程计算结果与有限元数值计算结果进行比较分析.分析结果表明CECS 28:90规程的偏心率折减系数计算公式较合理.柱肢的钢材种类和混凝土强度对稳定系数的影响较大,通过算例数值分析,提出换算长细比的材料修正系数γ的计算方法.斜缀条交角等构造参数对钢管混凝土格构柱整体承载力的影响均很小,验证了换算长细比的放大系数简化算法的合理性,并对国内3个规程中换算长细比的计算方法提出修正建议.最后,给出四肢钢管混凝土格构柱极限承载力的合理实用的计算方法.     

钢管混凝土平缀管格构柱极限承载力试验研究

进行24根缀板式钢管混凝土格构柱轴心受压和偏心受压试验。试验参数为长细比、偏心率、柱肢间距和缀管间距。对试件的受力全过程、破坏特性与极限承载力进行分析,讨论了缀管的受力特性和缀管构造对试件极限承载力的影响。试验结果表明,钢管混凝土平缀管格构柱中缀管以受弯为主、应变较大,缀条式格构柱中缀管以受轴力为主、应变较小;柱肢间距和缀管间距对试件承载能力有较大的影响;随着长细比增加,试件破坏特性从局部压屈变为整体破坏;长细比和偏心率两个参数对缀板式钢管混凝土格构柱极限承载力的影响基本上是独立的,可以采用分项系数相乘来考虑二者的共同影响;稳定系数与偏心率折减系数可以采用与缀条式格构柱相同的方法计算,但其剪切变形对极限承载力的影响要大于缀条式格构柱;给出了应用图表法的换算长细比计算方法。     

四肢钢管混凝土格构柱耗能能力有限元分析

为了优化四肢钢管混凝土格构柱的设计,更好地掌握格构柱的抗震性能,完成了2根四肢钢管混凝土格构柱的低周反复加载试验,并通过试验校核修正了有限元模型。利用ANSYS有限元软件对四肢钢管混凝土格构柱进行了三维非线性数值模拟,重点研究了轴压比、等效长细比及材料比例系数对试件耗能能力的影响。研究结果表明:材料比例系数ζ越大,试件延性越好,当ζ=1.5～2.5时,四肢钢管混凝土格构柱的耗能性能较好,且当ζ≈2时,试件材料比例系数设计最佳;一般轴压比n越大,试件水平承载力越大,但延性变差,当n=0.2～0.5时,四肢钢管混凝土格构柱的耗能性能较好,且当n≈0.5时,试件轴压比设计最佳;一般随着等效长细比增大,试件水平承载力降低,延性越好,但建议四肢钢管混凝土格构柱的名义长细比控制在10以内。     

钢管混凝土偏压格构柱偏心率影响试验研究

进行了5根钢管混凝土格构柱和2根空钢管格构柱偏心受压试验,试验参数为偏心率。试验研究结果表明,随着偏心率的增加,格构柱的极限承载力逐渐降低。所有试件的近载侧柱肢始终处于小偏压状态,远载侧柱肢随试件整体偏心率的增大而由小偏压发展为大偏压状态。与空钢管格构柱相比,钢管混凝土格构柱的承载力、刚度和变形能力均较大。进行了偏心率对钢管混凝土格构柱极限承载力的影响分析。最后,对钢管混凝土设计规程的计算方法进行了探讨。     

格构柱长细比计算

与目前的设计准则不同,将格构柱假定为超静定结构,可确定其长细比。解决格构楼屈曲问题一方面是利用大家就知的压杆长细比与临界荷载关系,另一方面,利用格构柱长细比与缀件刚度和缀材节点将格构柱肢件分成的节间段数的函数关系。得到的具有不同节间段数的格构柱长细比曲线相互间能区分,因此,不管节间段数为多少,修正长细比由缀件刚度唯一确定。通过相应于固定节间数的包络曲线,建立此关系。可根据格构柱的修正长细比,设计型钢格构柱。     

梭形钢管格构柱弹性屈曲性能

本文利用有限元方法研究和探讨了单管、双管及三管梭形钢格构柱在两端铰接约束,竖向轴压情况下的弹性屈曲性能和对应的屈曲模态,对影响梭形柱弹性屈曲荷载与屈曲模态的因素进行了系统的参数分析,如柱高、柱长细比、隔板厚度、隔板数量等。根据分析结果阐述了梭形钢格构柱的两种屈曲模态及其转变特性,提出了提高弹性屈曲荷载的有效措施,总结了梭形钢格构柱与等截面柱明显不同的弹性屈曲性能。最后介绍了关于梭形钢格构柱弹性屈曲的理论研究成果在广州新白云国际机场航站楼实际工程中的应用意义。     

梭形柱的稳定性能及设计方法研究

梭形柱由于其优美的建筑造型,近年来作为竖向受力构件广泛应用于各类空间结构体系。首先介绍梭形柱的工程应用及受力特点,研究梭形实腹柱和梭形格构柱的稳定承载力和破坏机理,提出整体稳定承载力的计算和设计方法。研究成果表明,由于梭形柱的截面形态各异,惯性矩沿轴线的函数关系复杂,其屈曲模态及稳定承载力的设计理论与等截面柱有很大区别。梭形实腹柱可以等效成等截面柱验算其稳定承载力,其计算长度及等效长细比与楔率和截面的最大、最小惯性矩有关,其屈曲波形始终表现为单波形;格构式梭形柱由于剪切刚度和弯曲刚度沿柱轴线是变化的,导致了梭形格构柱的屈曲波形出现了反对称的“S”形波形的可能性。     

广州自行车轮滑极限中心工程施工新技术综述

广州自行车轮滑极限中心工程屋盖为单层椭圆球面钢网壳结构,通过采用定型柱模和可移动脚手架以加快立柱施工速度,采用扣件式钢管支架体系解决高大模板体系支模问题。通过流水段划分和施工分区加快施工进度。通过合理的吊装单元划分、现场分片拼装、相贯节点焊接、多点支撑环行行进的屋盖吊装工艺解决钢结构安装问题。屋面板安装采用直立锁边固定方式,在板肋设计反毛细凹槽,效果良好。完善而精致的赛道设计和施工是本工程的亮点。     

钢管混凝土结构在冶铸厂房设计与施工中应注意的几个问题

文章主要通过对重型冶铸厂房的钢管混凝土构格式柱在构造、混凝土灌注施工,防钢水、钢渣飞溅以及冶炼事故中产生的高温对钢管混凝土柱侵损等问题的探讨,提出结构构造设计与施工技术措施上应注重细部处理的建议。     

带锚栓的加劲板式橡胶支座使用阶段的水平刚度

在大跨度柱支承钢网格结构的橡胶支座中设置锚栓,能有效防止屋盖在极端情况(如罕遇地震、负风压)下脱离出支承柱。为了不妨碍橡胶垫在正常使用条件下变形,在锚栓和锚孔之间留有与该变形相适应的净距。本文分析这类支座在橡胶垫与锚栓接触前后的水平刚度。与支座变形相一致,进行了接触问题的近似分析,得到了一个便于计算机编程的刚度函数算式。一个四柱支承大跨度预应力浅网壳结构的有限弹性变形分析表明,锚栓对计算结果影响较大。     

Instability behavior and application of prismatic multi-tube latticed steel column

Multi-tube latticed steel columns without diagonal tubes and the ones with diagonal tubes are two common types of prismatic latticed columns used nowadays. Instability behavior of prismatic multi-tube latticed steel columns is studied in this paper. The focus on the problem is based on the derivation of shear stiffness for multi-tube latticed steel columns. Formulas are established to express the elastic buckling loads as well as the modified slenderness ratios, in which the effect of shear deformation is taken into account. Cases are analyzed via finite element method ANSYS to calculate the ultimate load-carrying capacity of the latticed columns for comparison with the design method in different design codes for compressive members. Formulas to estimate the design resistance for axial compressive prismatic multi-tube latticed steel columns are proposed and detailed design suggestions for the component steel tubes are presented as well.     

东莞大剧院裙房钢屋盖结构设计

东莞大剧院裙房钢屋盖采用空间桁架结构体系,主桁架呈放射状布置并逐级上升,与屋面建筑造型相吻合.结合具体的结构设计,详细介绍了钢屋盖的结构体系;分析了结构的静力性能、动力特性以及温度对结构的影响.对格构柱进行了几何非线性分析,分析中考虑了初始缺陷的影响,计算结果表明格构柱的极限承载力由整体稳定性控制.最后,介绍了结构重要部位的节点设计.通过分析得出的结论可供类似工程参考.     

天津地铁3号线和平路站超大基坑中间桩柱施工技术

中间桩柱施工技术是地下结构逆作法的关键,尤其是在超大深基坑盖挖逆作施工中,中间桩柱施工对结构的安全稳定性至关重要。结合天津地铁3号线和平路站工程实例,介绍了盖挖逆作法中间桩柱的施工方法及控制要点。通过方案比选,采用先插钢构柱的方法进行施工,详细阐述了钢构柱的加工与定位安装、成孔精度与泥浆控制及混凝土浇筑。工程实践证明,该施工方法定位简便、施工时间短、工程造价较低。