跨度35m的预应力钢混凝土组合箱梁的结构设计研究

《钢结构设计规范》(GBJ1 7— 88)中没有预应力钢 混凝土组合结构方面的内容 ,针对福建会堂工程的设计实例 ,探讨了 3 5m单跨简支预应力钢 混凝土组合箱梁的结构设计方法。实际工程表明 ,预应力钢 混凝土组合结构比钢 混凝土组合梁更具有优越性     

某会展中心大跨交叉钢-混凝土组合梁系楼盖设计

本文结合某会展中心的大跨楼盖结构设计,介绍了大跨交叉钢-混凝土组合梁系楼盖的主要设计思路及构造方法,并介绍了复杂节点的构造措施。通过跨高比、用钢量等技术指标说明应用大跨交叉钢-混凝土组合梁系楼盖具有显著的技术经济效益。工程实践表明,这种大跨楼盖结构应用前景广阔。     

钢-混凝土组合梁与非组合梁的设计对比

本文根据《钢结构设计规范》(GBJ17-88)中的规定,按极限状态设计法对钢-混凝土组合梁与非组合梁进行了工程实例设计计算对比,表明组合梁结构有很大优越性,比非组合梁结构可降低梁高,提高结构刚度,从而可降低工程造价,加快施工进度,本例计算可少用钢材30%以上,挠度减少15%～65%。     

集中荷载作用下钢-混凝土预制板组合梁的受弯性能与组合效应

根据3根集中荷载作用下钢-混凝土预制板组合简支梁的试验结果,从组合梁的荷载-滑移、荷载-组合梁跨中全截面应变及荷载-挠度等方面对钢-混凝土预制板组合梁进行了试验分析,同时结合现有普通组合梁的设计理论,推导出这种新型组合结构的设计公式.     

集中荷载作用下钢——混凝土预制板组合梁的受弯性能与组合效应

根据3根集中荷载作用下钢-混凝土预制板组合简支梁的试验结果,从组合梁的荷载-滑移、荷载-组合梁跨中全截面应变及荷载-挠度等方面对钢-混凝土预制板组合梁进行了试验分析,同时结合现有普通组合梁的设计理论,推导出这种新型组合结构的设计公式。     

被动式节能钢-混凝土组合梁结构的受力性能研究

设计了4组外包花纹钢-混凝土组合梁,研究了组合梁的荷载-挠度、荷载-应变和应变沿截面高度的分布曲线,并进行了相应地受力分析。结果表明,4组外包花纹钢-混凝土组合梁的破坏形式都为受弯破坏,梁端未见明显滑移;CACC-1、CACC-2、CACC-3和CACC-4组合梁混凝土翼板中钢筋屈服载荷作用时的实测挠度与组合梁极限载荷时的实测挠度的比值δ_(ut)/δ_(yt)分别为1.698、1.819、2.275和3.208,在负弯矩作用下,CACC-4组合梁的延性相对较差;同一截面不同位置的荷载-应变曲线可以较好的吻合,表明加载过程中钢梁底板不同位置的受力分布较为均匀;4种组合梁在有效宽度范围内的剪力滞后现象并没有影响到混凝土翼板中受力钢筋的共同作用效果;组合梁中配筋率的增加对开裂载荷不会造成明显影响,但是在相同载荷条件下,配筋率的变化会影响裂缝的产生和发展,组合梁混凝土翼板中配筋率愈大则对跨中裂缝的束缚作用愈强。     

轨道交通简支钢-混凝土组合梁桥研究

由于混凝土板收缩徐变,钢梁的后期下挠值过大就成为制约钢-混凝土组合梁跨度提高的瓶颈问题。笔者从设计角度提出了相应的解决措施,使钢-混凝土组合梁截面设计更加合理,且降低了工程造价;同时提出了相应的大跨简支钢-混凝土组合梁桥设计要点和实施方法。     

中国、欧洲钢-混凝土组合梁的设计规范比较

根据欧洲规范4和中国《钢结构设计规范》对简支组合梁的设计过程进行了对比，包括施工阶段与组合阶段承载力验算、剪力连接件设计、剪力验算、挠度验算及自振频率验算等。给出了相关工程实例计算并对设计结果进行了比较。结果表明：欧洲规范4对于钢-混凝土组合梁的设计过程的规定更加详细，通过中国《钢结构设计规范》进行设计所得的结果较欧洲规范4保守。     

采用增强槽钢连接件的双钢板-混凝土组合梁受弯性能研究

为了解决常规双钢板-混凝土组合结构整体性不足的问题,提出了一种采用增强槽钢连接件的双钢板-混凝土组合结构。为研究该组合结构受弯性能,对6根采用增强槽钢剪力连接件的双钢板-混凝土组合梁开展四点弯曲试验。研究参数为核心混凝土种类(超高性能混凝土及普通混凝土)、剪跨比、钢板厚度及连接件间距。试验结果表明：合理控制距厚比和剪跨比,试件将呈现弯曲破坏形式,并展现出良好的延性,增加钢板厚度和核心混凝土强度,截面受弯承载力得到提升。提出了该双钢板-混凝土组合梁受弯承载力理论分析模型,与试验结果比较表明,该理论分析模型能较好计算该组合梁承载力。同时,基于ABAQUS软件建立采用增强槽钢连接件双钢板-混凝土组合梁精细化有限元分析模型,与试验结果验证表明,该分析模型能精确模拟组合梁受力性能,可为该种组合结构的设计与应用提供基础。     

对某大跨、重载裙房屋面大梁结构设计方案的比较与分析

通过对某工程中大跨、重载裙房屋面大梁的三种结构设计方案的比较和分析 ,指出钢与混凝土组合梁结构具有的优越性。介绍了对该工程的钢与混凝土组合梁的设计要点 ,并针对这种组合梁结构出现的问题 ,提出了有效的措施     

Life‐cycle cost assessment of mid‐rise and high‐rise steel and steel–reinforced concrete composite minimum cost building designs

The traditional trial‐and‐error design approach is inefficient to determine an economical design satisfying also the safety criteria. Structural design optimization, on the other hand, provides a numerical procedure that can replace the traditional design approach with an automated one. The objective of this work is to propose a performance‐based seismic design procedure, formulated as a structural design optimization problem, for designing steel and steel–reinforced concrete composite buildings subject to interstorey drift limitations. For this purpose, eight test examples are considered, in particular four steel and four steel–reinforced concrete composite buildings are optimally designed with minimum initial cost. Life‐cycle cost analysis (LCCA) is considered as a reliable tool for measuring the damage cost due to future earthquakes that will occur during the design life of a structure. In this study, LCCA is employed for assessing the optimum designs obtained for steel and steel–reinforced concrete composite design practices. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

钢-混凝土叠合板组合楼盖在多层轻钢房屋中的应用

在多层轻钢房屋整体分析时 ,通常不考虑楼盖与钢梁的组合作用 ,偏保守地假设钢结构承受全部荷载 ,这样不仅增加材料用量和结构自重 ,反而会造成强梁弱柱的不利情况。结合北京某小区办公楼的设计讨论了钢 混凝土组合楼盖对多层钢结构设计的影响 ,分析结果表明考虑混凝土与钢梁的组合作用不仅能够降低层高、减少维护结构费用和减轻基础压力 ,而且在提高结构整体刚度方面也很明显。     

Seismic behavior of tall buildings using steel–concrete composite columns and shear walls

For the seismic design of tall building structures, the behavior under severe earthquakes should be carefully considered and the upper limit of inter‐story deformations are often defined by the design codes. To improve the performance of structures under severe earthquakes, composite structural members, including steel reinforced column and steel plate reinforced shear wall, are often adopted. In the present work, the seismic behavior of tall buildings using steel–concrete composite columns and shear walls is investigated numerically. Fiber beam–column element models and multilayer shell models are adopted to establish the finite element model of structure, and the material nonlinearities are described by the plasticity and damage models. The accuracy of the developed models is verified by the experimental results of a single shear wall. Systematic numerical simulations are performed for the tall building structures subjected to different earthquakes. The comparative study indicates that the nonlinear redistribution of internal forces plays a very important role for the performance of tall buildings under severe earthquakes.     

弯扭作用下组合梁的非线性分析

对扭矩作用下型钢-混凝土组合梁的性能进行研究,如建筑或桥梁中的曲杆。设计规范和实际设计中常忽略扭矩作用下钢梁与混凝土板的组合效应。采用有限元软件ABAQUS,建立三维有限元模型,考虑部分剪力连接的影响,模拟弯扭作用下型钢-混凝土组合梁性能。考虑材料非线性和几何非线性,选用块单元和桁架单元进行模拟。以跨度、剪力连接水平等为参数,进行参数研究。分析发现了一个新现象,并通过试验验证。这个现象称为"扭转引起竖向滑移",它使假定平面构件发生弯曲。跨度对型钢-混凝土组合梁的弯曲-扭转效应的影响很大,而部分剪力连接却没有影响。最后,提出了设计模型。     

苏州中银惠龙大厦超限高层结构设计

介绍了位于抗震设防六度区的苏州中银惠龙大厦带转换层超限高层结构的地基基础设计、主体结构抗震设计和抗震构造措施以及主要计算结果,并介绍了能承受较大不均匀荷载的并联双工字形型钢混凝土柱的设计。指出超限高层的结构设计更应注重抗震概念设计,从总体把握结构的抗震性能,加强抗震构造措施;采用圆钢管混凝土柱是减小柱截面尺寸、同时提高柱延性的有效办法。     

各国规程关于圆钢管混凝土构件刚度计算方法的介绍与比较

详细地介绍了美国AISC LRFD( 99)规程、欧洲Eurocode 4 (EC4 - 94 )规程、日本AIJ规程以及中国JCJ0 1- 89规程、CECS2 8:90规程、DL T 5 0 85 - 1999规程中有关圆钢管混凝土构件刚度的计算方法。通过对比不同的计算公式 ,对上述各国规程中的刚度计算公式的建立思想与方法进行分析和说明     

某高层建筑混合结构与钢结构方案对比研究

全国大中型城市多高层建筑迅速增多,高层建筑结构设计已成为建筑结构设计人员的重要工作内容。关于如何选择结构体系也成为设计人员经常面临的问题。对八度区某188m高层建筑分别采用混合结构和钢结构两种结构体系进行分析,通过比较两种结构体系受力性能和经济指标,得出对于本工程,钢结构体系明显优于混合结构体系,并分析各自的优缺点,供结构设计人员参考。     

某商店的结构设计

介绍了某商店工程的结构特点及设计过程,着重说明了结构体系的布置、计算分析方法。通过具体的指标,说明采用钢—混凝土组合结构及钢管混凝土柱可以提高整个工程的技术经济效益,在普通民用多层建筑中也具有广阔的应用前景。     

Effect of preload on the axial capacity of concrete-filled composite columns

Concrete-filled tubes are often preferred for the construction of high-rise buildings because of their high strength and stiffness compared to conventional reinforced concrete or steel columns. However, prior to infilling of concrete, the steel tubes are subjected to preloads from upper floors arising from construction loads and permanent loads of the building. These preloads cause initial stresses and deformations in the steel tubes which would affect the load carrying capacity of the composite columns. In this paper, a design method based on a modified Eurocode 4 approach, incorporating the effect of preload, is proposed to evaluate the axial capacity of concrete filled composite columns. Eight full-scale composite column specimens were tested. Parameters studied included the strength of the concrete infill, slenderness of the columns and the amount of preload applied on the steel tubes. Results obtained from the proposed method are compared against test results and other published data. Comparison studies show that the test results are on average 3% higher than predicted results with a standard deviation of 0.089. Finite element analyses are also performed for systematic verification, and the results are 8% higher than predicted results. It is conclude that the proposed design method is accurate and mostly conservative and can be readily used in the context of Eurocode 4: Part 1.1 for designing composite columns.     

我国高层建筑钢结构发展的主要问题

本文概述了我国目前高层钢结构建筑现状，指出了我国高层钢结构发展的三大问题，即：国产化问题、综合效益问题和结构设计问题。本文论述了我国高层钢结构国产化已具备的条件，分析了高层建筑各部分投资比例及采用钢结构在经济性能和结构性能上的优势，讨论了目前我国高层钢结构设计存在的主要问题。