钢-混凝土空间组合壳体结构静力破坏试验

为研究钢-混凝土空间壳体结构在静力荷载下内力响应、破坏过程与失效机理,以球面钢-混凝土组合肋壳为对象,设计并制作整体结构和组合肋网2个缩尺模型,节点施加集中荷载进行结构破坏性试验。加载初期,两个试件变形均很小,整体结构模型中薄壳主要承受薄膜压力,组合肋中为轴压力;随着荷载增大,在组合肋壳加载壳面区域附近出现微小裂缝,组合肋网中加载点附近区域的混凝土与钢肋间出现微开裂。当壳面顶部出现交叉型裂缝,在一个加载点混凝土壳面压碎,下部组合肋节点混凝土部分也被压碎,在加载点附近形成局部塌陷区时,结构发生破坏;组合肋网模型中加载点处出现组合肋节点混凝土压碎,钢肋板出现局部褶皱,与圈梁相交的组合肋中钢肋板与混凝土间出现裂缝。试验结果表明:组合肋壳发生局部强度破坏;组合肋网由于局部杆件失效而发生破坏,试验测得组合肋壳最大承载力约为组合肋网的3倍,两个试件的荷载-位移曲线都表现出较好的延性。     

空腹模壳密肋楼盖施工简述

以金海湾通用研发中心工程为例,简要介绍了空腹模壳密肋楼盖的特点,着重对模板、钢筋及混凝土等工程的施工技术进行了阐述,得出了空腹模壳现浇钢筋混凝土密肋楼盖结构高度低、柱网间距大、节约材料,值得推广的结论。     

组合肋壳非线性分析

组合肋壳是一种新型组合空间结构形式,基于非线性有限元理论,利用空间梁单元和曲边壳单元,考虑结构非线性影响,推导了T.L.坐标系下结构单元刚度矩阵,采用增量迭代法和弧长法对整个受力过程进行全过程跟踪,得到组合肋壳的极限承载力,并对结构承载力影响因素进行了系统分析,最后与带肋钢筋混凝土薄壳以及光滑混凝土壳体进行了比较.分析结果表明,随着矢跨比和截面尺寸的增大、边界条件接近刚性,组合肋壳的极限承载力增大;与其它两类壳体相比,由于组合肋中钢肋的存在,使得组合肋壳整体刚度增大,承载能力提高,结构的薄膜内力分布更为合理.     

组合肋壳结构静力特性分析

组合肋壳是一种新型的空间结构形式,采用组合结构有限单元法对组合肋壳结构的静力特性及其影响因素进行了系统分析,并与带肋钢筋混凝土薄壳以及光滑混凝土壳体进行了比较。分析结果表明,随着矢跨比和截面尺寸的增大,边界条件接近刚性,组合肋壳的极限承载力增大;与其它两类壳体相比,由于组合肋中钢肋的存在,使得组合肋壳整体刚度增大,承载能力提高,结构的薄膜压力分布更为合理。     

折板网壳的结构形式及自振特性分析

系统详尽地介绍了折板网壳的基本造型、结构形式和支承方式 ,并对设计、施工中需注意的要点做了说明。针对四边形正交正放四角锥折板网壳进行了自振特性计算 ,并进行了参数分析 ,研究了当结构厚度、屋面坡度以及支承方式等发生变化后对这种结构动力性能的影响 ,为工程人员全面地把握折板网壳的设计提供了依据     

南阳玉器超市网壳结构设计与稳定性分析

南阳玉器超市金字塔形屋顶采用了在国内应用较少的折板网壳结构,工程利用有限元理论对结构进行稳定性分析,计算考虑了几何和物理双重非线性的结构失稳全过程和极限承载力,考查了支座刚度对结构静力和稳定性能的影响。计算结果表明,金字塔形的折板网壳结构具有受力合理及经济技术指标优良的特点。     

模壳式密肋楼板施工技术

密肋楼板具有自重轻、刚度大、抗震性能好，同时能够节约混凝土和钢材，提高空间利用率。结构工程实例，详细介绍了采用塑料模壳作为定型模板，配上工具式支撑体系的模壳式密肋楼板施工方式进行密肋楼板的施工,该施工方式简便，速度快，质量易保证。     

2010年亚运会自行车馆结构设计

广州自行车馆为2010年亚运会的主要比赛场馆,屋盖采用局部双层的单层椭圆球面网壳结构。网壳通过可径向滑动球铰支座与下部混凝土结构连接,网壳周边设置封闭环形约束桁架,中间单层壳体部分利用建筑凸肋造型设置加劲桁架,解决了保证整体稳定和减小温度应力之间的矛盾,同时避免了网壳侧推力直接传递给下部混凝土结构,简化了网壳支座及下部混凝土结构的设计,节约了混凝土结构的造价。     

大跨度非规则单层折板网壳结构动力稳定性分析

以一实际工程为背景,采用结构最大Z向位移为特征变量,研究了大跨度非规则折板网壳结构在三向地震作用下的动力稳定性能,并考查了初始缺陷、支座形式和屋面支承方式等不同参数变化对单层折板网壳结构动力稳定性能的影响,得出了对该类结构动力稳定性分析设计的有益结论。     

以磷石膏为模壳的新型钢筋混凝土结构体系试验研究

提出了以磷石膏为模壳的新型钢筋混凝土结构体系。完成了以磷石膏为模壳的钢筋混凝土密肋网格式剪力墙模型试验和以磷石膏为模壳兼吊顶的钢筋混凝土密肋井字楼盖试验,试验结果表明,以磷石膏为模壳的钢筋混凝土密肋网格式剪力墙的受力特性与普通剪力墙类似,为弯曲破坏;以磷石膏为模壳兼吊顶的钢筋混凝土密肋井字楼盖在设计荷载作用下,结构具有较好的安全度,且用钢量、混凝土用量比常规结构小8.0%、7.5%。试验结果可为结构设计提供参考。     

基于ANSYS软件的钢屋盖结构设计分析

山东滨州会展中心钢屋盖结构为H型钢组成的肋环形、扁五角锥单层折板网壳结构.本文采用ANSYS软件详细介绍了钢屋盖的设计过程,设计方法可供同类工程参考.     

折板式网壳的结构形式与自振特性分析

折板式网壳属于一种比较独特的空间结构形式,它综合了折板、网架和壳体的优点,受力性能良好,建筑造型优美,施工制作方便,具有较大的发展潜力。在此,研究了折板式网壳的结构形式,自振特性和矢高等因素对结构动力特性的影响。     

新型双层组合筒壳结构受力性能分析

基于防护工程需要,提出一种新型组合双层筒壳结构形式--在空间网格结构筒壳上覆盖钢板-混凝土组合板形成空间结构和组合结构的杂交结构.网壳结构整体稳定性好、空间刚度大,组合结构抗冲击、延性好,两者有机结合可使抗爆件能大大增强.为指导试验研究和设计计算,利用ANSYS对新型组合壳体结构进行了基于空间整体作用的全过程非线性分析.分析结果表明,新型组合壳结构受力性能优越,是一种优良的防护结构形式.     

现浇模壳密肋楼盖结合钢管混凝土柱框架结构体系的应用

根据工程实例,在钢管混凝土柱框架结构中采用现浇模壳密肋楼盖体系,通过方案对比显示出密肋楼盖体系和钢管混凝土柱的优越性和适用性,并进一步对比分析了大尺寸模壳的经济性。现浇模壳密肋楼盖结合钢管混凝土柱框架结构体系为大跨度或重荷载工程设计提供参考。     

钢-混凝土组合扁梁受弯性能理论分析与试验

钢-混凝土组合扁梁楼盖以其楼盖结构高度小、防火性能好、下表面平整观感好、便于管线铺设以及在经济跨度范围内梁高更小的优势,在国外(特别是英国和北欧地区)得到了较广泛的应用。实际工程中,钢-混凝土组合扁梁楼盖应用较多的是SP预应力混凝土叠合楼板和深肋压型钢板组合楼板,用于住宅建筑时,存在以下不足:1)钢梁下翼缘外露,需要进行防腐防火保护;2)深肋压型钢板组合扁梁下翼缘不平整需做吊顶,增加了成本和结构高度;3)SP预应力混凝土叠合楼板和深肋压型钢板组合楼板均为单向板,导致楼盖厚度较大,且楼盖高度难以进一步降低等,制约了钢-混凝土组合扁梁楼盖在实际工程中的应用。为此,提出了预制叠合密肋楼板和预制叠合密肋楼板组合扁梁楼盖的概念,预制叠合密肋楼板由预制带肋底板和现浇层组成,可实现双向传力。由于该新型预制叠合密肋楼板组合扁梁楼盖区别于传统的SP预应力混凝土叠合楼板和深肋压型钢板组合扁梁楼盖,为研究该新型组合扁梁楼盖预制叠合密肋楼板与钢梁协同工作性能及其设计方法,结合某高层钢结构住宅示范工程的设计,对该新型钢-混凝土组合扁梁的受弯性能进行了理论分析与试验研究。设计制作了2个预制叠合密肋楼板组合扁梁试验试件,主要变化参数为钢梁腹板开孔形式和剪力键设置方式。钢梁采用焊接不等翼缘钢梁,楼板采用预制叠合密肋楼板,预制板均不出筋。钢材牌号为Q345B,楼板混凝土强度等级为C35,钢筋为HRB400级。试件计算长度为3 800 mm,几何长度为4 000 mm。通过试验研究该新型钢-混凝土组合扁梁的承载能力、延性、变形性能、裂缝开展、应力及应变发展情况等。在试验研究的基础上,提出了预制叠合密肋楼板组合扁梁抗弯极限承载力计算简化假定,并基于破坏强度理论推导了预制叠合密肋楼板组合扁梁抗弯极限承载力计算公式。通过理论分析和试验研究得到以下结论:1)预制叠合密肋楼板组合扁梁具有优良的承载能力和延性性能。试件挠跨比达到1/32时,试件承载力仍未有明显下降,试件呈延性破坏特征。2)在钢梁下翼缘边缘和受拉钢筋屈服时,试件达到屈服承载力;在钢梁全截面屈服、受拉和受压钢筋屈服、受压区混凝土压溃时,试件达到极限承载力。在峰值荷载之前,混凝土和钢梁截面应变分布近似呈线性分布,可以采用平截面假定。3)基于破坏强度理论提出的预制叠合密肋楼板组合扁梁的抗弯承载力计算公式,与试验结果吻合良好,且偏于安全。     

现浇混凝土GBF蜂巢芯密肋楼盖施工技术探讨

介绍了现浇混凝土GBF蜂巢芯密肋楼盖的施工工艺原理、施工方法及质量控制等,通过工程实践,阐述了GBF蜂巢芯密肋楼盖实际应用效果,并指出采用GBF蜂巢芯密肋楼盖混凝土结构体系能很好地解决建筑大跨度问题,可推广应用.     

H型钢肋环形、扁五角锥单层折板网壳结构设计

以山东滨州会展中心钢屋盖结构为工程背景,详细地分析了H型钢组成的肋环形和扁五角锥单层折板网壳结构的受力特性,同时根据变形及内力的分布,介绍了杆件、连接节点和支座节点的设计。指出在大跨度屋盖结构中,H型钢截面杆件的连接可以采用传统的钢结构连接方式,同时肋环形折板结构体系的推力自抗性能使下部结构的负担较小。     

地面机动目标防护新型杂交结构研究

针对地面机动目标防护,为克服以波纹拱形钢板为内衬上覆钢筋混凝土组合拱壳结构单体掩蔽设施的弊端,基于杂交结构的基本原理和特点,提出了在双层圆柱面空间网壳结构上覆盖双向钢肋板-混凝土组合板形成的空间网格结构和组合结构的杂交结构,即新型钢网壳与钢肋板-混凝土组合板杂交柱面拱壳结构,并利用ANSYS对其进行了基于空间整体作用的...     

折板网壳的几何非线性和经济性分析

折板网壳是一种新型的网格结构,本文介绍了几种适用于矩形平面形状的折板网壳,并将这种结构与平板网架在强度、刚度、稳定性和经济性方面作了比较分析,结果表明该种结构具有良好的受力性能和经济指标。此外,本文还分析了这种结构的几何非线性性能。     

肋环型索承网壳结构的动力特性

索承网壳结构是由单层球面网壳和去掉上层索的张拉整体结构组成的一种合理的新型杂交空间结构。选用梁元、杆元和索元的组合有限元模型,采用分块Lanczos法,针对一实际工程,通过改变结构参数、几何参数等诸多因素,较系统地研究了肋环型索承网壳结构的动力特性及抗震、抗风性能,对工程应用有一定参考价值。