浙江大学紫金港体育馆屋盖结构稳定性分析

浙江大学紫金港体育馆采用了一种由索-桅杆张力系统吊挂刚性网格结构的新型屋盖体系,对其受力特点和设计要点作了介绍。利用规范方法对屋盖结构在三种典型工况下的稳定性进行了分析,进一步考察了初始缺陷模式和大小、屋面支撑杆件轴向刚度对结构极限承载力的影响。结果表明,该类屋盖结构在南北向半跨荷载工况下具有较高的极限承载力,但满跨和东西向半跨荷载工况下较低。三种工况下结构的极限承载能力随初始几何缺陷的模式不同变化较小,但是南北向半跨荷载工况下极限承载力对初始缺陷的大小反应敏感。过分提高支撑杆件的刚度反而会降低屋盖结构的稳定性。     

铝合金楼面模板性能试验

对单块铝合金楼面模板和样板房组合铝合金楼面模板体系分别进行了均布荷载试验,并进行了对比分析。3组单块铝合金楼面模板分别作用均布荷载10.08 kN/m~2,跨中相对位移分别为1.423 mm、1.440 mm和1.462 mm。对样板房组合铝合金楼面模板作用均布荷载11.5 kN/m~2,跨中相对位移最大值为3.691 mm,实测值为5.667 mm;持荷24 h后,相对位移变化小。与单块模板进行对比,组合模板体系受到模板尺寸、支座条件、销钉以及邻近模板相互作用等因素的影响。研究结果表明:铝合金模板体系具有良好的持荷能力和承载力性能,组合铝合金模板的连接构件对铝合金模板承载力有一定的影响。     

铝合金模板支撑体系承载力分析与选型探讨

针对铝合金模板支撑体系承载力计算复杂及层高适用范围缺乏依据等问题,综合国内几本相关规范,通过对单根可调支撑和模板脚手架体系进行有限元计算和试验验证,提出不同层高下3种支撑体系做法及其相应失稳承载力计算方法,可为铝合金模板支撑的选型和承载力计算提供一定参考。     

铝合金模板力学性能研究

铝合金模板具有重量轻、强度高、耐腐蚀、防火等优点，与传统模板相比，具有使用寿命更长、性能更稳定的特点，但铝合金模板应用在我国仍处于起步阶段，对其力学性能研究还不深入。因此，文中以不同规格的铝合金模板为研究对象，在模板上布设位移计及应变片并进行了静力加载试验，分析了支座间距及有无横肋对铝合金模板的承载力及刚度的影响。结果表明，模板的破坏位置均出现在边框开孔处；支座间距对模板的承载力及刚度有显著影响，支座间距越大，模板刚度越小、变形越大、承载能力越低；而横肋可以降低模板的挠度，但对模板的承载力无明显影响。     

用可靠度理论确定摩擦支撑的设计原则

本文基于试验和统计结果,应用可靠度理论确定了摩擦支撑的设计原则。给出了具有明确概率意义的在使摩擦装置达到其设计承载力的外荷载下,支撑杆的受力与其设计承载力间的比例限值。     

大截面铝合金轴压构件整体稳定试验研究

随着大跨度铝合金结构的兴起,大截面铝合金构件的应用越来越广泛。为研究大截面铝合金轴心受压构件整体稳定性能,针对4个工字形6061-T6铝合金轴心受压构件和3个箱形6061-T6铝合金轴心受压构件进行了试验研究。试验中,以长细比为变量研究了构件的稳定承载力、破坏形态和荷载-位移曲线。并将试验结果与中国规范、欧洲规范和美国规范进行了对比。所有构件均发生典型的整体失稳破坏形态,中国规范与欧洲规范均对构件的承载力有明显低估,而美国规范较为准确地预测了试验结果。试验结果可为GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》的修订提供建议。     

现浇综合管廊传统模架体系改进技术研究

铝合金模板快拆体系法是预先根据管廊结构进行铝合金模板设计加工,利用铝合金模板本身的刚度起到一定的稳固作用,减少支撑杆的数量,达到模架快拆的目的,可以快速进行模板快拆体系周转,但对于一般体量工程,成本太高。而满堂红脚手架搭拆均需要耗费较多时间才能进行周转。针对以上情况,对传统的满堂红脚手架进行改进研究。     

剪力墙铝合金模板现场实测与分析

在分析铝合金模板特点的基础上,针对剪力墙铝合金模板局部变形问题进行了现场测试。实测结果表明:剪力墙铝合金模板所测部位的应变-施工进程曲线均呈波动状态,加强肋翼缘最大应变值为381.67με,加强肋腹部最大应变值为164.14με,面板最大应变值为200.72με。按规范公式对面板分别进行局部和整体的强度、刚度验算。验算结果表明:按局部和整体验算的强度、刚度均满足规范要求,局部和整体验算的强度值分别是现场实测值的4.42倍、3.08倍。根据面板构造特点,建议铝合金厂家提供各型号铝合金模板面板所能承担的最大荷载,通过荷载对比不发生局部变形的条件下,施工现场仅需进行整体验算即可。     

铝合金框PVC塑料模板体系试验研究与有限元分析

设计了一种新型组合式铝合金框PVC塑料模板体系,在某工程项目上进行现场浇筑试验研究.试验研究结果表明这种新型模板体系各构件均满足强度与刚度的要求.按照试验现场的真实情况设定参数,基于通用有限元软件ABAQUS进行数值模拟分析.数值分析结果表明:在施工荷载作用下,模板各构件均处于低应力状态,变形符合要求,与试验结论较为吻合.说明这类新型组合式模板体系具有较高的强度和刚度,可以在实际工程中推广应用.     

梁柱式木框架-支撑体系低周反复试验研究

对4榀不同支撑形式、不同支撑连接节点螺栓数目的单层单跨梁柱式木框架足尺试件进行水平荷载低周反复试验研究,得到了木框架-支撑结构体系的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、有效刚度曲线和耗能等性能。试验结果表明:在木框架抗侧强度和支撑杆件强度保证的前提下,提高支撑连接节点螺栓数目,对提高木框架-支撑结构体系的承载力和抗侧刚度具有良好的效果。最后提出了"强框架弱支撑"的设计思想,建议以螺栓屈服作为第一道防线,节点的塑性发展作为体系耗能的基础,并给出了支撑连接节点的构造措施。     

工字截面倒V型支撑及其节点板在循环荷载作用下的性能研究

倒V型支撑及其中心节点板连接在特殊中心支撑框架中备受青睐。为了提高其抗震性能和在抗震设计中的应用,对9个非弹性往复荷载作用下的工字截面倒V型支撑及其节点板的滞回性能进行试验和数值模拟。主要参数为:节点板上支撑端部间隙、支撑杆件节点位置、自由端长度与节点板厚的比值。在支撑低周疲劳破坏前,框架的极限承载力并没有降低,但有一个长期的低承载稳定阶段。虽然有直线间隙的试件抗震性能良好,但只要节点板不先于支撑破坏,也可以不设间隙。中等偏心的支撑节点性能很好且尺寸也很经济,但节点板上的支撑杆件位置可能引起板面外变形并降低结构延性。基于试验结果,提出节点板自由边长度与厚度比值限值。     

高温下铝合金板式节点平面外受弯承载力试验研究

为研究铝合金板式节点的高温承载性能,采用特制的异型高温试验炉,完成了3组共计9个铝合金板式节点的高温下平面外受弯承载力试验。试验中采用恒温加载方案,在杆件上施加横向荷载以对节点施加平面外弯矩。通过试验得到了铝合金板式节点在不同温度下的破坏模式、极限荷载和弯矩-转角曲线。试验结果表明:铝合金板式节点在高温下的破坏模式与常温下一致;对于薄板节点,其破坏模式为节点板块状拉剪破坏和受压局部屈曲破坏;对于厚板节点,其破坏模式为杆件弯扭失稳。基于试验结果,得到了铝合金板式节点高温下的极限荷载的折减系数,以及高温下的初始刚度折减系数。采用ABAQUS有限元软件对试件进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性。研究结果表明,当节点板厚度较大时,节点域在300℃以下不会发生破坏。在300℃以下时,铝合金板式节点的块状拉剪破坏和中心区屈曲承载力折减系数可取铝合金材料名义屈服强度的高温折减系数;铝合金板式节点的初始刚度可偏安全取为常温初始刚度。     

八角形中空钢管混凝土组合柱轴压力学性能

通过对八角形中空钢管混凝土组合柱与八角形中空钢筋混凝土柱对比试件进行了轴心受压试验与有限元分析,重点研究了八角形中空钢管混凝土组合柱的试验现象、试验全曲线、受力全过程以及试件各部分接触作用,并基于修正的GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算并对比分析了试件的承载力与轴压刚度。结果表明：轴压荷载作用下,混凝土、纵筋与内钢板能够协同工作;中空方形高强RC短柱表现出较高的承载力和刚度;截面尺寸与混凝土强度对构件承载力、轴压刚度和延性影响显著,内钢板厚度对其承载力、刚度和延性影响不明显;采用修正的《混凝土结构设计规范》对该类构件承载力预测结果较为保守,对轴压刚度预测较好。     

铝合金工形截面短柱轴压局部稳定试验研究

为研究铝合金工形截面轴压构件的局部稳定性能,对15根工程中常用大截面铝合金6061-T6和6063-T5轴压短柱试件进行试验研究,并对12组48个材性试样进行拉伸试验。研究了材料的力学性能、试件的局部几何初始缺陷、变形性能、局部屈曲荷载、轴压承载力等,并将试验结果与各国规范中设计方法计算结果进行对比。试验结果表明：铝合金6061-T6强度与普通钢材相当,但延性较差;铝合金挤压型材的局部几何初始缺陷很小,远小于规范中给定数值;板件宽厚比越大,局部屈曲发生越早,破坏时材料的强度越得不到充分发挥,但是局部屈曲后材料强度仍有较大的提高;翼缘和腹板之间存在相互作用;中国规范、欧洲规范、美国规范和澳大利亚/新西兰规范均低估了试件的轴压承载力,其中美国规范计算结果与试验结果最接近。因此,对于板件宽厚比大的试件,应充分利用其屈曲后强度,各国规范得到的承载力计算结果均较保守。     

三肢圆钢管格构柱抗震性能试验研究

为了研究三肢圆钢管格构柱的抗震性能,进行了两个试件在低周反复荷载作用下力学性能的试验研究,考察了肢件钢管壁厚度对低周反复荷载作用下三肢圆钢管格构柱破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、刚度退化、耗能能力和延性的影响。结果表明,试件肢件的钢管壁越厚,其水平承载力、初始刚度、累积耗能和位移延性系数越大,同时刚度退化越慢。最后,通过《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)计算得到的三肢圆钢管格构压弯构件承载力与试验结果的比较,探讨了反复荷载作用下三肢圆钢管格构柱承载力的计算方法。研究成果可为有关工程实践提供参考。     

宝兴混凝土拱桥荷载试验研究

通过对宝兴混凝土拱桥荷载试验,分析了桥跨结构在试验荷载下的受力情况,实验结果表明,在原设计荷载作用下,主拱圈承载力和整体刚度满足要求,腹拱圈承载力和整体刚度不满足要求;对公路—Ⅱ级设计荷载的结构验算表明,主拱圈拱脚截面的原始强度和修正强度验算均不满足要求,需要对桥梁结构进行加固以满足规范要求。     

负弯矩作用下钢-混组合梁的疲劳试验

介绍了钢-混组合梁在负弯矩作用下的疲劳性能。在两个钢-混组合梁结构上分别进行循环荷载下的疲劳试验,并只局限于初始开裂和稳定开裂。试验结果表明,循环荷载与初始荷载相等时,疲劳试验对梁刚度与裂缝形态的影响有限。然而,当循环荷载与稳定开裂荷载相等时,在初始静态试验时产生了大量的残余应力,造成了破裂,且梁的刚度减小而荷载周期增加。中期的静态试验证实了栓钉与周围混凝土的连接失效,栓钉的承载力随着荷载周期的增加而减小。此外,对经过疲劳测试的样本与未经过疲劳测试的样本进行最终的静态测试发现,循环荷载大于初裂荷载时,疲劳试验会降低梁的刚度及极限承载力。     

铝合金模板单根可调式钢支撑承载力的理论计算与试验研究

结合某高层铝合金模板支撑体系中可调式钢支撑的设计与施工,对单根可调式支撑立杆的承载力进行了理论计算和试验研究,为研究铝合金模板可调式钢支撑体系的承载性能提供了理论基础。在实际工程应用中得知,可调式钢支撑体系可以大大提高模板周转率和施工效率,降低材料成本和施工成本。     

绿色房屋建筑施工中铝合金模板体系施工技术

铝合金模板是绿色环保材料。铝合金建筑模板系统采用整体挤压成形的铝合金型材组合而成,一套铝合金模板规范施工可循环利用200次以上,符合绿色施工中的节能、环保、低碳、减排的规定。铝合金模板具有应用范围广、施工工期短、模板体系稳定性高、承载力好、重复使用平均成本低和使用寿命长的技术特点,其施工技术的应用高度契合绿色房屋建筑的建设理念。基于此,该文首先简单介绍了绿色房屋建筑的案例情况,其次详细论述了铝合金模板体系的施工技术方案,最后分析了铝合金模板体系的施工技术流程,并对模板施工质量进行评价,以期为绿色房屋建筑施工技术的普及应用提供一些参考。     

钢板墙束柱受力性能试验研究及理论分析

对3个1/2缩尺钢板墙束柱试件分别进行单调和往复加载拟静力试验,研究其在水平荷载作用下的破坏机理、抗侧刚度、受剪承载力及滞回性能;对钢板墙束柱试件建立有限元分析模型,并按照试验加载制度进行数值模拟分析,得到了钢板墙束柱试件的力学性能;在试验和有限元分析的基础上,提出了钢板墙束柱的抗侧刚度及受剪承载力理论计算式。试验、分析及计算结果表明,单调荷载作用下钢板墙束柱试件抗侧性能稳定,层间位移角达到1/50时,加载后期试件承载力不下降,延性性能好;往复荷载作用下钢板墙束柱试件的滞回性能稳定,层间位移角达到1/50时承载力没有降低,滞回曲线平滑、饱满;钢板墙束柱的抗侧刚度及受剪承载力的理论计算结果与试验及有限元分析结果很接近。