后张拉预应力鞍形网壳成型过程模拟

对一后张拉预应力成型鞍形网壳模型的成型形状进行了非线性有限元模拟,建模时使用连接件模拟了上弦杆搭接螺栓连接以及腹杆的鸭嘴端螺栓连接.考虑了几何非线性和材料非线性,将“tube-to-tube”接触算法应用于梁、杆单元组成的结构模型中,与传统建模和分析方法相比,成型预测精度大幅度提高.     

后张拉预应力成形鞍形网壳在成形阶段的应力分析

对一后张拉预应力成形鞍形网壳模型的成形应力进行了非线性有限元计算.建模时,使用连接件模拟了上弦杆搭接螺栓连接以及腹杆的鸭嘴端螺栓连接,考虑了几何非线性和材料非线性,将"管-管"接触算法应用于梁、杆单元组成的结构模型中.结果表明:计算值与试验值在杆件应力及内力分布趋势上吻合,但计算值小于试验值,其主要原因是有限元模型未考...     

高强度螺栓连接抗剪性能研究

为解决试验和实体模型有限元方法在研究高强度螺栓连接抗剪性能上的局限性,寻找一种简单准确的高强度螺栓连接抗剪性能的简化模型十分必要。采用通用有限元软件ABAQUS建立高强度螺栓连接的非线性有限元模型,对单元选取、螺栓受力行为、材料本构以及接触模型等方面进行详细说明;结合典型高强度螺栓抗剪试验,验证了所建立有限元模型的准确性和适用性,对高强度螺栓连接抗剪性能进行深入探讨。通过参数分析,确定了高强度螺栓连接抗剪简化模型的3个特征点,提出了此类螺栓抗剪简化模型以及循环荷载作用下的滞回模型。实例计算分析表明：建议的抗剪简化模型以及循环荷载作用下滞回模型能准确地模拟此种连接的受力性能,其构造形式简单,计算准确,为工程分析提供依据。     

钢结构高强度螺栓连接抗火性能的有限元分析

为研究钢结构高强度螺栓受拉与受剪连接的抗火性能,建立有限元分析模型。采用块单元,考虑几何非线性和材料非线性,及高强度螺栓连接安装、受力及受火过程,编制了有限元分析程序。通过与有关的试验结果对比,验证了有限元分析程序计算的准确性和可靠性。在利用程序进行大量参数分析的基础上,导出了钢结构高强度螺栓受拉与受剪连接的抗火临界温度实用计算公式,可供工程上高强度螺栓连接抗火设计采用。     

基于OpenSees螺栓顶-底角钢节点的抗震性能数值分析

螺栓顶-底角钢节点是一种有效的半刚性节点形式,为了研究其抗震性能,提出螺栓角钢的双线性恢复力模型,并采用有限元软件OpenSees进行数值分析。有限元分析以2个既有试验为模型,采用基于纤维模型的非线性梁柱单元模拟钢梁与钢柱,在梁柱结合部位采用零长度连接单元模拟连接角钢的作用,采用自适应非线性求解法进行数值分析。结果表明:数值分析较好地模拟了节点的弹塑性性能,基于OpenSees的分析模型适用于该节点的非线性分析;推导出的螺栓角钢双线性恢复力模型能够较好地模拟节点的作用,具有适用性。     

大跨越钢管塔内外法兰连接节点纯弯承载力特性试验研究

钢管外圈螺栓连接的常规刚性法兰连接形式难以满足高度高、荷载大的大跨越钢管塔连接承载力要求,提出一种新型内外双圈法兰节点形式来解决传统刚性法兰的承载力不足。以某大跨越塔为背景,设计内外法兰的缩尺模型试验,开展了纯弯荷载下内外法兰的承载性能试验,考察其承载力特点、传力机理及计算理论。分析荷载增大过程中主管、连接螺栓应变的变化情况,得到法兰连接界面上的中和轴、旋转轴位置及内外螺栓内力分布规律。同时,建立内外法兰的非线性有限元模型分析内外法兰承载力特性,重点考察了连接螺栓的传力特点。基于试验及有限元分析结果可知:随着荷载的增大,法兰板间发生张开,螺栓发生颈缩破坏;内外法兰的抗弯承载力设计时,连接螺栓旋转轴位置可取距离管中心0. 6R处(R为主管半径)。     

不同螺栓边距对角钢连接性能影响的研究

角钢在土木工程中应用广泛。为研究不同螺栓边距对角钢连接性能的影响,设计了角钢在不同螺栓边距下的连接试验,通过改变螺栓孔边距研究角钢螺栓连接的抗剪性能,建立ABAQUS有限元模型与试验结果对比验证。并运用有限元建模方法,改变角钢型号进行参数分析。结果表明,有限元分析的荷载-位移曲线、极限承载力和破坏模式与试验结果吻合较好,为做参数分析提供依据;对《钢结构设计手册》中螺栓边距进行修正,便于实际工程应用。     

螺栓拼接节点数值计算模型研究

采用迭代平衡的方法对高强螺栓施加标准预紧力,并考虑高强螺栓预紧力的影响、螺栓帽与盖板之间摩擦的影响、盖板与翼缘或者腹板之间摩擦的影响、螺栓杆与板件孔壁之间非线性接触承压的影响,以非线性通用有限元软件MSC Marc为平台建立了考虑接触摩擦、摩擦滑移和接触承压的高强螺栓拼接三维非线性有限元分析模型。首先模拟了高强螺栓连接的单块板件,并与试验对比验证了模型的可靠性,证实有限元模型可以较好地模拟螺栓的滑移荷载和拼接的极限荷载;然后模拟了高强螺栓梁段拼接节点,并与试验对比证实模拟结果与试验骨架线吻合良好。所提出方法可以较好地模拟拼接节点中高强螺栓的全过程受力性能,可以用于高强螺栓拼接节点的分析和计算。     

不同排列伸展螺栓端板半刚性节点的三维非线性分析

对钢结构中不同排列的伸展螺栓端板这种半刚性连接节点采用非线性有限元分析 ,对连接中的主要构件 :端板、高强螺栓、梁翼缘、柱翼缘以及连接接触进行三维非线性有限元精细模拟 ,针对不同的尺寸和截面进行比较分析 ,探讨了螺栓端板半刚性连接的受力性能     

阀厅结构屋架与防火墙连接部位非线性有限元分析

以某实际换流站阀厅结构的钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点为原型,采用三维实体单元建立钢屋架与防火墙连接节点的模型,并考虑屋架底板与支座的摩擦接触和钢筋混凝土的非线性特性,分别对不同螺栓直径和不同摩擦系数的钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点进行了非线性有限元分析。探讨了预埋螺栓抗剪连接内力和位移变化规律,掌握钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点的水平承载力的计算方法,提出了合理的钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点构造措施,为钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点设计提供了依据。     

空心管电加热器壳侧强化传热性能模拟

空心管电加热器是一种依靠传热管本身作为发热元件来加热流体的新形式。本文提出的改进方案,使壳侧流体纵向流动,消除了流动死区。充分利用管内外加热空间强化传热。对不开孔,逆流,顺流和分流四种形式的电加热器进行了数值模拟。结果表明分流方案减小了固定管板两侧热应力,壳侧综合指标最高,壳侧压降最小,是最佳改进方案。     

Transport of tunnel elements from Baltimore to Boston, over the Atlantic Ocean

A new immersed tube tunnel has recently been built in Boston as part of the city's Central Artery project. Because part of the construction took place in Baltimore, the elements needed to be transported by sea to Boston. Several options were possible. The engineering behind the choice of transport is explained.     

钢管混凝土柱施工实例

简述了钢管混凝土柱的特点,结合工程实例,从施工准备、地脚螺栓施工、钢管安装拼接、管内混凝土浇捣多方面介绍了钢管混凝土柱的施工要点,总结了其质量控制要点,以供参考。     

钢管高强混凝土构件截面弯矩-曲率全曲线研究

通过 12根钢管高强混凝土构件的抗弯试验 ,研究了钢管高强混凝土构件的受弯性能。采用条带法计算了钢管高强混凝土构件截面弯矩 -曲率全曲线 :根据试验结果 ,将截面弯矩 -曲率全曲线简化为三折线 ,给出了截面弯曲刚度的三折线方程和钢管高强混凝土构件截面受弯承载力的计算公式。     

江苏东方国际大酒店超高层结构设计

江苏东方国际大酒店超高层塔楼采用钢管混凝土框架柱-钢筋混凝土剪力墙核心筒的混合结构体系,有效满足了该超高层结构的设计要求。通过合理配置内筒、外框架结构的刚度及其连接构件,形成多重抗侧力结构体系,充分发挥结构构件的效用,保证结构的安全性。同时对结构的关键构件进行深入细致的计算分析,以保证工程的安全性和合理性。     

Experimental study on seismic performance of CFST frame structures with energy dissipation devices

Three model structures of concrete filled steel tubular (CFST) frame with a scaling ratio of 1:4 were designed and tested in the present study. The structural elements of the three model structures had same dimensions. Two of them were installed with a new triple-steel tube buckling-restrained brace (BRB). The seismic behaviors of the structures were evaluated by testing them with combined vertical constant compression and lateral cyclic loads. The structural performance, such as the hysteretic behavior, skeleton curve, strength degradation, stiffness degradation, energy dissipation capacity and strains at different locations of the model structures with and without BRB was discussed in detail. The results show that the CFST frame with BRB significantly improved the load bearing capacity, the deformability and the energy dissipation capacity, with the strength and stiffness degradation being obviously reduced. The CFST frame with BRB has preferable mechanical behavior and failure mode. It was verified that the new triple-steel tube BRB improves the seismic performance of CFST frame structures.     

珠海电厂240m烟囱钢内筒气顶倒装施工工艺

珠海电厂240m烟囱钢内筒施工采用常规的吊具 ,先组装适当高度的钢内筒顶段 ,加上密封封头、内底座等构件 ,以压缩空气为动力 ,将组装过程中的钢内筒自身化为顶升工具 ,在逐步接高中逐步上升 ,取得了既安全又经济的效果。     

钢管杆中方形法兰的有限元分析

本文利用ANSYS有限元软件对双杆钢管杆中的方形法兰的受力特性进行分析,讨论了模型单元的选择、螺栓预紧力的施加、接触单元的设置等问题。研究了方管厚度、法兰板厚度、肋板厚度对螺栓受力的影响。根据最后得出的结果,提出了新的螺栓旋转轴的位置,供实际工程参考。     

西班牙馆多曲率、双层偏心管桁架钢结构施工技术创新

上海世博会西班牙馆工程采用先进的双层钢管偏心支撑桁架受力体系,钢结构有3万余根不同尺寸的钢构件,通过采用相贯或半相贯连接技术,使之成为独立的S形曲面双管偏心桁架柱或水平系杆,各钢构件相互交错、相互依赖、共同受力,支撑起了整栋建筑,将工程结构外形打造成"结构外部看起来很开放,内部又有着明确的区域划分",互动性很强的精品建...     

Progressive collapse assessment of new hexagrid structural system for tall buildings

Hexagrid structure is an innovative tube‐type system. It is constructed with hexagonal exterior structural grids. The hexagrid works as an effective lateral and gravitational resisting system. This paper presents the progressive collapse‐resisting capacity of this new system and the common diagrid system based on the local failure of the structural elements in the story above the ground. The collapse behavior is evaluated by two different nonlinear static and dynamic analysis methods. This study was conducted to design two‐type 28‐story and 48‐story building models to withstand wind load for both structural systems. With the analytical results, the hexagrid has enough potential of force redistribution due to its special configuration. It is observed that the new system had high resistance to progressive collapse than diagrids in similar condition. The complementary studies illustrate that resisting progressive collapse capacity, in both hexagrid and diagrid structures, is increased by using the buckling‐restrained elements. The guidelines discussed here can help engineers to understand the mechanism of progressive collapse of the hexagrid structures. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.