带钢斜撑大悬臂钢混组合结构温差效应研究

钢混组合结构由于材料的导热系数不同,导致同样温度变化环境下,不同材料之间会产生温度差。采用ANSYS对钢斜撑大悬臂箱梁进行实体模型的计算分析。综合研究钢混组合构件在有温差作用下各部位的受力特点及结构变形,对于该结构类型的关键节点设计,具有现实的指导意义。     

钢结构仿古建筑双梁柱中节点的受力机理

为研究钢结构仿古建筑双梁柱中节点的抗震性能,对4个全焊双梁柱中节点进行了水平低周反复加载试验。通过观测试件在侧向力作用下的受力过程和破坏形态,分析双梁柱中节点的受力机理。根据梁截面形式的不同,将其分为箱型截面梁与工字型截面梁2类,依据仿古建筑独特的构造特点,将各试件节点核心区划分为上、中、下3个区域。通过量测各区域内的应变大小,分析该类结构节点核心区在侧向力作用下的受理机理及破坏模式,并建立双梁柱节点的斜压杆受力模型。试验结果表明:仿古建筑双梁柱节点的破坏形式主要为沿下核心区对角线的剪切破坏,并通过理论计算分析提出一种考虑轴压比与梁截面形式的双梁柱中节点抗剪承载力修正公式。     

异形空心构件螺栓端板连接节点受力机理及性能研究

结合国外某火车站站房钢结构异形构件,采用有限元接触单元研究了十字形端板连接节点的受力特点。首先介绍节点在单向荷载作用下不同位置螺栓的受力情况,并通过改变节点构件的尺寸及螺栓预紧力研究节点不同的失效模式;其次考察节点在往复加载下的受力性能,研究立柱板件厚度、端板厚度及螺栓预紧力的影响。本文的计算结果指出该节点的设计应考虑各构件之间的强度匹配,以保证节点具有足够的承载力及优良的耗能能力。     

某大跨度钢结构雨篷模拟分析

某车站站台雨篷钢结构具有体型及跨度较大、构造复杂,结构分析难度大,存在温度变形和温度应力且结构安全性要求较高等特点。采用有限元软件ANSYS对结构进行模拟分析,模拟了大跨度钢结构雨篷的受力状况和变形,计算了主要构件和节点的稳定性,验算了结构的安全性。通过模拟分析得出结论:该大跨度钢结构雨篷受力合理,结构安全。     

钢筋混凝土梁柱节点区非弹性变形的改进模型研究

节点区非弹性变形包括梁端纵筋黏结滑移和节点剪切变形,对钢筋混凝土梁柱组合体的弹塑性受力特征有明显影响。计算采用的节点区非弹性变形本构模型直接影响结构强震反应有限元分析结果的合理性。在纤维模型的基础上,采用在非线性梁柱单元端部附加零长度截面单元的方法,可简便、有效地模拟节点区非弹性变形。基于39个钢筋混凝土中节点和12个边节点的纵筋滑移和节点剪切角的实测数据的显著性分析及非线性拟合结果,提出了可同时考虑梁端纵筋滑移和节点剪切变形影响的σ^-s_slip-shear本构模型。以4个不同节点参数的梁柱组合体试验为例,对提出的本构模型进行了验证。结果表明：忽略节点区非弹性变形的计算结果明显高估了梁柱组合体的承载力和耗能能力;考虑节点区非弹性变形的计算方法能更准确地模拟梁柱组合体的非弹性受力特征,并能正确模拟随着节点区非弹性变形增大,构件端部的塑性变形向节点区转移的变形特征。     

某乡镇综合办公楼安全性鉴定分析

以某二层砖混结构办公楼为基础,通过现场检测的数据及设计资料,采用PKPM软件建模计算该砖混结构的安全性,经过验算结果表明,该工程结构平面布置、竖向布置规则、受力构件均满足规范要求,该工程地基基础子单元安全性等级为Au级,上部承重结构子单元安全性等级为Bu级。综合评价该工程安全性鉴定等级为Bsu级,整体结构安全可以投入正常使用。PKPM软件可以对砖混结构计算,经济可靠。     

钢筋混凝土中间层边节点模型化方法研究

钢筋混凝土梁柱节点区非弹性变形包括梁纵筋黏结滑移和节点核心区剪切变形,对钢筋混凝土梁柱组合体的受力性能影响较大,在有限元模型中合理地考虑节点区的这两种非弹性变形是数值计算的难点和关键。利用OpenSees结构分析平台中的梁柱节点单元,根据中间层边节点的受力特点和试验结果,通过对钢筋滑移分量和剪切块分量的计算模型、参数计算方法进行改进,提出了修正梁柱节点单元模型,并以多组试验结果为依据,校核了修正梁柱节点单元模型计算的准确性和适用性。分析结果表明：修正梁柱节点单元模型能有效模拟中间层边节点的整体受力性能和局部非弹性变形特性;改进的梁纵筋滑移模型能更合理地模拟贯穿节点梁纵筋的受力特性;改进的剪切块计算模型能准确模拟节点核心区的剪应力大小,以及两个不同加载方向的节点剪应力差异。     

某多层停车场钢-混组合空腹楼盖结构分析与设计

组合空腹板架结构是一种新型的组合结构形式。本文对一18.5m.跨三层的组合空腹板结构地上停车场进行了有限元理论分析,运用有限元软件MIDAS/GEN对模型的边梁通过实体单元和梁单元建模,分析了组合空腹板结构的内力与变形,对两种不同单元类型计算结果进行比较分析。给出了结构的布置和主要受力性能,以及构件和节点构造,可以在特定的使用条件下进行推广运用。     

无比钢(WEB STEEL)结构设计与计算

无比钢(WEB STEEL)结构是由众多构件和材料组合而成,无法按照现行结构设计规范进行设计计算,按照我国现有的结构设计规范和结构设计软件无法对其进行全面的结构受力计算,影响了无比钢结构在我国的推广应用,在具体工程计算中将整体受力分析与局部构件受力分析相结合。在按照安徽省地方标准《无比钢建筑技术规程》中节点构造要求连接的情况下,通过承载力验算和桁架构件验算,在构造满足刚性假定和考虑蒙皮效应的情况下,按照设计计算要求确定构件壁厚、构件间距建造的无比钢建筑在结构上是安全的,计算成果对无比钢结构的工程设计具有一定参考价值。     

某仿古建博物馆结构对比设计与计算分析

通过采用不同力学模型的结构软件对某仿古建筑进行计算与对比,结合混凝土结构受力特点解决了仿古建筑在现代结构设计中的矛盾。     

世博轴索膜结构的关键构件及节点设计

索膜结构的关键构件和节点的设计是整个世博轴工程的重要技术环节,节点设计不仅要满足自身的受力要求,而且必须符合结构整体协同工作的要求;节点构造的设计充分体现了结构在受力安全、建筑美学、制作工艺等各项专业的综合技术.本工程的关键节点设计充分结合了世博轴索膜顶棚跨度大、位移大、几何非线性特征较强等特点,研究创新了一系列的节点构造,采用有限元进行细部计算分析,并且通过结构试验和测试,论证了结构的关键构件及节点设计不仅满足建筑美观要求,又在结构上富含技术特点.     

某胶合木网壳结构及其植筋连接节点设计

本文介绍一栋大跨度胶合木餐饮建筑的设计,屋面采用单层网壳结构,胶合木构件之间采用植筋连接节点。在有限元软件中建立整体结构计算模型,进行结构受力分析和构件截面验算,结果表明结构整体的强度和刚度均满足设计要求。综合考虑结构体系抗侧刚度需求和建筑外观要求,设计了一种可以将钢连接件完全隐藏在木构件中的植筋连接节点形式,参照国内外相关规范对该节点的植筋连接和中心钢连接件进行了设计验算,结果表明该节点具有较高的承载能力和足够的抗弯刚度。     

武汉世贸中心某关键连接节点受力性能分析对比

钢管混凝土柱与伸臂桁架连接节点是结构抗侧力体系中的关键节点,节点处连接构件多,且受力复杂。基于武汉世贸中心项目,对项目中该类复杂节点进行受力分析。采用ANSYS和ABAQUS通用有限元分析软件,通过精细化网格划分,并考虑几何非线性和材料非线性,对该节点性能进行分析。两种软件计算的不同构件应力最大值相差均不超过5%,开裂面趋势基本一致,验证了计算结果的准确性。计算结果表明,该节点满足抗震设防烈度地震作用下保持弹性的性能目标。     

仿古木结构抗风安全性检测与评估

主要研究仿古木结构在风荷载作用下关于结构安全性能的检测、评估方法。针对影响结构安全性的因素,介绍了仿古木结构现场检测及原材料试验的基本内容,讨论了木结构榫卯节点半刚性连接特性及其在有限元计算中的分析模型。以实际工程为例,运用现场检测、原材料试验及有限元技术,对某鼓楼抗风安全性进行了分析。结果表明,现场检测技术与有限元分析方法的有效结合,可为古建筑、仿古建筑的安全评估、维护和修缮提供理论依据。     

建筑幕墙结构风荷载最小取值分析

深入介绍了幕墙结构的安全保证,并进行了幕墙结构的风荷载取值分析.建筑幕墙的风荷载取值,应考虑地面粗糙度按阵风荷载计算取值,而不应规定最小值.可以借鉴高层建筑对风荷载的处理方法,设计幕墙结构承载能力并进行变形计算,但应考虑加强幕墙构件的节点连接,即节点连接设计时考虑反力增大系数,从而达到既安全又经济的双重效果.     

钢管结构——新需求驱动的形式拓展和性能提升

基于近10年来钢管结构的研究文献和工程应用状况,从构件、节点和结构3个方面综述了管结构主要的理论发展和技术成果。新材料应用、截面形式拓展、构件受力方式改变和计算精准化,推动了钢管构件受力性能和设计方法研究的深入,也推动了其他金属管和组合结构管的研究。为适应建筑表现、结构受力以及制造和施工工艺的需求,管节点构造形式丰富,同时,钢管材料的变化和独立的节点元件如铸钢节点的产生,需要持续进行不同类型节点的基本静力性能研究;而对节点变形性能、滞回性能、疲劳性能、抗断裂性能的更加精细化研究,成为节点研究的焦点。钢管结构体系虽然具有杆系结构的共性,但当其应用于装配化结构场合时,适应闭口截面特征的高效连接方式是需要重点研究的课题。     

考虑多种损伤因素的钢框架结构分析模型

钢框架结构在强震作用下产生损伤,结构的刚度和强度等力学性能随之降低,从而影响到结构以后的抗震性能,为避免灾难性事故的发生,准确评估有损伤结构的承载力尤为重要。在梁-柱理论的基础上,推导节点有损伤梁的弯矩计算公式,并通过修正梁的转角位移方程建立了半刚性连接钢框架结构的梁单元刚度方程。通过数值算例分析节点损伤、材料损伤和已有变形等因素对钢框架结构受力性能的影响,结果表明不同因素对结构变形和构件内力影响的程度不同,对有损伤钢框架结构进行承载力评估时必须综合考虑各种因素的影响。     

高层钢筋混凝土结构竖向变形差问题的探讨

根据竖向荷载加载和徐变的探讨,阐述了结构竖向变形差对内力重分布的影响,分析了不同竖向荷载加载方式的区别、适用范围和注意事项。同时分析了徐变变形与受力变形之间的差异及对结构和非结构构件的影响。提出了受力计算、结构选型、构造措施和材料选用等因素综合考虑,是解决竖向变形差问题的对策。     

副框式单元玻璃幕墙设计与性能试验研究

为解决超高层建筑中副框式单元玻璃幕墙的构造设计问题,结合某实际工程介绍了其节点构造设计方案,提出了计算排水透气孔面积的经验公式,解决了等压腔设计的关键问题,从而保证了副框单元式玻璃幕墙的水密性能。另外,设计中将副框与主受力构件的组合截面作为计算截面进行变形计算。为验证设计方案的可行性,采用1∶1比例单元板块试验模型对其进行了气密性、水密性、风荷载位移变形性能及安全性能试验。最后结合设计与试验结果分析,给出了超高层建筑中副框式单元玻璃幕墙相关设计建议。     

钢管结构在建筑工程中的应用

文章较全面地介绍了在钢管结构中各种节点形式的发展和应用。通过研究分析认为，在钢管结构中，应大力发展用冷弯高频焊接钢管代替无缝钢管作为结构的受力构件，节点形式采用管与管直接焊接的相贯节点，并较系统地介绍了相贯节点的计算和设计方法。通过工程实例，说明这种结构形式在结构受力性能、经济性及构件制作加工等方面都能满足工程需要