国家体育场主结构扭曲箱形构件设计研究

根据国家体育场屋盖结构的构型原则,扭曲箱形构件的轴线保持在同一平面内,可视为由一系列曲率半径不同的弧形曲线构成。扭曲箱形构件受力机理复杂,影响因素较多。在设计中经过大量的计算分析、试验研究与加工工艺研讨,提出设置横向加劲肋的方法,通过在扭曲箱形构件设置内部加劲肋的方式改善扭曲箱形构件的应力分布,有效约束弧形板件的面外变形,增强构件的整体刚度。通过调整板件厚度、加劲肋间距等措施,使实体模型达到与杆件模型强度等效和刚度等效;在确定加劲肋形状时兼顾焊接操作空间、节约材料等方面的因素。     

国家体育场屋盖次结构扭曲构件设计研究

国家体育场屋盖肩部次结构扭曲构件以受弯为主,构件壁厚很薄,板件容易发生局部屈曲。对扭曲构件受力机理进行了深入的研究,提出设置内部加劲肋的方式提高箱形扭曲构件的抗弯刚度,减小板件的面外变形。通过调整加劲肋间距,使扭曲构件与分段折线箱形构件的强度与刚度相等。在确定加劲肋形状时,综合考虑焊接操作空间、节约材料等因素。设计过程中除进行大量有限元计算分析外,还进行了缩尺模型试验,验证设计方法的可靠性。     

焊接箱形截面稳定承载力的直接强度设计法

现行GB 50017—2003《钢结构设计规范》对焊接箱形截面构件在考虑壁板局部失稳后的稳定极限承载力的设计规定还相当粗糙,按腹板高度边缘范围内两侧宽度各为20tw计算有效面积,未能与构件整体稳定性建立有效的联系。采用板壳单元,精确地模拟了箱形截面构件的壁板局部失稳及其相互作用,在大挠度、弹塑性范围内对箱形截面的稳定极限承载性能进行了研究。在大量数值分析的基础上,分别归纳总结了箱形截面构件在承受轴向压力、纯弯曲以及弯矩与轴力共同作用下的稳定极限承载力简化计算公式,对箱形截面构件稳定承载力计算及设计有参考价值。这种把构件稳定承载力设计与构件几何尺寸建立直接关系的直接强度设计法,会改进采用有效宽度法产生的误差,可以为薄壁结构相关技术规程修订时参考。     

中空箱形型钢混凝土纯扭构件承载特性数值模拟分析

随着型钢混凝土结构在建筑结构中的广泛运用,对型钢混凝土结构的承载能力研究就越来越重要,而扭矩荷载在建筑结构中普遍存在.基于台湾大学HSU H L的3根箱形型钢混凝土构件试验结果,利用有限元分析软件ABAQUS建立模型,对这3根型钢混凝土纯扭构件进行抗扭承载力分析,建模过程中采用内聚力黏结单元模拟型钢与混凝土之间的黏结滑移作用,使模型更接近真实状态.同时,利用试验结果对箱形型钢混凝土纯扭构件承载力计算公式进行验证,确保为工程设计提供正确的理论方法.     

箱形转换层结构在PKPMCAD软件中的模型建立

箱形转换层由上下较厚楼板和转换梁构成转换箱体，箱体与下部的框支柱组成一个转换层来实现上部结构体系的转换。在PMCAD建模时，每个标准层中的每个单元内只允许布置一块楼板，这就给箱形转换层的PMCAD建模带来了困难。本文根据SATWE软件中布置虚粱的方法，将箱形转换层分解成上下两个标准层来建模，以解决箱形转换层的建模困难。本文通过多个模型和西安庆化开元高科大厦实例的计算分析，对本文提出的建模方法进行了讨论，采用本文推荐的建模方法能更好地符合结构实际受力状态。     

焊接薄壁箱形构件设计方法研究

焊接薄壁箱形构件板件的宽厚比较大,受压板件出现局部屈曲,可以采用有效宽度的概念确定构件的正截面承载力。本文在参照国内外钢结构设计规范的基础上,根据板件的应力状态,提出焊接薄壁箱形构件有效截面的计算方法,同时考虑受压较小板件应力值较低对有效宽度的有利影响和有效截面形心与箱形构件形心之间的偏移量,给出构件在拉、压、双弯、双剪、扭作用下的构件承载力计算公式,供结构设计人员参考。     

Q690高强钢焊接箱形轴压构件整体稳定研究及设计建议

为研究Q690高强钢焊接箱形轴心受压构件的整体稳定性能,给出适合该类构件的设计建议,通过对3根Q690焊接箱形截面试件的残余应力试验,得到了箱形截面的残余应力分布模型。设计并制作了5根Q690焊接箱形柱,并对其两端铰支条件下进行了轴压试验研究,试验前分别对试件的几何初始缺陷和初始偏心均进行了测量。轴压试验中,所有试件破坏形式均为整体失稳破坏。基于试验结果,分析了该试件的整体稳定性能,采用直接分析法建立了数值模型,并校验了数值模型的准确性。同时,采用该数值模型对箱形轴压构件进行了参数分析,基于试验和参数分析结果,给出了Q690焊接箱形轴压构件的一阶弹性设计建议。     

焊接薄壁箱形截面轴压柱设计方法探讨

本文分析了三种现行规范对焊接薄壁箱形截面(RHS)轴心受压构件的计算规定,并介绍了一种新的有效截面法。发现这四种方法,没有或者较少考虑了构件中整体屈曲和局部屈曲的相关作用。在详细介绍了一个最新的关于焊接薄壁箱形截面构件的轴压试验后,将按四种方法计算得到的结果与试验值进行了对比,并给出对于设计焊接薄壁箱形截面轴压柱的建议。     

钢结构厂房箱形钢梁柱构件的变形控制

箱形钢梁柱由于在x、y方向均为强轴,故其受力状况要比H型钢梁柱优越,近年来被广泛应用于各种受力要求或是外观要求比较高的钢结构工程中。但是箱形梁柱在制作时工序复杂,按常规方法加工的箱形梁柱构件容易产生变形,尤其是扭曲变形,并且很难调校至设计要求的安装精度。为此,通过对箱形钢结构加工变形控制的应用实例,阐述了箱形钢结构构件的加工变形控制技术,为钢结构构件加工变形控制提供良好的施工示范。     

不锈钢箱形截面轴心受压构件整体稳定性有限元研究

为研究不锈钢箱形截面轴心受压构件的整体稳定性,采用ANSYS软件对奥氏体和双相体两种不锈钢箱形截面轴心受压构件的整体稳定性进行了数值模拟,模拟中考虑了材料的非线性本构模型、构件的初始几何缺陷、残余应力的影响。重点通过不锈钢箱形截面构件在轴压作用下的荷载-位移曲线、截面应变发展情况及极限承载力对其整体稳定性能进行阐述。通过对比有限元模拟值、试验值以及根据规范计算的承载力,认为采用ANSYS软件能对不锈钢箱形截面轴心受压构件进行准确地模拟,残余应力对箱形截面的极限承载力影响较小,《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)不适用于不锈钢整体稳定性设计。     

钢构架立面施工图单线表示方法

立面详图表示法适用于人工画构架立面施工图 ,由计算机程序自动生成结构立面详图时 ,不仅单体设计出图量大 ,而且由于程序缺少智能 ,尺寸、文字和构件线条常常重叠在一起 ,设计人修改编辑的工作量大。建议程序自动生成钢构架施工图时采用单线表示法代替立面详图表示法 ,即在有关国标规定的制图规则的基础上 ,结合钢结构施工图简化表达需要 ,增加一些制图规则 ,并将这些规则和斜撑节点标准构造大样编制成标准图。单体设计时按照这些制图规则 ,在用单线表示杆件的结构立面布置图中通过注释、列表、索引 ,与标准构造详图相结合 ,构成一套完整的构架施工图。从而使单体设计可以用单线立面结构布置图代替复杂的立面详图和大量的剖面     

3D打印技术在土木工程中的应用展望

3D打印技术是一种通过连续的物理层叠加、逐层增加材料来生成三维实体的先进制造技术。介绍3D打印技术的发展概况和主要产品技术特点,对其在土木工程领域的应用前景进行预测,包括制作复杂节点和构件,特殊形状的浇铸模具和施工模板及高延性抗震耗能构件,促进智能化建筑施工技术等方面。结合土木工程中3D打印技术的应用可能性,提出了需要进行的相关研究。     

BIM在地铁站点工程中的应用探索

BIM技术作为建筑产业转型升级重要组成部分,广泛运用于大型复杂项目,以期实现其应用价值。地铁站项目工程量巨大、复杂的管线系统、设备安装困难。本文介绍了BIM技术在地铁站工程设计阶段、施工阶段、维护阶段的具体应用,将BIM技术全面引入地铁工程中,建立地铁站全专业模型实现各专业三维可视化,同时使各专业的平立剖图纸信息建立了有机联系。虚拟仿真、专业间碰撞检查以及4D虚拟施工技术提高了工作效率,节省了工程费用。BIM技术在地铁站项目的应用,为其在复杂工程项目中的广泛应用起到了推广和借鉴作用。     

某斜拉桥索导管定位测量控制的实践

本文介绍某斜拉桥根据确定的施工控制网方案,利用轴线基准点作为控制点,采用三维坐标放样法进行索导管定位的方法,在施工中的应用证明该方法是切实可行的,有效保证了全桥的测设精度,达到了预期的目的。     

谈采用强夯法对软弱土地基的处理

分别介绍了强夯法的适用范围,加固原理,特点及效果,指出利用强夯法能有效地改善地基土,而且不受施工条件的限制,工期短、成本低,因此在条件允许的情况下,应当优先考虑采用强夯法。     

万能杆件组拼结构有限元技术研究

万能杆件广泛用于组拼成各种施工设备，本文对基于三视图的三维重建技术和基于AutoCAI)图形数据库的数据处理技术进行了研究，并开发了万能杆件组拼结构分析计算系统。     

竖向预应力精轧螺纹钢筋张拉体系施工技术

运用箱梁桥竖向预应力无损检测方法,分析了影响竖向预应力精轧螺纹钢张拉力不足的原因,总结了影响竖向预应力张拉质量的具体施工技术要点,有效提高了精轧螺纹钢筋竖向预应力体系的施工质量。     

椭球体钢结构施工技术

结合某市文化中心椭球造型钢结构工程实例,简要介绍了椭球体的加工制作难点及相应的控制要点.用三维空间建模结合平面放样,准确定位控制点,做出加工详图,采用四心法近似画出椭圆,找出近似半径,对经纬管进行拉弯,再放在工装胎模上进行精校,然后进行分片拼装.最后阐述了椭球体安装方法及控制要点.     

基于BIM的平法施工图表达探参

传统的平法施工图的广泛应用,提高了建筑行业的整体效率。在BIM技术日渐成熟和逐步推广的背景下,三维设计和可视化越来越成为必然。这些新手段的运用改变了传统的设计模式。平法施工图中符号和数据的分离很难适应BIM下的建筑表达和协同设计。为了适应BIM的要求,需要将传统的平法进行信息化改造一将平法的抽象注释符号所表示的信息和图元信息以可存储和可交换的数据形式内嵌到BIM模型中。为了实现这种目的,CBIMS也需要做出相应的修改和完善。