高空大跨度斜拉悬挑结构模板支撑技

北京光彩中心高空大跨度悬挑结构施工中,支撑体系采用斜拉悬挑钢平台技术,利用角钢斜拉杆固定悬挑钢梁形成支撑钢平台,存支撑钢平台上搭设支撑架;运用“以拉代压,合理借用现有混凝土结构”的方法．降低了构件的自重并节约了施工费用。模板拆除后悬挑结构最大下沉量仅为4．3mm,效果良好。     

混合高强钢框架极限承载性能有限元分析

混合高强钢框架是一种钢梁采用低强钢材(Q235,Q345),钢柱采用高强钢材(Q460,Q690)的新型抗弯钢框架结构体系。为研究不同钢材强度等级对混合高强钢框架承载性能的影响规律,采用有限元软件Abaqus对钢框架进行非线性分析。在试验验证的基础上,建立五榀单跨两层混合高强钢框架模型以及两榀普通低强钢框架有限元模型,对其承载性能与用钢量进行研究,比较各种抗弯钢框架结构的承载能力、变形能力、延性以及用钢量。研究结果表明:若合理选用梁柱的钢材强度等级,特别是钢梁选用较低的钢材(Q235)而钢柱选用高强钢材,混合高强钢框架可以获得比普通钢框架更好的承载能力、刚度与延性性能,并且可以节省18.3%的钢材,具有较好的经济效益。     

波纹钢管廊受力变形特性研究

波纹钢管廊作为传统管廊的替代品,具有运输简单、安装方便、施工快速的特点,可广泛地应用于城市地下工程。通过Flac3D软件,考虑波纹钢管廊与周围填土之间的相互作用,对施工完成后波纹钢管廊的受力变形进行了模拟,研究了波纹钢管廊沿各个坐标轴方向的受力和变形规律,对波峰波谷处的受力变形进行比较。数值模拟结果表明:波峰处的总应变增量较波谷处更大,应把波峰处应变量作为控制指标;波纹钢管廊在土压力下产生了径向收缩和竖向位移,竖向位移约为径向的2倍,且数值都较小;波峰、波谷受力协调,使得波纹钢管廊整体受力较为均匀,共同承担填土荷载作用。     

非均匀支座变形下钢木组合拱力学性能分析

钢木组合结构是一种具有良好受力性能和较优经济效果的新型组合结构形式.本文以某工程为例,考虑支座非均匀变形的影响,采用通用有限元软件对选取的代表榀钢木组合拱进行有限元分析.结果表明:非均匀支座变形及支座相对变形方向对钢木组合拱的受力性能有较大影响,对钢和木构件受力性能影响有所差异;下端支座附近钢构件上翼缘应力最大值为17...     

高强Q460钢高温冷却后力学性能研究

为了评估高强Q460钢高温冷却后的力学性能,采用电炉对高强Q460钢进行加热升温,再采用自然冷却或浸水冷却方式冷却,然后进行拉伸试验,获得了高温冷却后高强Q460钢的应力-应变关系曲线、屈服强度、极限强度、弹性模量和极限伸长率.将高温冷却后高强Q460钢和普通Q235钢的屈服强度、极限强度和弹性模量进行对比.结果表明:高温后高强Q460钢力学性能与常温下力学性能相比有所变化,尤其是当温度超过700℃时,变化基本较大;700℃后,不同冷却方式对高强Q460钢极限强度和极限伸长率影响较大,浸水冷却后钢材的极限强度明显高于自然冷却后钢材的极限强度,而浸水冷却后钢材的极限伸长率则明显低于自然冷却后钢材的极限伸长率;高强Q460钢弹性模量和屈服强度受冷却方式的影响较小;高温冷却后高强Q460钢与普通Q235钢屈服强度、极限强度和弹性模量折减系数存在差异.     

横琴二桥主桥钢桁拱架设控制关键技术研究

珠海横琴二桥主桥为(100+400+100)m三跨连续钢桁系杆拱桥,采用斜拉扣挂悬臂法施工,大桥结构受力和施工工艺极其复杂,施工控制难度大。为确保其施工安全及成桥内力和线形满足设计要求,对其施工控制技术进行研究,包括边跨钢桁拱、中跨钢桁拱施工、刚系杆合龙、斜拉扣挂系统施工和主桁大悬臂抗倾覆控制技术。     

Q235钢力学性能非线性超声测量技术研究

广泛采用的Q235钢在服役过程中力学性能持续改变,结构可靠性发生变化。研制针对Q235钢力学性能的在线无损测量方法,对在役结构可靠性评估具有重要意义。研究了运用非线性超声技术在线测量Q235钢力学性能的可行性,考察了非线性超声测试数据的可重复性以及非线性因子与力学参量的相关性。结果显示,Q235钢的超声非线性因子与压缩比之间存在二次多项式相关性,与塑性应变之间存在线性对应关系。     

转换层以上设置斜拉（压）杆的计算分析研究

结合实际工程设计,介绍转换层以上设置斜拉（压）杆优化剪力墙受力的过程,并对增设斜拉杆后转换层受力的变化进行分析,对设计中应注意的问题提出一些相关的建议。     

某超高层建筑钢桁架施工方案研究

超高层建筑的钢桁架施工需要高度的精确性和安全性。为确保施工质量和施工进度的可控性,采用分区、分段施工策略,将钢结构桁架分解为小块,减轻单次吊装的负荷,减小高空作业的风险,增加整体施工的安全性。桁架结构的安装顺序按照连系桁架和悬挂桁架的顺序进行,提高工作效率;悬挂桁架的支撑卸载采用格构式砂箱卸载方案,同时布置临时支撑胎架,采用砂箱同步卸载方式,保障结构的稳定性和安全性。施工监测包括结构变形和应力应变监测,以确保施工质量和结构安全性。结构变形监测结果显示,关键部位的挠度变化范围较小,小于型钢材料Q390D的屈服极限,桁架在整个施工阶段受力正常,整体结构处于安全稳定状态,验证了钢桁架施工方案的有效性。     

朝天门大桥关键临时结构的施工与监控

重庆朝天门大桥为世界最大的公轨两用钢桁架拱桥,主桁拱采用平衡悬臂拼装法施工,施工阶段中最大悬臂长度276m。为解决大悬臂施工难题,朝天门大桥建设采用新颖的带铰斜拉扣挂系统和临时系杆。通过对斜拉扣挂系统、临时系杆的施工及监控,并对索力、应力、位移进行动态监测,结果表明:主桁拱、斜拉扣挂系统和临时系杆线型和应力均处于安全受控状态。朝天门大桥已于2009年4月底建成通车,对大跨度临时结构的施工与监控具有借鉴意义。     

高强Q960钢高温后力学性能试验研究

为了研究高强Q960钢在火灾后的力学性能,对过火温度为300~900℃的高强Q960钢试件进行了稳态拉伸试验,得到其在自然冷却和浸水冷却条件下的应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度和极限强度.结果表明:600℃是高强Q960钢强度发生明显变化的临界温度,将试验结果与普通Q235钢、Q345钢和高强Q460钢、Q690钢、S960钢进行比较,发现不同种类钢材经历高温后的力学性能退化程度并不相同;根据试验结果,建立了高强Q960钢高温后力学性能折减系数随温度变化的拟合公式,拟合结果与试验结果吻合较好.     

国家游泳中心钢结构施工卸载过程及运营期间应变健康监测及计算模拟分析

空间结构施工卸载过程和运营状态受力是十分复杂的。本文在对100余种工况受力分析的基础上,依据应变传感器位置选择原则,首先设计国家游泳中心(简称"水立方")应变监测系统;其次,建立水立方施工卸载过程模拟的有限元模型和运营状态的有限元模型;采用应变监测系统和有限元模型分别监测和模拟水立方施工卸载过程关键杆件的应力变化,以及脚手架的应力变化全过程,分析关键杆件应变变化规律。在此基础上,对水立方运营阶段的温度变化及其产生的应变进行监测,并采用有限元模型进行温度变形计算。结果表明,监测期间,水立方其他荷载较小,温度是主要控制荷载,随温度升高,应变增加,最高温度达到75℃,最大温度应变变化接近500με。     

门式刚架结构设计选材对用钢量及净空间的影响

本文以某锅炉房主厂房的设计为例,探讨门式刚架结构设计中选材对用钢量及净空间利用的影响。文中主要进行轧制H型钢与焊接H型钢的计算比对,以及Q235B钢材与Q345B钢材计算结果对用钢量以及厂房净空间上的影响。另外,考虑建筑高差效果引起风荷载等变化后在结构计算上产生的受力影响,导致用钢量的变化等,提出此类工业厂房设计中应该注意的问题。     

集中荷载作用下模板支撑架杆系受力试验研究

为了在模板支撑架数值计算时合理选取相关参数和安全监测时合理布置测点，进行了集中荷载作用下4跨×6跨×2步的扣件式模板支撑架体系的破坏性试验。分析了模板支撑架体系立杆和水平杆的受力和变形状态，计算了杆件的弯矩，并分析了不同位置杆件弯矩分布规律。结果表明，连续但不同跨度内的水平杆弯曲方向相反，单跨水平杆弯曲形状类似于正弦曲线；模板支撑架中上部立杆和水平杆弯矩较大，且弯矩由模板支撑架中上部向四周有逐渐减小的趋势，但边部立杆和水平杆弯矩值会显著增加；立杆破坏时实测应变值与计算应变值差距较大；模板支撑架体系失稳有一个荷载传递过程，其失稳状态与单个欧拉杆失稳状态有较大区别；立杆中间段应变分布较为均匀，而两端偏心受压非常明显，符合圣维南原理。试验结论对模板支撑架失稳分析和数值计算、模架设计、施工、管理以及安全监测测点布置具有参考意义。     

整体顶升平台下挂钢模板设计与应用

天津周大福金融中心工程塔楼核心筒采用整体顶升平台进行核心筒墙体施工,顶升平台下挂模板系统采用夹具施工钢模板体系,该工程顶升平台模板系统结合挂架系统滑梁设计模板悬吊横梁有效解决模板悬吊安全及受力问题,通过钢木结合技术、配模设计、钢模板夹具等多项技术解决了该工程结构多变、层高变化大、模板周转次数要求高等难题。     

高空大跨度混凝土悬挑结构施工技术

贵州省军区“1211工程”属于高空大跨度悬挑结构，具有较高的施工难度。针对该难题，施工中支撑体系采用斜拉悬挑钢平台技术，降低了构件的自重，节约了施工费用、提前了工期，模板拆除后悬挑结构最大下沉量仅为3～6mm，施工效果良好。     

某厂房高大模板支撑体系设计与现场实测分析

基于对高大模板支撑体系的分析,对某钢筋混凝土框架单层厂房高大模板支撑进行设计,施工过程中跟踪实测,监测在混凝土浇筑和养护过程中,支撑体系中的立杆、水平杆、剪刀撑和抱柱件的应变变化情况。实测结果表明,混凝土开始浇筑,立杆和水平杆的应变急剧上升;浇筑结束后,立杆和水平杆的应变趋于稳定;在混凝土养护约24h后,立杆和水平杆的应变明显减小,随后保持稳定。这表明,随着混凝土强度发展,梁板可以承担一部分自重,从而降低了支撑体系的负重。另外,剪刀撑和抱箍对模板支撑体系的稳定性有重要作用。现场测试结果可以为扣件式高大模板支撑体系的设计和应用提供参考。     

基于有限元法的钢结构辅助吊装构件力学性能分析

超高层钢结构通常采用焊接吊耳或者钢扁担辅助吊装,针对此类辅助吊装构件进行了设计和吊点布置,并采用有限元法分析其受力。重、轻型构件吊耳吊孔最大变形量基本为零,拉应力和压应力的最大值均小于Q345钢的强度设计值,满足吊装要求。钢扁担应力最大值20 MPa,小于抗剪强度设计值195 MPa;钢扁担吊耳吊孔拉应力和压应力的最大值均小于Q345钢的强度设计值,满足吊装要求。     

轴心受压焊接H形钢短柱高温下局部稳定性能试验研究

为了研究Q235和Q460轴心受压焊接H形钢短柱高温下的局部稳定性能,采用恒温加载方式分别对6个Q235和6个Q460轴心受压焊接H形钢短柱试件进行常温和高温下的局部稳定性能试验,得到了常温和450、650℃下试件的翼缘和腹板局部稳定破坏形态,根据极限应变法和曲线拐点法确定试件在常温和高温下的临界荷载。采用我国现行《钢结构设计规范》和已有文献中关于局部稳定的计算方法计算试件的局部稳定临界应力,并和试验结果进行对比。研究表明：试件在高温下和常温下的破坏形态基本相同;与常温下局部屈曲承载力相比,高温下Q460高强钢试件的局部屈曲承载力较Q235普通钢试件下降幅度大;采用规范公式计算高温下焊接H形钢短柱翼缘和腹板的局部稳定临界应力与试验结果差别较大。     

煤气管道内积水中硫离子对Q235B钢腐蚀的影响

针对管道内壁存在含硫电化学腐蚀的现状,模拟大连市煤气管道内积水环境,采用动电位极化曲线扫描法和电化学阻抗谱,研究了硫离子（S2-）对Q235B钢腐蚀行为的影响。随着S2-质量浓度的增加,Q235B钢腐蚀电位先降低后升高,腐蚀速率先增大后减小。低质量浓度的S2-对Q235B钢的腐蚀表现为点蚀。高质量浓度的S2-对Q235B钢的腐蚀表现为均匀腐蚀,其腐蚀产物膜在短期内对Q235B钢有保护作用,即在一定程度上,高质量浓度的S2-对碳素钢具有缓蚀作用。当S2-的质量浓度为20mg／L时,Q235B钢的腐蚀速率最大。在人工煤气的生产净化中,应尽可能降低煤气中的含硫量。