树杈圆管结构相贯定位

在建筑钢结构领域中圆管结构因其优良的受力性能和美观的外形设计,越来越受到设计方和业主的青睐,被广泛地应用于空间大跨度结构中。圆管相贯类构件是圆管结构中常见的构件形式,相贯类构件的支管定位质量直接影响钢结构制作厂的制作质量和现场的构件安装质量,因此相贯支管定位精度保证是圆管构件制作的重点,如何快速、精确地完成相贯节点的定位是工厂生产效率的保障。树杈圆管构件是圆管相贯类构件的典型,本文接下来将叙述如何快速、精确地完成相贯节点的定位和树杈圆管构件的制作。     

广州新白云国际机场航站楼主楼钢结构节点设计

介绍了广州新白云国际机场航站楼主楼钢结构的节点设计 ;讨论支座节点设计考虑的问题和单平面相贯接头的设计以及相贯接头承载力加强的方法和计算 ;讨论了多平面焊接接头承载力计算和设计     

大管径倾斜相贯圆管柱施工法张晓杰1张永丰2孙晓林1李静1

大管径倾斜相贯圆管柱工法能够保证带有三维空间角度的倾斜相贯圆管柱安全、精确、高效地完成吊装就位。此施工方法主要在钢构件吊装就位前及就位过程中,通过水准仪、全站仪对构件的测量控制,使钢构件达到顺利就位;通过预留“活节”以及布置合理的焊接顺序使其贯口处对位错边小,焊接变形最小,满足安装精度。     

武汉天河国际机场T3航站楼钢屋盖结构设计

武汉天河国际机场T3航站楼属于特大型枢纽航空港,屋面为自由双曲面,总投影面积约23.7万m^2,檐口悬挑最大39m,采用两向正交正放空间网格钢结构体系,屋面外围护系统采用直立锁边金属屋面系统,外墙围护系统为玻璃索网幕墙。介绍了T3航站楼屋盖结构分区、结构体系、结构计算设计、节点分析及试验研究等。针对本工程复杂的屋盖曲面建模,自主开发了建模软件,大幅提高了结构建模精度及效率;为了解决普通相贯节点强度不足的问题,采用了自主创新的带暗节点板的相贯节点和铸钢节点,并进行有限元分析和节点试验验证其安全性;创新设计的檩条连接节点,有效地减小了温度作用对钢屋盖的影响及屋面施工标高误差;钢结构健康监测系统的合理设计,确保了钢结构的施工质量和其在投入使用中的安全性及耐久性。     

渭南市体育场大跨度钢结构屋盖设计

渭南市体育场钢屋盖是由主、副两道拱形桁架支撑组成的空间管桁架结构体系。钢结构屋盖与下部钢筋混凝土看台部分完全脱开。东、西看台屋盖呈两片单独的梭形,计算跨度为290m,结构最高点距地面约63.5m。节点以相贯节点为主,拱脚采用铸钢节点。利用MIDAS软件对结构进行各工况下的静力分析,结果表明,结构应力、位移满足设计要求;对结构进行整体稳定性分析,结果表明,结构对初始缺陷不敏感,具有较好的整体稳定性;此外,还对相贯节点、铸钢节点进行有限元分析,对钢结构杆件应力、变形进行了卸载监测。     

大跨度钢桁架焊缝无损探伤方法和工艺

结合工程实例,介绍了大跨度钢桁架全熔透的方管对接焊缝、工字钢对接焊缝、圆管与方管K形相贯接头焊缝超声波探伤和磁粉探伤的方法和工艺。     

北京新机场航站楼核心区钢屋盖提升关键技术

北京新机场航站楼核心区屋盖采用不规则自由曲面钢网格结构,杆件之间以焊接球连接为主,局部位置管与管直接相贯焊接连接。屋盖造型复杂、结构跨度大、杆件众多、形状极不规则。结合该项目特点,介绍了C2-1区屋盖结构的提升施工思路,对提升点位的布置以及提升架的设计做了详细描述,最后概括性地总结了不规则自由曲面钢网格结构施工的位形保证及对接精度控制措施。     

武汉火车站多管相贯节点试验研究

武汉火车站屋面结构采用正交正放的网壳结构,节点大多采用相贯节点,相贯节点的支管数目最多达8个,而且个别节点的主管与支管,支管与支管夹角较小,这些特点使节点区的焊接焊缝重叠较多,影响了节点的强度.通过多管相贯节点的单平面加载试验和有限元分析,证明多管相贯节点具有良好的工作性能;相贯节点在特定的加载方式下是安全的,并具有一定的安全储备.     

KK型圆管相贯搭接节点性能的研究

随着钢管结构在我国的迅速发展，大跨空间结构在体育场馆、会展中心、候机楼、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。圆钢管相贯节点因其良好的经济效益和受力性能等优点日趋成为大跨度空间结构中节点的主要形式。在实际工程中的平面KK型圆钢管相贯节点经常会遇到腹杆与弦杆交汇处部分搭接的情况，必须针对这种节点开展全面的研究。本文主要应用有限元分析对KK型圆管相贯搭接节点在静力作用下做了分析研究。     

大跨度钢桁架结构的无损检测

本文结合南宁国际会展中心二期工程,介绍了对大跨度钢桁架全熔透的方管对接焊缝、工字钢对接焊缝、圆管与方管K形相贯接头焊缝进行超声波探伤和磁粉探伤的方法和工艺,以供类似工程的检测参考.     

合肥国际创新展示馆无序空间网格管结构的概念设计与施工

合肥国际创新展示馆棚罩钢结构属于一种空间网格管结构,由于极度无序的外观形状而被称为"合肥鸟巢"。全面介绍这一无序空间网格管结构的概念设计与施工,包括结构组成、杆件截面和节点形式、节点工法、节点构造、深化设计、加工安装等。重点介绍等径管相贯节点的变换技术、多枝空间异型节点的构造设计,以弘扬复杂问题简单化的设计理念。     

圆钢管混凝土柱-多向斜交钢梁内隔板式节点数值分析

常州润华环球中心结构复杂,存在大量多向斜交钢梁与圆钢管混凝土柱相连的节点,为研究此类节点的受力性能,利用有限元软件ABAQUS6.10在考虑材料、几何及接触等三重非线性因素的基础上对节点进行了数值分析。结果表明:内隔板式圆钢管混凝土柱-多向斜交钢梁节点能够满足"强节点、弱构件"的抗震设防要求,节点具有较高的承载能力;内隔板能有效地与钢管共同工作,提高节点的承载能力;钢梁之间的夹角对承载力的影响较小。     

Static and fatigue design of CHS-to-RHS welded connections using a branch conversion method

This paper evaluates the hypothesis that welded hollow section connections, which have circular hollow section (CHS) branch (or bracing or web) members welded to a rectangular hollow section (RHS) chord member, may be converted into “equivalent” connections whereby the circular branch member is replaced by a square branch member. Although this notion has existed for the static design of such connections, its implementation into design recommendations or specifications has never been checked against existing test data. This is performed herein, using a database of gapped and overlapped CHS-to-RHS N-connection tests undertaken by others, and the suitability of this procedure is examined for both existing and proposed new static design recommendations for RHS welded connections. For fatigue design, no design guidance exists for CHS-to-RHS welded connections. Thus, a database of welded CHS-to-RHS T-connection fatigue tests, undertaken by both the authors and others, under branch axial loading or branch in-plane bending, is used to evaluate the replacement of the circular branch with an equivalent square branch, in the context of contemporary fatigue design procedures. It is shown that, for the connection types examined, this substitution of a circular branch member by an equivalent square branch member is a valid operation, with an adequate level of safety, for both the static and fatigue design of such connections. This indicates that existing design rules for planar RHS-to-RHS welded connections can likely suffice for the unusual case of CHS-to-RHS welded connections.     

北京奥运会老山自行车馆屋盖节点数值分析

北京奥运会老山自行车馆的屋顶采用了双层球面网壳结构,柱脚及柱顶分别采用了铸钢球铰支座和圆钢管相贯节点。本文介绍了铸钢球铰支座的构造形式,采用四面体单元、接触单元对及子模型分别模拟了铸钢球铰支座的实体模型、接触模型及螺纹连接问题,分析了不同荷载工况下的应力分布特点;介绍了圆钢管相贯节点的构造,分别采用四边形板壳元及四面体单元模拟了圆钢管相贯节点的实体模型,比较了节点有无加劲肋及垫板时节点刚度的变化情况。通过分析可以看出,铸钢球铰支座构造简单,具有一定的转动能力,能够传递拉力和压力,适用于铰接柱脚节点;垫板和加劲肋的存在提高了圆钢管相贯节点的承载力,改变了节点的破坏形式,增大了节点刚度。     

FRP-混凝土-钢管组合受弯构件力学性能试验研究

对6个FRP-混凝土-钢管组合受弯构件开展试验研究,试验构件外截面包括方形和圆形两种,内部统一采用圆钢管。考察的主要参数包括构件截面形状(圆形和方形)、FRP种类(单向和双向)和FRP层数(1～2)。试验结果可供在实际工程中应用该新型组合构件时参考。     

咸阳国际机场T3A航站楼屋盖圆管相贯节点试验研究

西安咸阳国际机场二期扩建工程T3A航站楼的钢结构屋盖节点形式采用构造复杂的空间加强套管相贯节点。由于节点构造复杂,不能简单按现行钢结构规范进行极限承载力计算,为考察节点的受力性能,对三个足尺试件模型进行试验研究,并运用有限元的方法进行分析。试验结果表明,试件的承载力均能达到SJ2c支管设计荷载水平的1.8倍以上,且试件无宏观破坏现象。试验和有限元分析结果证明,节点采取加焊套管的加强措施是有效的。     

Experimental behaviour of stiffened concrete-filled thin-walled hollow steel structural (HSS) stub columns

Test results on concrete-filled steel tubular stub columns with inner or outer welded longitudinal stiffeners under axial compression are presented in this paper. The research was mainly focused on square hollow section (SHS) columns; two rectangular hollow section (RHS) columns were also tested. A longitudinal stiffener was provided on each side of the stiffened SHS column, while only two stiffeners were welded to the longer sides of the stiffened RHS column. The main experimental parameters considered were the height-to-thickness ratio and stiffener rigidity. In addition, empty tubes with or without stiffeners, as well as unstiffened concrete-filled steel tubes were also tested for comparison. Requirements for stiffener rigidity are developed by modifying a formula presented in the literature. Existing theoretical model and design codes were used to predict the load versus axial strain relationships and load-carrying capacities of the adequately stiffened composite sections respectively; reasonable results were achieved.     

Experimental investigation and design of round ended elliptical steel tubular T-joints under axial compression

圆端形椭圆钢管是一种融合圆形和矩形截面特征优势的构件，其圆端部分可以提供良好约束，矩形部分可实现快捷连接，在桁架结构中有着良好的应用前景，然而目前尚缺乏有关圆端形椭圆钢管相贯节点的受力性能研究。为此，通过对13根圆端形椭圆钢管T形相贯节点开展轴压性能试验，研究相贯类型、主支管径比、主支管夹角和是否填充混凝土等对其破坏模式、承载力、初始刚度和延性等力学性能的影响，明确圆端形椭圆钢管T形相贯节点在支管受压作用下相较圆形或矩形钢管相贯节点的承载特征差异，揭示相贯节点的受力机理，提出圆端形椭圆钢管相贯节点的轴压承载力计算式。研究结果表明，圆端形椭圆钢管T形相贯节点表现出良好的轴压性能；支管与主管圆弧段连接的相贯节点轴压承载力分别为圆形或矩形钢管相贯节点的1.07~1.66倍，具有明显的承载优势；主管填充混凝土可使圆端形椭圆钢管T形相贯节点的轴压承载力和初始刚度分别提高75.5%~103.4%和11.9%~60.6%；通过试验结果验证，提出的轴压承载力计算式可较准确地评估圆端形椭圆钢管T形相贯节点的轴压承载力。     

圆端形椭圆钢管T形相贯节点轴压性能试验研究与承载力计算

圆端形椭圆钢管是一种融合圆形和矩形截面特征优势的构件,其圆端部分可以提供良好约束,矩形部分可实现快捷连接,在桁架结构中有着良好的应用前景,然而目前尚缺乏有关圆端形椭圆钢管相贯节点的受力性能研究。为此,通过对13根圆端形椭圆钢管T形相贯节点开展轴压性能试验,研究相贯类型、主支管径比、主支管夹角和是否填充混凝土等对其破坏模式、承载力、初始刚度和延性等力学性能的影响,明确圆端形椭圆钢管T形相贯节点在支管受压作用下相较圆形或矩形钢管相贯节点的承载特征差异,揭示相贯节点的受力机理,提出圆端形椭圆钢管相贯节点的轴压承载力计算式。研究结果表明,圆端形椭圆钢管T形相贯节点表现出良好的轴压性能;支管与主管圆弧段连接的相贯节点轴压承载力分别为圆形或矩形钢管相贯节点的1.07～1.66倍,具有明显的承载优势;主管填充混凝土可使圆端形椭圆钢管T形相贯节点的轴压承载力和初始刚度分别提高75.5%～103.4%和11.9%～60.6%;通过试验结果验证,提出的轴压承载力计算式可较准确地评估圆端形椭圆钢管T形相贯节点的轴压承载力。