深水双壁钢围堰施工阶段受力分析

为了对双壁钢围堰的内力和变形情况进行充分了解,确保结构在强度、刚度、稳定性上满足使用需求,本文通过使用大型通用软件Hyper Mesh和ANSYS联合仿真对钢围堰进行三维空间建模,并按最不利工况加载对其进行有限元静力分析。研究结果表明,钢围堰在封底混凝土到达强度后抽水阶段最不利工况,局部有应力集中现象,整体强度及刚度均满足要求;封底混凝土在最不工况下强度及抗浮性能均满足要求。文中的研究结果可为同类型的工程施工提供指导和参考。     

直线旋转加转换层的输电桁架塔结构力学性能研究

为探究直线旋转加转换层的输电桁架塔结构的整体受力性能,对该结构足尺转换层节点进行了有限元分析,模拟4种不利荷载工况作用下结构的受力与变形响应,从而得到结构各构件的受力情况及传力特点。通过ABAQUS软件得到了各种荷载组合工况下旋转塔各杆件的受力性能及特点、杆件与杆件之间的传力关系以及节点构造的合理性,研究了旋转塔的各种受力性能及变形响应,分析了结构的极限承载力。研究表明,输电桁架塔的整体受力性能良好,旋转塔的刚度、强度和稳定性满足要求,达到安全可靠运行的目的。     

基于ABAQUS的某地下综合管廊主体结构受力性能分析

针对郑州市某地下与下沉道路一体化构建且含梁柱结构的综合管廊实际工程,考虑各种工况的荷载组合,采用有限元软件ABAQUS对所设计的综合管廊主体结构整体及相关构件进行受力性能分析。结果表明:结构整体变形及构件挠度较小,满足正常使用要求;结构多处混凝土的最大拉应力超过了轴心抗拉强度标准值;荷载工况1-1和工况2作用下结构顶板和框架柱节点处于最不利受力状态,该处框架柱混凝土压应力大于设计强度,说明原设计该节点不满足设计要求;钢筋的最大应力均小于设计强度。根据分析结果,建议增大顶板和框架柱节点处腋板的尺寸,以保证管廊的安全性,为此类综合管廊的设计和施工提供参考。     

连续刚构桥悬臂浇筑法挂篮结构强度验算方法

为研究悬臂浇筑法挂篮结构强度验算方法,选取菱形挂篮为研究对象。对菱形挂篮主桁系统、底篮系统、行走及锚固系统等主要构件进行优化,确定挂篮材料的尺寸和强度参数,确定施工过程中荷载类型。选取悬臂浇筑过程最重梁段和最长梁段作为受力不利状态,并考虑安全系数下的荷载组合情况。运用有限元软件建立菱形挂篮模型,以底模系统、前上横梁、主桁架作为挂篮强度验算主要构件。计算结果表明,挂篮结构各杆件在最不利受力状态下组合应力和剪应力在设计范围内,构件最大变形量满足规范要求,在最不利工况作用下挂篮整体变形满足使用要求。     

支座沉降对拱壳杂交钢结构设计的影响

论述了支座沉降对结构设计的影响,合理地选取了支座沉降的最不利工况;采用SAP软件分析了新加坡植物园展览温室的拱壳杂交钢结构体系在各种工况作用下的结构内力,根据结构内力确定了结构主要构件的截面尺寸;采用ANSYS软件进行了8种组合工况下的结构静力分析.结果表明:考虑支座沉降的组合工况作用下的结构应力与变形均满足要求,具有一定的安全性,支座沉降引起的附加应力与变形相对其他荷载而言较小,对该工程的影响不大;支座沉降工况的选取可为类似工程提供参考.     

超高层建筑爬塔支撑架设计及有限元分析

某超高层建筑结构类型为钢框架-核心筒结构,建筑高度349 m;根据施工部署、结构特点及核心筒顶模结构,塔吊采用外挂内爬式附着形式。塔吊中心距外墙面4 850 mm时,爬塔支撑架结构受力为最不利情况,最大竖向变形为6.0 mm,满足要求;梁单元应力比最大值为0.431,满足设计强度要求。主梁处预埋件和耳板的位移均较小,应力分布较均匀,应力值没有达到屈服强度,节点连接形式满足强度要求。核心筒变形主要集中在支撑点附近,最大位移为5.43 mm,整体变形很小,整体稳定性满足要求。     

轨道交通地下三层车站结构抗震分析

随着人们对地震作用认识的不断加深,特别是地震工程经验的不断积累,地下工程结构的抗震设计越来越受到重视。文章以重庆一座在建的地下三层轨道车站为工程背景,在地震荷载工况下对结构采用等效静力法进行计算分析,并和人防组合工况进行比较分析。计算结果表明,在罕遇地震作用下,结构断面尚未达到最大承载能力极限状态,结构仍处在弹性工作状态。由于地下车站兼具防空功能,人防级别较高,结构断面也相对较大。在地震设防烈度较低的地区地震荷载往往并非最不利控制荷载,结构的最不利工况组合为人防组合。结构设计时,应对两种工况组合进行计算分析,确定结构的最不利受力状态。     

大型钢结构施工中临时支撑的设计与验算

钢结构安装过程中,临时支撑承载结构的自重和结构施工状态下产生的荷载,具有重要的作用.基于天津博物馆工程,建立临时支撑和主体结构的分析模型,设计临时支撑的参数,对临时支撑进行了整体稳定性计算.可知:支撑满足强度要求.并运用专业软件验算临时支撑的强度、稳定性,验算结果表明:支撑各杆件在最不利工况下的最大组合应力比为0.66...     

玻璃纤维增强复合材料输电桁架塔结构静力性能试验研究

为探究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)输电桁架塔的结构整体受力性能,对1个采用GFRP的220 k V输电桁架塔足尺模型开展试验。该输电桁架塔高8.75 m,由高1.25 m的钢质地线支架和高7.5 m的GFRP塔身以及GFRP横担组成。通过钢丝绳和反力墙对桁架塔进行加载,模拟该结构在3种不同设计荷载工况作用下的受力情况。试验结果表明:GFRP桁架塔在各荷载工况作用下产生了较大的弹性变形,而结构中各杆件的应力值均较小,在最不利荷载工况作用下的最大应力远低于材料的强度设计值。这表明,GFRP输电桁架塔的整体受力性能良好,可以满足输电工程的设计使用要求。     

瑞金体育中心体育场钢屋盖整体稳定性能分析

瑞金体育中心体育场钢结构罩棚采用悬挑双向折形斜交平面桁架结构体系,屋面最大悬挑长度达到38m,结构整体稳定成为值得关注的关键问题。应用ABAQUS有限元软件进行了线弹性屈曲分析,初步了解结构的整体稳定性能,确定初始几何缺陷的不利分布与幅值,并对结构进行了非线性整体稳定性能分析。结果表明:钢结构罩棚属于缺陷不敏感结构,在最不利组合工况下,考虑几何非线性及几何、材料双重非线性的稳定承载力系数均满足规范要求,结构具有良好的安全储备。     

复合筒体结构在钢结构广播电视发射塔中的应用研究

根据钢结构广播电视发射塔的结构特点,外塔身往往作为结构的主要受力构件,井道仅承受自身荷载作用。淮安广播电视发射塔由于其外形方案独特,无法采用传统的高耸结构形式,且采用高层建筑中的"筒中筒"结构难以满足结构刚度和强度的要求,在对结构方案进行分析对比后,提出了钢板核心筒-钢管密柱-预应力柔性拉杆的复合筒体结构。通过采用预应力柔性拉杆和刚性水平支撑联系内钢板筒和外柱,使两者协同工作,共同抵抗水平荷载作用,且减小了外柱的计算长细比,提高了其稳定承载力。分析证明,结构刚度得到了较大的提高,结构周期由8.3 s减小为5.1 s。复合筒体结构在保证建筑外观的同时,可以满足结构受力和加工制作的要求。     

钢管混凝土界面附近的局部承压实验研究

为了保证钢管混凝土梁柱节点剪力的可靠传递，常需在钢管内设置抗剪连接件。抗剪连接件的承载能力与其下混凝土的局部承压强度有关，为此，本文进行了２１个钢管混凝土在界面附近的局部承压试验，局压垫板形状分为环形和花瓣状条形，以模拟环形和钉形抗剪连接件。根据试验结果，探讨了钢管混凝土界面附近局部承压的工作机理，并给出了计算公式。     

椭圆形钢管混凝土长柱偏压力学性能研究

利用有限元分析软件ABAQUS建立了椭圆形钢管混凝土长柱偏压力学性能分析的有限元模型,并对12个椭圆形钢管混凝土长柱的偏压试验结果与有限元模拟结果进行对比。结果表明:有限元计算与试验所得的荷载-挠度全过程曲线、承载力及破坏形态吻合较好。在此基础上对其受力过程中钢管及混凝土应力、应变分布情况进行分析,同时给出钢管与混凝土之间的相互作用,并对长细比、偏心距、材料强度、钢管壁厚等参数对长柱偏压极限承载力及荷载-柱中挠度曲线的影响进行比较。结果表明:椭圆形钢管混凝土长柱在H/2处发生侧向挠曲破坏,长细比、混凝土抗压强度、钢管壁厚及偏心距等参数对其力学性能影响显著,钢管屈服强度对其力学性能影响不明显。     

钢管超高强混凝土承载能力计算公式的优选

通过实测的钢管超高强混凝土短柱的承载能力与目前常用的钢管混凝土承载能力计算公式进行了对比。结果表明,用我国ＣＥＣＳ２８－９０《钢管混凝土结构设计与施工规程》中提出的计算公式来计算钢管超高强混凝土的承载能力最为准确。     

圆端形钢管混凝土柱偏压性能研究

圆端形钢管混凝土柱具有外观优美、截面布置灵活、承载力高和施工方便等优点,已被应用于实际工程中.为了研究圆端形钢管混凝土长柱的偏压性能,完成了 12根圆端形钢管混凝土柱的偏压试验,变化参数为偏心距和长细比.结果表明:该类柱的承载力随偏心距和长细比的提高而降低,而其延性随偏心距和长细比的提高而增加;达到峰值荷载前,圆端形钢...     

压弯扭复合荷载作用下钢管约束钢筋混凝土柱的承载力及弯扭相关关系研究

以4个钢管约束钢筋混凝土柱(STRC)在弯扭和压弯扭复合荷载作用下的试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了钢管约束钢筋混凝土柱的有限元模型,分别模拟试件在弯扭以及压弯扭复合荷载作用下的破坏模式和承载能力,与试验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性。通过有限元模型参数化分析,研究钢管强度、钢管厚度、截面尺寸、混凝土强度、纵筋直径与屈服强度、箍筋直径与屈服强度以及轴力等因素对复合荷载作用下承载力的影响。研究结果表明,钢管厚度、截面尺寸、纵筋的直径与屈服强度以及轴压力是影响复合荷载作用下承载力的主要因素。当圆形截面STRC柱的轴压力达到0.3N_u(N_u为柱轴压承载力)或方形截面STRC柱的轴压力达到0.5N_u时,柱的承载力达到最大。在不同因素的影响下,相同荷载作用下钢管约束钢筋混凝土柱的受弯承载力和受扭承载力之间的相关关系基本一致。     

圆钢管拱桁架屋盖结构静力性能有限元分析

通过考虑十种不同的荷载工况组合,对某体育馆的圆钢管拱桁架屋盖结构进行了承载力分析,从而得到了结构杆件的内力分布、支座反力,并考虑两种不同的位移荷载工况,以了解结构的整体变形情况,分析结果表明,该拱桁架结构的强度及变形能满足要求,可为结构选型、构件截面设计提供参考。     

异形钢管混凝土短柱轴压力学性能研究

利用有限元分析软件ABAQUS建立等截面周长的三角形、扇形、D形、1/4圆形、1/2圆形5种异形截面钢管混凝土短柱轴压力学性能分析的有限元计算模型,对比圆形截面进行6组试验,有限元计算与试验所得的荷载-应变全过程曲线及短柱破坏形态吻合较好。在此基础上,对荷载-应变关系全过程中钢管与混凝土的相互作用进行分析,最后对截面形式、钢管壁厚(t)、钢管屈服强度(fy)、混凝土抗压强度(fcu)等几种影响异形钢管混凝土短柱承载力和变形的因素进行比较。结果表明:异形钢管混凝土短柱在1/2柱高处发生向外鼓曲破坏,截面形式、钢管壁厚、混凝土抗压强度等参数对其力学性能影响显著,钢管屈服强度对其力学性能影响不明显。     

椭圆形钢管混凝土长柱轴压力学性能研究

利用有限元软件ABAQUS建立椭圆形钢管混凝土长柱轴压力学性能分析的三维实体有限元模型,并进行相应的试验,有限元计算与试验所得的荷载-柱中挠度全过程曲线及长柱破坏形态吻合较好。在此基础上对其受力全过程中钢管及混凝土应力、应变分布情况进行分析,同时给出钢管与混凝土之间的相互作用,并对长细比、材料强度、钢管壁厚及截面尺寸等参数对轴压时长柱极限承载力及荷载-柱中挠度曲线的影响进行比较。结果表明:椭圆形钢管混凝土长柱在1/2柱高处发生侧向挠曲破坏,长细比等参数对其力学性能影响显著,钢管屈服强度对其力学性能影响不明显。     

矩形钢管混凝土横向局部承压强度的试验研究

本文进行了9个矩形钢管混凝土和3个空心矩形钢管的横向局部承压试验。试验的主要参数为局部承压面积和管内混凝土填充长度。试验结果表明,矩形钢管混凝土横向局部承压强度提高系数高于素混凝土局部承压强度提高系数,钢管参与了局部承压,管内混凝土的填充长度也是影响横向局部承压强度的主要因素。在分析横向局部承压机理的基础上,构造了考虑钢管参与工作和混凝土长度影响的局部承压强度计算公式,与J.A.Packer和本文的试验结果相比,均吻合较好,为我国正在编制的《矩形钢管混凝土结构技术规程》中桁架X型受压节点承载力计算提供了参考依据。