铝合金结构的研究和应用

结构用铝合金材料的重量和刚度约为钢材的三分之一,其耐腐蚀性远高于钢材,但其焊接热影响效应却十分显著.基于这些特点,铝合金型材大都采用挤压成型,必要时才采用焊接.     

某铝合金桁架结构倒塌事故的分析

某临时搭建的铝合金桁架结构屋面整体失稳,经踏勘现场实际情况并结合设计图纸,重点对铝合金材料性能及结构承载力进行分析。铝合金与钢材具有不同的力学性能,根据铝合金结构的力学性能并参考国内外现行铝合金结构设计方法,针对事故发生的主、次要原因,重点分析铝合金焊接及风荷载作用下对结构产生的不利影响。     

“绿色”新型高强度铝合金交通标志结构

通过对现行钢材交通标志应用现状的分析,提出了采用强度高、防腐性能好、全寿命周期成本低的新型高强度铝合金材料替换传统钢材的必要性。由于铝合金的弹性模量只有钢材的1/3,因此将交通标志结构的立柱优化为人字型,并基于ANSYS有限元进行模拟计算后证明,该新型高强度铝合金材料替代钢材,不仅结构力学和稳定性方面满足交通标志的要求,而且对环境污染较小,促进了交通行业的绿色发展。     

铝合金及FRP-铝合金组合结构在结构工程中的应用

首先介绍了铝合金材料及其铝合金构件的形式,分析了铝合金作为一种建筑材料的特点,并介绍铝合金桥梁结构、大跨空间结构和其它结构形式.考虑到铝合金的弹性模量相对钢材来说较低,因此铝合金结构往往受变形控制,这在一定程度上影响到其应用的范围.为此,本文提出了FRP-铝合金组合结构,不仅可以显著提高铝合金构件的刚度,也可显著提高其承载力,且仍保持铝合金构件的延性特征.本文针对这种新型高强轻质耐久的组合结构在国内外的应用现状进行了介绍,并讨论了其今后的发展.     

铝合金结构在上海地区的应用

铝合金结构由于其自重轻、耐腐蚀、易加工等特点,已被建筑工程界越来越多的关注和采用。国内已在工业建筑、体育建筑和展览建筑中建成多座铝合金结构建筑物,并形成了上海市建设标准《铝合金格构技术规程》,编制了国家规范《铝合金结构设计规范》。目前铝合金结构工程的结构体系分别为单层网壳结构和双向桁架结构,构件断面形式分别为工字形载面和圆管截面,构件的连接节点形式有板式节点和球节点,连接方式以机械连接居多,也有少量焊接连接节点,其构件材料牌号的选用为6061和5083。本文在概述铝合金材料特性的基础上介绍了上海地区大型公共建筑中的铝合金结构工程,及其结构体系、材料选用、节点形式、构件断面和尺寸等。通过工程介绍和相关数据的比较,提出了铝合金结构工程设计时结构体系的选择、构件连接方式的确定和构造措施采取等应关注的几个方面,可供铝合金结构工程设计的参考。     

铝合金在建筑结构中的应用与研究

铝合金相对于钢材和混凝土来说是一种新型的建筑材料,它具有自重轻、比强度高、可模性好、防腐性能好、便于回收利用等优点,是可以大规模应用于建筑结构的理想材料.本文介绍了铝合金作为建筑结构材料的应用简史及现状,总结了铝合金与钢结构相比的优缺点,提出了适合于使用铝合金的建筑结构形式,简单介绍了铝合金结构的研究现状.     

辰山植物园温室铝合金结构滑动支座试验

上海辰山植物园温室采用铝合金单层网壳结构,其单体最大长度达到204 m,属于超长结构,温度应力的影响将是结构设计的一大难点,加上铝合金材料的线膨胀系数为钢材的两倍。如果采用固定支座方案,将很难解决温度应力问题,因此设计时采用了滑动支座。该结构的特点还在于其支座数量很多,并且边界为闭合回路,因此只有当支座摩擦系数很小时（...     

铝合金结构的连接及其设计方法

铝合金结构中构件的连接方式有三种：焊接、机械连接和粘接.文中介绍铝合金的焊接方法、焊接热影响区以及焊接强度的设计方法.铝合金机械连接分为铆接、螺栓连接和螺丝连接,文中详细介绍了国外规范中铝合金结构机械连接的设计方法.粘接在建筑结构中很少应用.铝合金结构连接与钢结构连接存在明显差异;本文通过总结国内外规范和文献中的相关内容,重点介绍了二者的不同之处,为今后的研究提供了一些参考.     

建筑结构用钢焊接接头力学性能非匀质性的研究方法

为了更好地表述结构钢焊接接头力学性能的非匀质性,本文介绍了钢材生产工艺和焊接工艺对其的影响,以及3种局部力学性能试验方法——维氏硬度试验方法、微剪切试验方法、微拉伸试验方法.结果表明,3种方法在钢材、铝合金、不锈钢等方面均有较多成果,可进一步应用于建筑结构用钢的研究中.经过比较分析,指出了3种方法在建筑结构用钢材焊接接头力学性能非匀质性研究中的优势及劣势,并明确了未来的研究方向.     

铝合金空间网格结构研究现状及关键问题

相比于钢结构,铝合金结构由于其自重轻、耐腐蚀和易加工等优点,在结构工程中备受关注,其应用也日益增多。从铝合金作为建筑结构用材与钢材的特性对比出发,列举了国内外大量具有代表性的铝合金空间网格结构,综述了国内外对于铝合金单、双层网壳和网架等铝合金空间网格结构及节点体系的研究现状,并指出目前试验研究、理论研究和设计应用的主要不足之处;通过进一步探讨,提出铝合金空间网格结构的研究与应用中需解决的若干关键技术问题,这些问题集中在节点刚度和杆件初始缺陷对铝合金单层网壳结构整体稳定性的影响、新型节点形式的研究以及铝合金空间网格结构的抗震、抗火性能研究等方面。     

结构用铝合金材料循环加载性能研究

为了能精确描述铝合金结构构件在地震作用下的力学响应和耗能能力,基于结构用铝合金材料,进行多种加载制度下的试验研究,分析其单调性能、循环性能特点,并采用Osgood模型对循环骨架曲线进行拟合,获得三种铝合金材料的骨架曲线关键参数。基于Chaboche循环塑性本构模型,通过试验数据对模型相关参数进行标定,并应用于有限元分析,分析结果与试验结果吻合良好。利用Abaqus软件平台二次开发了能够应用于梁单元进行结构弹塑性分析的单轴双面模型（UTSMP）,并对其正确性以及适用性进行验证。     

仿铝合金门窗通过鉴定

江都县薄壁钢管厂在有关科研单位支持下,应用本厂生产的异型钢材为主要材料,经冷弯成型、高频焊接、酸洗磷化、静电喷塑等工序,配以橡胶密封件,研制生产成功一种新型门窗——仿铝合金门窗,于最近通过了扬州     

我国7×××系高强铝合金及其研究进展

铝合金在大跨空间、桥梁、电力塔架等结构中得到了良好应用.随着现代工程结构日益向大跨、复杂、重载、恶劣环境等方面发展,对铝合金的力学性能提出了新要求,特别是要求结构材料具有更高的强度.从7×××系高强铝合金的工程应用、材料力学性能、构件稳定性能和焊接性能方面阐述了我国高强铝合金的研究进展.关于7×××系高强铝合金材料力学性能的研究较为充分,而对其构件稳定性能的研究尚处于初步阶段;缺乏基于搅拌摩擦焊接连接的铝合金结构受力性能的相关研究.建议了用于构件计算的7A04-T6高强铝合金的设计指标,可为我国铝合金结构技术标准的编制和修订提供参考,以期推动高强铝合金结构的工程应用.     

铝合金管结构的空间网架

<正> 最近,世界许多国家越来越多地采用钢结构空间网架。但由于多种原因,用铝合金管作空间网架的构筑物却寥若晨星。日本最近在爱知县丰田省的一家自然公园内建成的观赏温室,其结构材料就采用了铝合金管,形成半圆顶式空间网架。不仅外表美观、坚固耐用,而且轻便、易安装施工,有许多钢结构空间网架难以达到的优越性。该观赏温室建筑面积为1305m~2,为日本首次采用铝合金管空间网架工程。尽管还有许多不尽人意之处,但不失为日本的得意之作。现仅将其主要结构加以介绍。一、以等边三角形构件为基础的单层薄片罩面在半圆形屋面上所采用的空间网架形态有φ25m×9.5m的大温室和φ15m×6.2m中温室两种,均为铝合金结构的半球形空间网架。作为这两种基本构件的铝合金管,用某种套管式的东西连接在柄轴上,以φ78×4和φ50×2.5两种铝合金无缝管为桁架弦杆,形成以等边三角形部件为基础构成的单层穹顶立体桁架。     

铝合金结构及其工程实践

铝合金材料作为一种新兴的结构材料,在现代建筑结构设计中,得到越来越广泛的青睐。本文对铝合金材料的特点做了详尽的叙述,提出了铝合金结构的适用情况;介绍了国内外在铝合金结构方面的研究和应用现状;并结合上海植物园热带雨林温室展览馆的设计实践,具体地展示了铝合金结构在工程中的应用。     

铝合金结构研究现状简述

铝合金结构在国内外应用十分广泛,具有诸多优点,我国目前已经建成了10余座大型的铝合金空间结构。本文总结了国内外在铝合金结构材料特性、构件设计、节点连接和结构体系等多方面的研究现状。目前,发达国家对铝合金结构的研究相对成熟,尤其是对构件的研究已经基本完成。国内针对铝合金结构的研究已越来越深入和广泛,对各类构件都有研究,其中对轴心受压构件研究最为深入,但还没有从可靠度的角度对铝合金结构构件进行分析。因此,有必要建立国产铝合金材料的结构试验数据库,以实现资源共享,为铝合金结构的可靠度分析打下基础。     

浅议铝合金焊接接头裂纹产生及防治

近年来，由于焊接技术的进步，高效率和高性能的焊接方法得到了推广，铝及铝合金在车辆、船舶、建筑、桥梁、化工机械、低温工程和宇航工业等各种结构方面的应用在不断扩大，但国产化的铝合金和铝合金焊接材料均还存在着一定的差距。本文针对铝合金焊接接头产生裂纹的特征及产生原因进行了分析，提出了几点防范措施。     

大跨度铝合金网壳结构风振系数研究

空间网壳结构自重轻、跨度大,因而风荷载对结构常起到主要甚至控制作用.铝合金作为新兴的金属材料,其弹性模量和密度均大约为钢材的1/3,与钢网壳结构相比,铝合金网壳结构对于风荷载更为敏感.本文通过谐波叠加法分别得到网壳结构各个节点的具有Davenport谱和Panofsky谱功率特征的水平和竖向风速时程,并将风速时程转化为风压时程,按照荷载规范计算得到的风压系数,对铝合金网壳结构进行时程响应分析,得到结构各处的风振响应,并采用节点位移风振系数、支座反力风振系数及杆件内力风振系数来衡量结构的风振特性.此外,与相同跨度的钢网壳结构进行了风振系数的对比.     

铝合金-混凝土组合结构研究综述

通过总结铝合金材料的优点及纯铝合金结构的应用状况表明铝合金材料在工程结构领域具有很好的应用前景,并且阐述了铝合金-混凝土组合结构具有很好的应用潜力。然后通过对铝合金管混凝土组合构件、铝合金配筋混凝土梁和铝合金-混凝土组合梁这3种主要的铝合金-混凝土组合结构的研究现状进行综述,最后进一步总结了铝合金组合结构未来的研究方向,为后续的研究工作提供参考。     

纵向焊接铝合金柱设计方法研究

大多数结构用铝合金通常要经过热处理或加工硬化以得到比退火状态更高的力学性能。这种合金焊接后,焊接热会使焊缝附近局部区域(称为热影响区HAZ)强度降低。而对于钢结构,由于其热导率比铝材小得多,因此只有高强钢才可能产生强度降低的热影响区,而且其强度的降低没有铝合金显著,热影响区宽度也比铝合金小得多。这将使焊接铝合金柱的设计变得更为复杂。由于我国目前还没有关于铝合金结构的设计规范,为此本文通过试验研究及对已有试验数据的分析,并参考国外规范,提出了纵向焊接铝合金柱设计方法的建议,并将计算结果与试验结果进行比较,两者吻合较好,从而验证了建议设计公式的适用性。