结构分析技术在行波管可靠性评估中的应用

结构分析是一种重要的元器件可靠性评估方法,可以评估元器件内是否存在潜在的缺陷。行波管结构分析可以为行波管固有质量和固有可靠性的判断提供重要依据。探讨了结构分析技术在行波管可靠性评估中的应用,给出了行波管结构分析的一般试验流程、一般技术流程、分解原则以及典型的结构单元分解,并提出了行波管结构分析中应注意的几个问题。     

大跨度索穹顶新型索撑节点模型试验及性能分析

索穹顶结构的刚度是由索系预应力实现的,预应力损失对结构的安全性具有重要影响,而环索与撑杆相连的索撑节点设计与施工是保证环索实现预应力有效传递的关键技术。以内蒙古伊旗全民健身体育中心大跨度索穹顶结构工程为背景,研发了引入滑动轴承的新型索撑节点,从本质上改变了节点的受力特性,从而减小摩擦损失。通过分析索撑节点的几何构造,对预应力摩擦损失的计算方法进行研究。采用ANSYS对环索和索撑节点进行带摩擦的非线性接触有限元分析,通过模型试验监测数据反算预应力损失,将设计计算结果与实测数据分析结果进行对比。根据研究结果对索穹顶的索撑节点提出如下建议:索撑节点的加工制作应采用精密加工,确保节点几何尺寸严格满足设计要求;在保证加工制作精度和施工质量的情况下,索撑节点预应力损失设计取值为3%~4%。     

L形钢管混凝土柱-H型钢梁全螺栓装配节点抗震性能研究

为同时实现梁柱之间和柱柱之间装配,提出一种适用于多高层钢结构的异形钢管混凝土柱与H型钢梁的全螺栓连接节点.上柱、下柱、L形件与H型钢梁4个模块在工厂制作完成,在施工现场通过螺栓进行装配,可实现梁与柱、柱与柱之间的快速连接.通过改变盖板螺栓数量、加劲肋种类设计了4个节点,对其进行了拟静力试验与有限元分析,获得了节点的滞回...     

震后可恢复功能的钢框架预应力梁柱节点性能研究

针对震后可恢复功能的腹板摩擦耗能钢框架预应力梁柱节点,对3个设计的节点试件进行低周往复加载试验、有限元模拟和理论分析。结果表明:钢框架预应力梁柱节点在加、卸载过程中实现梁柱接触面开口和自动复位的机制,滞回曲线表现出明显的双旗帜模型,节点耗能系数βE满足大于0.25的基本要求;钢绞线最大索力均未超过90%的屈服索力;主要构件基本处于弹性状态,残余转角均很小,节点实现了震后恢复功能的目标。研究还发现,随着节点初始预应力度的提高,节点初始刚度和开口后刚度、开口临界弯矩和钢绞线最大索力都有不同程度的提高,最大开口转角和耗能能力呈下降趋势。节点有限元模拟与试验结果吻合较好,理论模型与试验及有限元结果基本吻合。     

斜撑对装配式钢框架梁柱拼接节点抗震性能影响研究

针对装配式钢框架带柱座梁柱拼接节点连接受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,应用非线性有限元软件ANSYS对带斜撑和无斜撑的两种节点进行数值模拟,研究斜撑对装配式钢框架梁柱节点的滞回性能、极限承载力、延性系数、破坏模式等抗震性能的影响。结果表明:斜撑的设置,可较大幅度地提高节点的刚度和承载力,对于螺栓型连接的梁柱节点,斜撑的设置使其承载力提高3倍多,焊接节点的承载力提高约50%,延性系数提高约70%;且有效地转移了塑性铰,使节点破坏位置位于斜撑之外的桁架梁上,起到保护节点的作用,符合"强节点,弱构件"的设计要求。同时反复荷载作用下的滞回曲线更加饱满,具有更好的抗震性能。     

装配式钢结构新型轻质叠合楼板设计研究

在新型钢筋桁架发泡水泥夹芯叠合楼板中应用新型材料发泡水泥,能够实现楼板构件更轻、高效保温,且隔热隔声功能也优于钢筋桁架混凝土楼板。利用换算惯性矩方法对叠合楼板在施工阶段的短期刚度进行研究,得到发泡水泥夹芯叠合楼板的短期刚度计算公式,并通过算例对比研究发泡水泥预制层对楼板截面刚度的贡献作用。结果表明,发泡水泥预制层对截面刚度贡献很小,只占总刚度的10%左右,这主要是由于发泡水泥强度小、弹性模量小,所以在实际简化计算分析时,可不考虑发泡水泥预制层的作用。     

工业化装配式高层钢结构体系创新、标准规范编制及产业化关键问题

发展工业化装配式钢结构建筑特别符合我国化解钢铁产能过剩、发展绿色建筑的战略要求,是我国建筑业真正实现现代化的必由之路,也是保障灾后建筑重建速度和抗震安全的迫切要求。分析目前阻碍我国工业化装配式钢结构实现产业化的瓶颈问题以及学习国际先进经验的必要性,对工业化装配式钢结构体系及节点构造创新、标准规范编制以及装配式斜支撑节点加强型钢结构整体优化设计、整体稳定性、主板和柱子稳定性、罕遇地震弹塑性分析、单榀框架试验、法兰螺栓连接节点及梁柱连接节点性能试验、拼接楼板刚度保障构造等关键问题进行研究,成果成功应用于试点工程。     

装配式斜支撑钢框架承载力性能试验研究

新型工业化装配式斜支撑钢框架由钢桁架梁、钢立柱、钢斜支撑等构件所组成,该框架的桁架梁和斜支撑不同于传统框架,其传力路径、受力性能、破坏机理未经考证。通过对单榀单跨斜支撑钢框架进行静力试验及有限元模拟分析,旨在研究分析其水平荷载极限承载能力、变形特性、破坏机理及延性性能。试验及分析结果表明:装配式斜支撑钢框架承受水平荷载能力较强,斜支撑将水平荷载传递到桁架梁中部的耗能梁段,传力路径明确合理,破坏位置发生在桁架梁中部腹杆,且破坏时框架柱处于弹性工作状态,满足"强节点,弱构件"及"强柱弱梁"的建筑结构设计要求。     

带跨层预应力斜支撑的高层钢框筒结构静力性能研究

对于高层钢框筒结构体系,风荷载起控制作用,结构顶层侧移、层间位移角不易控制,为提高钢框筒结构的抗侧能力,将柔性预应力索用于钢框筒结构,并运用SAP 2000有限元软件对跨层预应力支撑钢框筒结构和钢框筒结构的抗侧性能和剪力滞后效应进行分析、对比,进一步研究预应力支撑的初始预拉力、弹性模量、布置角度、截面直径和布置方式等参数对跨层预应力支撑钢框筒结构受力性能的影响。研究表明:对钢框筒结构施加预应力支撑,显著提高其抗侧能力,并改善结构局部的剪力滞后效应;跨层预应力支撑宜布置为45°左右的交叉剪刀形状;在实际钢框筒结构工程允许的范围内,预应力支撑应选取较大的弹性模量和直径。     

施工期结构动态可靠度的阶段分析法

针对施工期钢筋混凝土结构的特点,分阶段地对影响施工期结构构件抗力的特征及其概率模型进行了研究,建议了施工期荷载随时间及空间变异的概率模型。基于动态模型,提出了考虑各个施工阶段相关性的结构可靠度阶段分析法,以矩形梁为例计算了工程实例。