具有荷载缓和功能的肋环型索穹顶结构

为了提高索穹顶结构的抗灾害性荷载能力,本文基于荷载缓和体系的思想,提出了一种缓和装置,并将荷载缓和刚度单元应用于肋环型索穹顶结构中。以一个跨度为50 m的肋环型索穹顶结构为例,将缓和装置设置在外两圈脊索、斜索及外三圈环索共7个方案,采用有限元法分析了布置方案及荷载缓和刚度K对缓和效果影响。算例表明,在外圈环索和外圈斜索布置缓和装置时内力有较大减少。而结构的荷载缓和效果以及最大挠度都随着荷载缓和装置弹簧刚度系数K的增大而减小。     

铸钢索夹节点在弦支穹顶结构设计中的应用

弦支穹顶结构是20世纪末期由日本学者提出的一种新的建筑结构形式,是综合单层网壳结构和索穹顶结构为一体的设计理念,兼具两种设计结构的优点,在实际建造中建筑物具有良好的力学性质。铸钢节点作为一种新型的节点形式在目前多种空间钢结构中被广泛应用,在建筑工程施工设计中常见的铸钢节点有铸钢球节点、铸钢索夹节点和铸钢支座节点三种,本文主要阐述了铸钢索夹节点在建筑工程弦支穹顶结构设计中的应用措施和方式,并且针对其设计、有限元计算进行分析,以期能够为日后同类工程设计提供参考。     

地基处理措施在实践中的联合作用

地基失稳造成的工程事故后果十分严重，补救往往也比较困难，建筑物地基失稳破坏导致建筑物倒塌破坏，并容易造成人员伤亡，对周围环境也产生不利影响。在荷载作用下，当地基承载力不能满足要求时，地基可能产生整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲切剪切破坏等破坏形式，地基破坏形式与地基土层分布、土体性质、基础形状、埋深、加荷速率等因素     

隧道锚碇围岩稳定分析及破坏模式研究

锚碇围岩稳定性及破坏模式研究是确定系统极限承载力的基础。基于现场地质资料的数值仿真计算与现场缩尺模型试验对比分析,被认为是一种比较理想的研究思路。通过FLAC3D计算发现,在设计荷载下,围岩的应力场和位移场具有明显的分区特征,在锚体空腔和结构拐角处常出现应力集中和大变形区,系统整体未形成连贯的破坏区,出现的局部破损区主要集中在锚体后部右上角等5个部位。超载数值试验发现,破坏并不是简单的沿锚体和岩体的边界发生滑移,而是带动周边岩体发生倒塞型的整体拉剪复合破坏。现场模型试验结果与数值计算结果吻合较好。施工及运营过程中应对易破坏区进行重点加固处理。     

基于BIM技术的装配式高层钢结构节点稳定性分析

当前阶段采用有限元分析方法在对钢结构节点极限承载力计算时,没有考虑单个支撑柱失稳对其造成的影响,导致计算获得的节点极限承载力与实际极限承载力不符,偏于不安全。针对这种情况,提出一种基于BIM技术的装配式高层钢结构节点稳定性分析方法。运用Tekla structures进行钢结构节点建模,通过钢结构各单元的传递矩阵逐次相乘构建整体框架传递矩阵,结合整个钢结构两端的边界条件,求解获得结构的稳定承载力;对高层钢结构框架施加竖向、水平载荷,分析整个架构的受力情况,完成框架失稳性的判定。实验结果表明,所提方法计算精度较高,该结构在水平、竖向载荷作用下极限承载力系数选取2. 2较合理,破坏模式符合高层建筑的抗震原则,具有足够的安全储备。     

冷弯薄壁方钢管轻质混凝土柱轴压性能研究

为解决冷弯薄壁型钢易失稳和产生局部屈曲等问题,本文提出冷弯薄壁方钢管轻质混凝土柱(LCFCSTC),以试验验证为基础,利用ABAQUS有限元软件对LCFCSTC进行非线性有限元分析,对比分析空钢管柱与LCFCSTC的承载能力;同时,研究长细比、钢管厚度和轻质混凝土强度对LCFCSTC性能的影响,分析典型试件的荷载位移与荷载侧向挠度关系曲线、破坏模式和应力分布等。研究结果表明：在冷弯薄壁方钢管内填充轻质混凝土能有效抑制空钢管产生局部屈曲并提高柱子承载力;LCFCSTC均发生整体失稳破坏,承载力随着轻质混凝土强度等级和钢管厚度增大而增加,随着长细比增加,构件的承载力逐渐减小。基于AISC-LRFD规程和Perry-Robertson公式推导出LCFCSTC承载力计算公式,该公式能够很好地计算LCFCSTC的稳定承载力。     

呼东站屋盖穹顶——托换桁架连接节点试验

呼和浩特火车东站站房为大跨度钢结构屋盖,采用了托换桁架实现屋面上部80米穹顶和下部花辦状屋盖钢结构的受力转换,对应位置连接节点的受力性能非常复杂,是整个屋盖结构体系成功传力的关键,采用机理性试验研究,制作了1:2节点模型进行荷载试验,研究其节点应力特征,和非线性有限元数值仿真的结果进行比较,结果表明其节点设计的安全合理.     

钢管混凝土拱桥主拱稳定性研究

拱桥结构在施工和运营荷载作用下主要承受压力,拱肋内力以轴力为主,并伴有弯矩、剪力、扭矩等内力。拱桥设计时,不仅要注意拱结构的强度,更要注意拱的稳定性。根据钢管混凝土材料的特点,本文采用有限单元法对钢管混凝土拱桥的稳定性进行了计算和分析。建立了深圳彩虹桥的有限元计算模型,计算了结构在正常运行状态过程中2种不同工况下的受力情况,进行了特征值稳定分析,得到主拱的各阶失稳模态及相应的临界荷载。     

建筑方钢管高强混凝土双枋—柱节点抗震性能分析

考虑到建筑方钢管高强混凝土双枋柱节点存在较大的地震能量,提出了建筑方钢管高强混凝土双枋—柱节点抗震性能分析,为了实现建筑方钢管高强混凝土双枋—柱节点构件的减震,以实现对其抗震性能的有效控制。在设计了2种新构件和1种对比试件的基础上,分别对2种构件进行循环荷载试验,分析了建筑方钢管高强混凝土双枋—柱节点试件的整体受力过程和破坏模式,实验结果表明,2种新材料的抗外荷载能力均明显高于对比试件,耗能能力也明显高于对比试件,滞回曲线显示出非常饱满的特征,骨架曲线的下降阶段处于平缓状态,说明新材料钢管高强混凝土双枋柱节点能有效提高建筑物的力学性能和抗震性能。     

索穹顶结构优化设计

采用整体可行预应力概念对索穹顶结构进行预应力优化、截面优化和形状优化设计。预应力优化采用一维搜索法，截面优化采用齿行法，形状优化采用模式搜索法。算例分析表明，对于预应力优化，当由索松弛控制时，预应力水平系数随初始截面面积的增大而增大；当由挠度控制时，预应力水平系数随截面的增大而减小，使结构在荷载作用下满足约束条件而使预应力水平系数最小；截面优化使构件达到满应力设计状态；形状优化通过改变节点位置使结构拥有承受荷载的最轻的结构重量。     

方钢管焊接空心球节点的试验研究

国家游泳中心"水立方"的多面体空间刚架结构中.采用了配合方钢管、且承受轴力与弯矩共同作用的焊接空心球节点.本文的主要目的是通过试验研究轴力、弯矩及两者共同作用下方钢管焊接空心球节点的受力性能和承载能力,为理论公式提供佐证,共选择了3种不同规格球径的6个节点.本文较详细地介绍了在轴力、弯矩及两者共同作用下方钢管焊接空心球节点模型试验过程,包括为实现轴力与弯矩共同作用的荷载条件而设计的试件、加载装置以及测点布置、加载方案等.对于模型的应力发展过程及试验结果,也逐一进行了分析.试验结果表明,有限元计算的可靠性是有保证的:节点承载力随弯矩的增大而减小.     

强晃动下柱截面形状对板柱节点损坏性能影响的试验研究

随着人们对建筑空间需求量的增大,越来越多的使用板柱结构,使得其传力路径和受力特点在强晃动下存在一定的安全隐患。为了降低板柱节点性能损害对建筑带来的危险,将4块钢筋混凝土试件作为实验对象,进行板柱节点冲切破坏试验,分别对试件不平衡弯矩、荷载-挠度曲线、极限承载力进行分析,运用不同混凝土强度、钢筋配筋率和不同剪跨比的混凝土试件,进行冲切破坏试验并比较试验数据的差异,得到不同试件在荷载相同条件下,其板柱节点冲切破坏模式及板柱节点的抗弯强度性能差异;最后试验比较了试件的极限承载力,结果表明随着剪跨比的增加承载力有所降低。通过试验分析强晃动下板柱节点的损坏性能,能为板柱结构建筑的安全使用提供数据理论依据。     

单向受压层合板屈曲失稳分析

各向异性板层合板的比强度与比刚度优异且力学性能可设计,其结构具有不错的承载能力,被广泛应用于船舶、飞机等大型设备的结构设计.当所受外载荷达到一定值时,薄板的局部屈曲失稳将导致整体结构的最终破坏,但较强的各向异性使得屈曲失稳问题的理论分析和求解变得复杂且困难,因此准确了解临界屈曲载荷对机构设计的可靠性和轻量化至关重要.     

基于BIM技术的木质建筑结构柱脚节点受力性能测试研究

在木质建筑结构中,木柱是平摆在础石上,形成上部结构与台基间柱脚的节点,只承受压力但不承受拉力。在反复的荷载作用,木柱沿着柱脚节点的边缘产生转动。为研究柱脚的节点在风荷载以及地震的作用下受力的性能,提出基于BIM技术的木质建筑结构柱脚节点的受力性能测试方法。对柱脚的节点受力的特点、转动的刚度以及滞回的特性、柱脚刚度的退化与模型转动的刚度、柱脚节点截面的等效半径和柱脚节点边缘的应变等一些特性进行测试研究,并对竖向的荷载对上述的性能产生影响进行分析,完成对木质建筑结构柱脚节点受力性能测试研究。试验的结果表明,在反复的荷载作用下,柱脚节点的边缘会产生受压变形的情况,滞回的曲线为反Z形,显现捏拢的现象,柱脚节点的恢复弯矩与柱脚节点截面的等效半径是随着转角的增加而增加,逐渐稳定,柱脚节点初始的转动刚度比较大,在反复的荷载作用下,柱脚会产生刚度的退化,进行加载的过程中,转动性能较好,由试验拟合能得出竖向的荷载对建筑结构柱脚恢复的弯矩以及转动的刚度产生的影响系数。     

新型预制装配式混凝土梁板节点的抗裂性能试验研究

提出对装配式混凝土梁板节点进行实验并分析其抗裂性能。首先,文中利用钢板对焊拼接方式制作装配式混凝土框架,以钢骨和钢筋为主体设计装配式混凝土结构体8个,分别为两个钢骨混凝土框架中、边节点结构体和两个钢筋混凝土框架中、边节点结构体,进行拟静力低周荷载实验,分析混合体在破坏状态、承载力、延性系数等方面性能差异;其次,通过实验可知相同材料的钢骨混凝土框架中节点结构体其轴压比对破坏状态无明显影响,与钢筋混凝土结构体相比较钢骨中节点框架具备更好的极限承载力和延性性能,抗裂性能优于钢筋混凝土中节点框架;同样材料的钢骨混凝土框架边节点结构体受剪切破坏作用随轴压比增加而降低,且钢骨边节点结构体具备更高的耗能能力。     

论灌注桩基础施工的监理要点

在高层楼房建筑施工中,由于地质情况(淤泥地质)较差,属于软弱土地基,其抗剪强度较低、压缩性高、渗透性小等特性,极易出现局部剪切乃至整体滑动失稳的危险,不能作为持力层。因此,设计单位选择灌注桩基础并对其进行人工处理,以提高软弱土地基的强度和稳定性,减小基础的沉降。桩基础是一种常见的软弱土地基处理方式,它能有效地把上部结构荷载传递到深层的地层上。但由于桩基础是在地下施工,隐蔽性和技术性都很强,因此,必须更加严格地监理其施工过程,才能保证工程质量。结合监理实践,谈一些对灌注桩基础质量监理的体会和看法,以供大家商榷。     

基于静力试验荷载的自锚式悬索桥受力分析

本文以哈尔滨市阳明滩自锚式悬索桥为背景,通过建立其成桥初始平衡状态有限元模型,对其进行加劲梁典型静力试验荷载理论分析,以了解结构静力特性。再将各试验工况下的理论计算结果与对应荷载试验实测值进行对比分析,根据荷载试验基本原理对结构实际工作状态作出判定,结果表明大桥吊杆和加劲梁等试验测试构件能够满足设计荷载要求,并且桥梁结构具有较好的整体性。     

鳞状潮流发电机设计

水轮机获能效果的大小对潮流能发电装置的发电功率起着决定性的作用。基于仿生学原理,文章设计一种鳞状潮流能水轮机结构。为提高鳞状潮流能水轮机的获能效率,在水轮机外围设置了全向导流罩。为提高潮流能发电装置整体的稳定性,设计了金字塔形的底座。     

对一起起重机械事故的分析

以港口码头发生的固定式起重机起重臂垮塌事故,进行分析探讨桁架式起重臂由局部疲劳破坏,引发整体失稳破坏的原因。     

关于电站锅炉钢结构焊接设计的几点说明

电站锅炉钢结构的作用就是保证了整体的稳定性,良好的设计可以为其提供足够的承载力并且也避免了由于结构的不稳定而导致的种种事故。设计出良好的钢结构,并且保证施工成品的质量达到标准,就可以保证其安全性。目前锅炉整体的荷载不断增加,同时这种荷载力具备着长期性与偶然性的特点,所以对结构的要求也就越来越高。文章将从影响其结构稳定性的几个方面入手,分析如何能通过控制设计以及焊接工作过程来确保其能够起到良好的承重作用。