- 王明珠;葛家琪;王树;张国军;刘鑫刚;
内蒙古伊金霍洛旗全民健身体育中心为多层空间大悬挑结构体系,大悬挑结构根部构件应力高度集中。本工程在高应力区的关键构件及节点处应用了高建钢。在不同应力比条件下,通过调节悬挑结构根部构件的截面面积,对采用高建钢与采用普通钢悬挑结构的静力弹塑性性能、抗震性能、关键节点的静力性能进行了对比分析。结果表明:在悬挑结构应力集中部位采用高建钢能够有效减小构件吸收的应力,大幅减少用钢量,同时悬挑结构的大变形能力、整体结构在罕遇地震下的抗震性能以及关键节点的承载力和变形能力均有一定提高,而节点转角延性系数虽然降低但仍有足够的延性安全系数。
2014年04期 v.44;No.376 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K] [引用频次:10 ] |[下载次数:262 ] - 张世春;赵远清;査晓雄;卢伟;
对东莞某37层商业中心的钢管混凝土柱-混凝土梁外加强环搭接节点进行了拟静力抗震性能试验研究,根据实际工程设计制作了4组8个1∶5的节点试验模型,采用219的Q345无缝钢管混凝土柱-混凝土梁节点。第1,2组试件为刚接节点,焊接在外加强环的外伸牛腿上,用以分析不同轴压比作用下节点的抗震性能;第3,4组试件为搭接节点,梁主筋搭接在外加强环的外伸牛腿上,牛腿长度不同,用以分析牛腿长度不同对节点抗震性能的影响。考虑地震的P-Δ效应,加载时采用柱端加载方式进行拟静力试验,得到了节点的滞回曲线及破坏情况,分析了其延性系数、等效粘滞系数、强度与刚度退化等抗震指标以及破坏机理,并利用ABAQUS软件对节点进行了周期加载模拟,计算所得骨架曲线与试验结果吻合良好,可为实际工程设计提供参考依据。
2014年04期 v.44;No.376 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K] [引用频次:28 ] |[下载次数:493 ] - 陈庆军;何岸;蔡健;汤序霖;张郁林;
为了解新型钢管混凝土柱-混凝土梁节点在地震后的力学性能,对经历了低周反复荷载作用的节点试件进行轴压试验,探讨该新型节点在轴压荷载作用下的破坏形态、极限承载力及其应变特点。试验结果表明,试件在轴压过程出现两种不同的破坏形式,其中节点截面尺寸较小的试件表现为节点的破坏,而节点截面尺寸较大的试件则表现为柱钢管屈曲失效,并明确两种不同的破坏形式中,节点钢筋网在震后带损伤的情况下仍能够充分发挥其强度,节点在钢筋网约束与扩大横截面的局压受力机理作用下其承载力得到提高。通过合理设计的新型节点的承载力可高于钢管混凝土柱的承载力,可实现"强节点,弱构件"的抗震理念。
2014年04期 v.44;No.376 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K] [引用频次:3 ] |[下载次数:277 ] - 贾子文;周绪红;刘永健;
通过对混凝土组合板与冷弯薄壁型钢构件采用自攻螺钉连接抗剪模型进行单调加载试验,分析了螺钉连接模型界面抗剪破坏模式、螺钉抗剪承载力以及混凝土组合板内置或不内置抗剪件对组合板粘结性能的影响。采用规范理论公式计算了单个螺钉抗剪承载力,理论计算结果与试验结果吻合较好。破坏模式表现为:螺钉抗剪破坏、混凝土与压型钢板粘结破坏、压型钢板承压或失稳破坏。混凝土与压型钢板粘结开裂前,内置抗剪件能够提高连接抗剪刚度,减小滑移;内置抗剪件的螺钉抗剪承载力比不内置抗剪件的偏低。建议混凝土和压型钢板之间内置冷弯薄壁型钢抗剪件;当混凝土与压型钢板间考虑或不考虑组合效应时,螺钉连接抗剪承载力应采用不同理论计算方法。
2014年04期 v.44;No.376 21-24+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] [引用频次:4 ] |[下载次数:361 ] - 张扬;钱稼茹;曹万林;
为研究复合钢管高强混凝土构件的受弯性能,完成了8个试件的静力试验。结果表明,试件跨中挠度达到其跨度的1/18时,除个别试件外,承载力均尚未下降;增大方钢管的壁厚或增大圆钢管的直径,都可提高构件的受弯承载力和弹性抗弯刚度。采用简化纤维模型(条带法)计算试件的跨中弯矩-挠度关系曲线,采用叠加法计算试件的受弯承载力,两者所得结果与试验结果均符合良好。
2014年04期 v.44;No.376 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K] [引用频次:9 ] |[下载次数:295 ] - 曾磊;周琴;吴园园;石峰;
为揭示非对称配钢型钢混凝土柱的受力特点和破坏机理,考虑剪跨比、轴压比、体积配箍率以及拉结筋等4个影响因素,对12个T形配钢型钢混凝土柱进行了水平低周往复荷载试验。对水平低周反复荷载和恒定轴向荷载作用下试件的受力过程和破坏特征进行了研究,结果表明:非对称配钢型钢混凝土柱具有较好的滞回性能和耗能性能,其破坏形态主要有弯曲破坏、剪切斜压破坏和剪切粘结破坏三类。通过实测型钢腹板和箍筋的荷载-应变滞回曲线,分析了试件在不同阶段的受力状态,基于破坏机理和力学分析推导了T形配钢型钢混凝土柱发生剪切斜压破坏和剪切粘结破坏时的受剪承载力计算公式,计算结果与实测值符合较好。
2014年04期 v.44;No.376 30-34+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K] [引用频次:6 ] |[下载次数:216 ] - 申红侠;刘翔;
采用有限元软件ANSYS分析了Q460钢宽厚比超限的焊接方形截面偏压构件的极限承载力,研究了板件宽厚比、构件长细比和偏心距对构件极限承载力的影响。基于数值模拟结果,提出了适用于Q460钢宽厚比超限焊接方形截面偏压构件极限承载力的计算方法。研究结果表明,考虑几何缺陷及残余应力的有限元模型能准确地预测焊接箱形截面偏压柱局部-整体相关屈曲的极限承载力;宽厚比超限的高强钢压弯构件的Pu/Py与Mu/Mp相关曲线基本为直线,且随着板件宽厚比(或构件长细比)的增大,Pu/Py和Mu/Mp不断下降。提出的建议计算方法与有限元计算结果符合良好。
2014年04期 v.44;No.376 35-38+101页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K] [引用频次:26 ] |[下载次数:240 ] - 刘明学;
介绍了外方内圆(或外矩形内圆)新型复合钢管混凝土柱(又称为新型复合柱)的受力特点和研究进展。通过一项具体工程中柱的设计,基于现有研究成果,给出了新型复合柱的承载力计算公式,提出了其与钢梁连接节点的设计与构造建议,并与普通矩形钢管混凝土柱进行了经济性比较。结果表明:在超高层建筑底部加强区采用新型复合柱,可充分发挥内圆钢管的约束作用,提高其抗震性能;建议的节点构造简单可靠,受力机理与现有研究成果基本相同;计算公式可以偏安全地计算新型复合柱的承载力;当框架柱截面较大时,新型复合柱可比普通矩形钢管混凝土柱节省用钢量。
2014年04期 v.44;No.376 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K] [引用频次:5 ] |[下载次数:238 ] - 陈颖智;童乐为;朱文伟;王剑非;周锋;陈以一;吴永红;
曲靖体育场钢屋盖采用斜交空间管桁架结构,屋面最大悬挑长度达到46m,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,以此确定了初始几何缺陷的分布模式,进而分析了结构的整体稳定性能,并研究了节点刚度和重要杆件对结构整体稳定性能的影响。研究结果表明:钢屋盖属于缺陷不敏感结构;在最不利组合工况下,考虑几何、材料双重非线性时,结构整体稳定系数约为3.0,满足规范要求;节点刚度对结构整体稳定性能影响较小;部分重要杆件失效后,结构仍具有较强的承载力。
2014年04期 v.44;No.376 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 712K] [引用频次:8 ] |[下载次数:305 ] - 智友海;史向平;徐觉慧;殷惠光;谢东;
基于概率统计和最优化理论,采用ANSYS软件中的蒙特卡洛(Monte Carlo)数值方法,对在El Centro地震波作用下的某正放四角锥网架结构进行了可靠性及优化分析,得到了结构不同动力学特性的灵敏度结果,提出了满足结构性能可靠性的优化设计方案。研究结果表明,优化后该网架结构的安全可靠性得到了提高,为结构的安全性指导和设计提供了理论依据。
2014年04期 v.44;No.376 50-53+14页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K] [引用频次:3 ] |[下载次数:243 ] - 尹国高;
京沪高铁苏州北站、无锡东站、常州北站和镇江西站四个桥式高架站的雨棚采用了四种不同的结构形式。介绍了四个车站雨棚结构的基本情况,对比了各自的结构受力特点及托架体系、柱脚节点设计的情况,并通过结构安全、经济、美观等各方面分析了各结构形式的优劣,可为类似工程设计提供一些有益参考。
2014年04期 v.44;No.376 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 540K] [引用频次:1 ] |[下载次数:259 ] - 任俊超;
95%Zn-5%Al-混合稀土合金(Galfan)镀层是钢材防腐的一种新型镀层。阐述Galfan镀层的特点、Galfan拉索构成形式和大直径116Galfan拉索静载试验。将Galfan拉索和PE拉索进行性能比较,得出Galfan拉索具有良好的防腐性能、防火性能和延展性,同时其抗滑移性能和抗扭转稳定性等力学性能也能满足设计要求。通过介绍Galfan拉索在国内工程中的应用以及节点设计,阐明Galfan拉索在节点设计时具有简单和美观等特点,为设计师选择索材提供参考。
2014年04期 v.44;No.376 59-62+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K] [引用频次:7 ] |[下载次数:248 ]
- 韩建平;陈军;邹新磊;
依据我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)和借鉴日本隔震结构协会《被动减震结构设计!施工手册》,提出了非线性黏滞阻尼器减震结构的设计方法,通过实际结构的等效单自由度体系的减震性能曲线,确定非线性黏滞阻尼器的损失刚度比和等效支撑构件刚度比,进而应用于主结构,确定各楼层需配置的非线性黏滞阻尼器参数。利用这一方法对某6层钢筋混凝土框架结构进行减震设计,并采用SAP2000软件对结构装设阻尼器前后的抗震性能进行了分析对比。最后选择20条地震波对结构某榀横向中框架进行了增量动力分析,并采用倒塌储备系数评估结构的抗倒塌能力。结果表明:装设非线性黏滞阻尼器后结构的抗震性能有较大的改善,能够较好地达到性能目标的要求;结构的抗倒塌能力也明显提高。但不同地震动输入下结构的增量动力分析结果差别较大,因此地震波的合理选择及大震作用下动力分析结果的可靠性仍然是今后需进一步研究的主要问题。
2014年04期 v.44;No.376 63-68+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K] [引用频次:18 ] |[下载次数:459 ] - 李慧;黄小宁;杜永峰;
结合能力谱法的基本原理,运用基于多模态的耗能减震设计方法对偏心框剪结构进行性能化设计。提出附加阻尼器后结构的性能目标,并对原结构各阶模态进行Pushover分析,得到各阶模态等效单自由度体系最大位移的比值,利用SRSS法将目标位移用第1阶等效单自由度体系的最大允许位移表示。同时依据能力谱法的基本原理计算结构所需附加阻尼比,并根据阻尼系数与层间位移成正比的分配模式对所选粘滞阻尼器进行合理的布置。对原结构与附加阻尼器结构进行时程分析,计算结果表明:附加阻尼器后,结构的位移响应减小较多,层间位移角趋于均匀,其抗震性能可达到预先提出的性能目标。
2014年04期 v.44;No.376 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K] [引用频次:1 ] |[下载次数:216 ] - 苏毅;杨帆;谭宁平;
提出了一种黏滞流体消能器减震设计的实用设计方法:即由设定的性能目标确定地震作用的降低程度,再确定原结构所需要的消能器附加有限阻尼比,再根据消能器耗散的能量与消能结构的总应变能两者的比值,估算出结构所需消能器的数量,最后进行消能器的优化设计。采用本文实用设计方法对一栋框架-剪力墙结构进行消能器布置。对该减震结构在多遇地震和罕遇地震作用下的减震效果分析表明,利用本文实用方法得到的消能器布置达到了预期减震效果。本文实用方法简便准确,是快速估算黏滞流体消能器数量和选择消能器优化参数的有效方法。
2014年04期 v.44;No.376 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 511K] [引用频次:3 ] |[下载次数:197 ] - 刘国光;武志玮;易莹;
荷载缓和装置能缓和构件内力、自动调整结构形状,实现结构自我保护。介绍了一种新型荷载缓和装置,给出了其在单向张弦梁结构中的应用,采用ANSYS有限元软件对构件内力和结构位移进行了理论计算,讨论了其对张弦梁结构静力性能的改进,并分析了桁架间距、跨度、预应力值和弹性刚度系数对荷载缓和效果的影响。结果表明,荷载缓和装置通过调整结构形状使结构内力重分布,降低杆件峰值内力及受压杆件内力,充分利用材料强度,有效改善了单向张弦梁结构静力性能。该新型荷载缓和装置拓展了荷载缓和体系的应用范围。
2014年04期 v.44;No.376 78-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K] [引用频次:6 ] |[下载次数:180 ]