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提出了一种新型预应力自锁头锚杆,靠自锁头和岩石间压紧摩擦锚固,并施加预应力减小锚杆的疲劳应力幅,自锁头锚杆可代替传统岩石锚杆用作基础和岩石间的锚固。分别进行了传统锚杆的疲劳试验和静力试验与自锁头锚杆的疲劳试验和静力试验,共4组试验。通过对试验结果的整理和分析发现,岩石自锁头锚杆的抗疲劳性能是传统锚杆的45倍,并比传统锚杆的极限抗拔承载力高。自锁头锚杆可以安全可靠地运用在岩石地基上的风力发电塔基础或类似的岩石地基抗疲劳领域。
近年来风力发电塔基础环基础安全事故频发,基础环与基础混凝土之间的结合面在疲劳荷载作用下容易脱开,基础环下法兰顶面混凝土容易产生疲劳损伤,导致风机结构失效,因此有必要对基础环结合面进行质量检测。结合工程实践,对风力发电塔基础环基础的基础环结合面进行无损检测,基于对测法提出了一种改进的超声波检测法,改进了测点的布置方式,使测线与结合面相切而不是穿越结合面。检测结果表明,基础环和混凝土结合部表面有轻微脱开和破损现象,混凝土内部没有明显的质量缺陷或损伤。该方法解决了超声法在风机基础质量检测中运用的问题,并通过实践证明这种方法的可行性,具有推广价值。
提出一种新型风力发电塔塔筒及设备的吊装结构,用来代替传统的大型履带吊机。对其各部分组成、工作原理及吊装过程进行详细说明,对结构整体受力进行分析,对比了附着前及附着后塔架及塔筒应力和变形的变化。分析结果表明:附着式结构传力明确,受力合理,节约材料及造价,安全可靠。
以天润夏县二期49.5MW风电场工程1.5MW风电机组45m预制混凝土塔架为背景,研究预制混凝土塔架水平缝连接节点受力性能,通过ANSYS建模,分析了包含灌浆套筒、灌浆料及钢垫板等构造在内的水平缝连接节点的受力情况。研究表明:预制混凝土塔架结构水平截面没有出现拉应力,最大压应力为23.0MPa,出现在数值模型塔顶混凝土部位;钢材质预埋件的最大压应力为13.2MPa,远小于钢材的屈服强度,因此预埋件不会出现屈曲破坏现象;预制混凝土塔架结构最大变形为0.101mm,属于小变形范围;预制混凝土塔架单节塔筒部位及塔筒水平缝连接部位的应力变化及变形均满足协调性条件。
塔架基础是风力发电机组的主要支撑装置,确保其安全可靠尤为重要。依托江苏国信风电场项目2.0MW混合塔架15m抬高基础,开发一套适用于风力发电新型基础的专用模板。塔架底部为现浇混凝土结构,基础达到吊装强度后安装上部钢塔架段。模板采用组合钢模分块拼接,混凝土结构部分采用逐层现浇的方法,实现混凝土工程和模具工程的相互转换,可以快速完成混凝土部分的施工。项目利用有限元分析软件MIDAS,ANSYS对模具的整体以及局部构造进行受力分析,研究模板在使用中的力学性能,结果可以为混凝土塔架模具设计提供参考。
风力发电机组基础是结构的重要组成部分,它承担着将上部结构所承受的全部荷载可靠地传递到地基,并保持结构整体稳定的作用。针对在风力发电机组基础设计过程中的主要问题,开发了风力发电机组地基基础设计系统。通过OpenGL参数化风电机组地基基础模型数据,以SAP2000为有限元分析内核,采用API调用的方式在SAP2000中自动完成从建模到读取计算结果的过程;系统根据《风电机组地基基础设计规定(试行)》(FD003—2007)对基础各项指标进行验算并给出配筋结果,自动生成计算书,最后利用ObjectARX技术在AutoCAD中根据计算结果自动生成施工图。工程实例表明,本系统能够明显提高风电机组地基基础设计效率,对同类型的工程项目具有借鉴作用。
<正>《建筑结构》创刊于1971年,是由住房和城乡建设部主管,亚太建设科技信息研究院(原建设部科技情报所)、中国建筑设计研究院和中国土木工程学会主办的中文核心期刊,是建设部优秀科技期刊,同时也是中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)、中国科学引文数据库、《中国学术期刊文摘》等著名数据库检索系统收录的中文科技期刊,是许可《中国学术期刊网络出版总
<正>2014年2月,住房和城乡建设部在全国范围内发布了《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》,旨在有序推进房屋建筑工程应用减隔震技术,并确保工程质量。在这一政策背景下,2014年5月,中国土木工程学会防震减灾技术推广委员会联合《建筑结构》期刊共同创立了《减震技术通讯》,且在2015年改为季刊,目前已刊出
<正>(2016年11月11-12日北京)主办单位:中国工程建设标准化协会钢结构专业委员会、中冶京诚工程技术有限公司承办单位:《建筑结构》杂志社会议时间:2016年11月11~12日会议地点:北京(具体地址见后续通知)一、会议背景中国工程建设标准化协会钢结构专业委员会(以下简称钢结构专业委员会)是经住房和城乡建设部同意,民政部批
<正>《建筑结构》2016年下半年增刊论文征集现已开始,具体如下。论文征集主要栏目包括:工业与民用建筑中的混凝土结构、钢结构、组合结构、装配式结构、预应力结构、索膜结构、砌体结构、木结构、地基与基础、工程抗震、工程检测、房屋加固与改造、建筑新技术新材料开发等方面的结构设计、施工技术以
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<正>《建筑结构》杂志创刊于1971年,历次中文核心期刊评比中均名列前茅,杂志发行量居同类刊物之首,在行业内具有广泛的学术影响力。读者对象以结构工程师为主,中国建设科技集团董事长、中国建筑学会理事长修龙担任编委会主任,11位中国工程院院士和6位全国工程勘察设计大师担任顾问和
输电钢管塔的某些圆截面构件在一定条件下会发生由卡门涡街引起的横风向振动,持续振动可能会造成结构破坏。目前抑制该振动的方法主要采用限制构件一阶起振临界风速即间接限定构件长细比。借鉴输电线路导地线微风振动的防振锤抑制方法,研究了采用防振锤抑制钢管构件的涡激风振,提出了钢管构件涡激风振抑制用防振锤的参数设计计算及优化方法,并通过试验验证了该方法的良好抑制效果,研究成果为钢管塔的涡激风振防治提供一种新的技术方案。
梳理和总结了输电线路超高度大跨越铁塔选型时,所需考虑的风荷载影响、设计方法、材料选择、加工和施工等多面的因素。指出超高度大跨越铁塔结构应优先采用高强度钢管,并控制管径和钢管厚度,合理设计高强度螺栓,必要时对高强度螺栓采购作严格技术要求。同时论述了在设计中应确保其计算模型和实际受力情况的一致性,重点关注横风向激振、构件局部屈曲和塔架整体稳定问题。最后提出超高度大跨越铁塔应坚持化整为零的设计理念,尽量减小构件规格和尺寸、降低构件单件重量,便于材料采购、铁塔加工及现场运输和组装;尽量采用单一钢结构型式以减少施工工序,从而提高铁塔加工质量、降低高空组装难度和安全风险。
主材为双拼角钢输电塔的主材承载力计算方法尚未成熟,给该类型输电塔的推广应用造成了很大困难。为此,设计了主材规格为2L110×10、屈服强度设计值为345MPa的双拼角钢塔架,利用液压缸带动加载绳完成了该输电塔的静载破坏性试验,并记录了加载过程中塔架主材各横截面应变的变化。然后,根据主材的应变得到了该输电塔在破坏时的弯矩和轴力,并和现有设计准则进行了对比。结果表明,当双拼角钢主材绕实轴的长细比大于该主材按缀板柱计算得到绕虚轴长细比时,按压弯构件计算得到验算应力与主材的实测屈服强度最为接近。
高铁跨越架是一种能迅速搭建的跨越高速铁路的金属支架体。目前,高速铁路跨越施工尚无国家或行业规范,设计时无标准可遵循。以某高铁跨越架结构为背景,对跨越架结构设计中存在的若干关键问题进行深入研究。讨论了高铁跨越架分析中风荷载计算方法,给出了断线荷载模拟建议,并对现有跨越架的整体稳定分析方法进行研究,提出一种简便的计算方法。研究内容可为送电线路安全、高效地跨越高速铁路提供技术保证。
通过盐雾试验和酸雨试验研究Al-Zn-Si-Re镀层(铝锌硅稀土镀层)和Al-Zn-Si镀层(铝锌硅镀层)的腐蚀防护性能,并通过拉伸试验研究了热浸镀铝锌硅稀土生产工艺对钢材力学性能的影响。结果表明,两种镀层用于输电杆塔结构用钢中可发挥优越的防腐蚀性能,且Al-Zn-Si-Re镀层的防腐蚀性能更优越,热浸镀工艺对钢材的力学性能无不利影响,可在输电杆塔领域推广使用热浸镀铝锌硅稀土防腐技术。
输电角钢塔是架空输电线路的重要部件,约占线路总投资的20%,其生产加工包含二维单线图绘制和三维放样等环节,正确计算角钢塔口宽尺寸是加工和组装铁塔的必要条件。在研究角钢塔主材杆件对齐原理的基础上,通过深入分析变坡塔身、不同规格塔段主材的连接形式,采用双相切圆方法求解角钢塔各塔段口宽,准确计算出变坡多塔身、不变坡多塔段外皮对齐情况下的口宽尺寸。根据该方法基于VC++和OSG开发了相关计算软件,并在若干项目中进行了验证,结果表明,该方法性能稳定、精度可靠,能较好地满足实际工程要求。
提出了一种新型高强聚酯绝缘柱脚,将圆筒形高强聚酯绝缘体作为抗压组件,将高强聚酯筋作为抗拉组件,同时对高强聚酯筋施加一定的预拉力,从而提高整个绝缘柱脚的抗侧刚度,使其不仅易于抗压也易于抗弯和抗拉,改善了整个绝缘柱脚的多向受力性能,提高了其韧性。针对一实际工程,进行了结构柱脚设计以及相应的结构实际受力性能试验。试件为足尺中波塔绝缘柱脚,按实际施工方法组装,依据结构受力分析的结果,分为压剪和拉剪两种工况加载。通过理论及试验研究,分析了新型绝缘柱脚的受力性能,并推广到实际工程中应用。
内爬式单管通信钢塔底部设置大尺寸人孔会对塔体受力性能产生不利影响,需要通过补强来改善。通过两个对人孔分别采用贴板补强和中加强圈补强的单管通信塔足尺模型的现场加载试验,实测获得了人孔周边的应力,分析了应力分布特点。经过将试验数据与ANSYS有限元计算结果进行对比分析,验证了有限元分析的可靠性,同时比较了贴板和中加强圈两种补强构造的补强效果与补强效率。研究结果表明:经贴板补强或中加强圈补强后,人孔周边的峰值应力下降明显,高应力区域面积显著减小,能够有效改善开孔区的受力性能,且中加强圈补强构造具有更好的补强效果和更高的补强效率。
横膈是保证多边形格构式塔整体空间稳定必不可少的构件,当前有关技术文件对横膈面设置间隔和横膈设置形式要求不一。利用有限元软件SAP2000建立了不同横膈面设置间隔、不同横膈形式的角钢通信塔架整体模型,进行了各塔型模态在风荷载作用下主要受力构件的应力比和塔架用钢量的对比分析。研究表明:在无变坡的塔段中可适当增大横膈面设置间隔,且可用预应力柔性交叉横膈替代刚性横膈布置在横膈面。
在通信塔领域中,钢管桩作为一种安全、快捷、经济的新型基础形式,其防腐蚀问题是目前最为关注的问题。介绍了钢管桩腐蚀的原理,根据两个钢管桩应用实例对钢管桩的腐蚀情况加以说明;列举了钢管桩的有效防腐蚀方法,最后将防腐蚀方法应用于工程实践。实践表明,目前钢管桩防腐蚀方法完全能够满足工程要求,可为今后类似的工程提供参考。
以南京市某单管塔钢管桩为例,根据《建筑桩基础技术规范》(JGJ 94—2008)计算横向荷载作用下桩顶侧移、转角、桩身最大弯矩、桩底土压力等,并且运用SAP2000软件计算比较两种结果的差异和相似性,同时放大钢管材料的弹性模量模拟刚性桩,配合理论计算,将刚性桩结果与弹性桩结果比较得到两者差异性,为同类工程的设计以及校核提供参考。
对既有通信基站铁塔检测与检查维护的必要性及重要性进行了论述。指出当前国内通信基站铁塔的现状及存在的问题。对通信基站铁塔安全使用过程中需要检查与维护的主要内容、方法、步骤、注意事项和周期等进行阐述,并对通信基站铁塔共享改造需要进行检测评估的范围进行了界定。为保证杆塔维护登高作业全过程的安全防护,建议配置新型刚性导轨式安全爬升与防坠落装置来取代传统的钢丝绳安全防坠落装置。
大连电视塔经历1997年火灾后,在后期使用过程中观察到部分钢结构构件发生弯曲,并有逐渐恶化的趋势,在此情况下2010年对电视塔主体钢结构进行了整体变形和构件弯曲的检测,发现构件变形远大于规范要求。在本次检测的基础上,设计了带有伸缩节的置换构件和临时支撑构件,并在采用了结构应力监测措施的条件下对弯曲构件和薄弱部位的共48根环向构件和2根斜向构件进行了置换。置换过程中,置换构件、临时支撑以及相邻两跨的结构应力变化均保持较低水平,仅为25MPa。此后,连续3年对大连电视塔结构整体变形和构件进行了检测,没有发现不良结构整体变形和构件弯曲,进一步证明了此高耸结构的构件修复置换设计的合理性。
为研究10.9级螺栓在锻造法兰中的应用,根据现有的锻造法兰设计方法,分别按采用8.8级螺栓以及10.9级螺栓设计试件。在此基础上,通过有限元软件ANSYS对法兰进行非线性数值分析,计算并对比法兰的变形特征以及受力性能方面的差异。通过改变法兰设计参数,比较了法兰颈坡度、法兰颈高度系数E_d对螺栓轴向拉力的影响,结果表明增大法兰颈高度系数对螺栓轴向拉力的改善最为简单有效。建议在应用10.9级螺栓进行法兰设计时,将法兰颈高度系数E_d从2.2调整为2.3,以改善螺栓轴向拉力。分析结果表明,应用10.9级螺栓可节约7%法兰总材料费。
以国外某200m高钢筋混凝土结构冷却塔为设计原型,通过有限元方法对双曲线抛物面钢结构冷却塔尺寸参数进行优选。建立16组不同网格尺寸及网壳厚度的模型,基于国内常见的环境条件进行内力计算及结构优选以计算各模型相应用钢量。结果表明,当选定网格尺寸为4m、网壳厚度为5m时,双曲线抛物面钢结构冷却塔用钢量最小,且稳定性也满足《空间网格结构技术规程》(JGJ 7—2010)要求,但不同网格尺寸及网壳厚度对应结构用钢量及稳定性差异不大。
运用SAP2000软件建立了河南电视塔的杆系三维有限元模型,利用谐波合成法并考虑塔式结构风速谱随竖向变化的特点,模拟了该电视塔多变量互相关脉动风荷载时程曲线,并对该塔整体模型、天线段部分及主体结构部分分别进行了模态分析及风荷载作用下的风振动力响应时程分析。结果表明,附加天线桅杆后,其振动对主体结构的振动形式在低频段影响较小,在高频段该塔的运动形式改变较大,高振型的影响不可忽视;河南电视塔作为一超高全钢结构塔,风荷载作用下动力反应较大,由于天线段高柔,附加天线桅杆后整体结构的自振周期明显增加,从而产生了较强的鞭梢效应,却在一定程度上减小了塔楼的加速度。