- 徐晓明;张士昌;高峰;陈伟;
苏州奥体中心体育场钢屋盖结构为马鞍形轮辐式单层索网结构,跨度260m。对双层索网和单层索网进行了选型对比,对索网进行了找形分析。为了考虑柔性屋面结构与风荷载之间的耦合作用,进行了气弹性模型风洞试验研究。柱脚销轴和铸钢采用了高强材料,减小了构件尺寸,达到美观效果。对部分V形柱边界条件进行释放,弱化了结构刚度,减小了基础沉降差异对钢屋盖结构受力的影响。对结构进行了考虑几何非线性和材料非线性的整体稳定分析。进行了柱脚节点的创新设计,并对其完成了有限元分析和节点试验。进行了柔性屋面大变形对附属结构影响研究,设置了钢屋盖健康监测系统。上述计算分析、试验和监测系统保证了结构的受力安全,可供类似工程设计提供参考。
2019年23期 v.49;No.515 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K] [引用频次：47 ] |[下载次数：863 ] - 张士昌;徐晓明;史炜洲;侯双军;
苏州奥体中心体育场看台混凝土结构的抗侧力系统为钢筋混凝土框架+防屈曲约束支撑结构。体育场混凝土结构为超长结构,最大外边线尺寸达800m。对超长混凝土结构进行应力分析,分析时考虑了混凝土收缩、温度变化、徐变应力松弛、混凝土刚度折减、桩基约束刚度和后浇带的封闭时间。通过上述应力分析并配合严格的施工要求,实现了800m超长混凝土结构不设缝、不设预应力筋。看台混凝土结构有三圈框架柱采用了型钢混凝土柱,对型钢混凝土柱与看台斜梁节点、与防屈曲约束支撑节点、与后张拉预应力梁节点、与钢柱脚节点等进行了详细分析与设计,保证了节点受力性能。
2019年23期 v.49;No.515 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K] [引用频次：19 ] |[下载次数：570 ] - 徐晓明;张士昌;高峰;周宇庆;陆维艳;陈伟;
苏州奥体中心体育馆钢屋盖受力体系由V形柱、摇摆柱、顶部环桁架和双向平面桁架组成,结构受力体系清晰。对结构进行了几何非线性整体稳定分析,整体稳定安全系数满足规范要求。考虑关键构件破坏后的动力效应,对钢屋盖进行了抗连续倒塌分析,结构不会出现连续倒塌。整体模型罕遇地震弹塑性时程分析和关键节点设计显示,整体结构和关键节点具有良好的受力性能。
2019年23期 v.49;No.515 12-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K] [引用频次：15 ] |[下载次数：556 ] - 张士昌;徐晓明;高峰;
苏州奥体中心游泳馆采用了107m大跨度马鞍形单层索网结构。计算考虑了风摩擦力的影响;对结构进行了考虑几何非线性和材料非线性的整体稳定分析;进行了无应力无涂装拉索、有应力无涂装拉索、有应力有涂装拉索的腐蚀试验;完成了柔性屋面大变形对附属结构影响研究;进行了屋面系统大变形试验;设置了钢屋盖健康监测系统。计算和试验结果表明结构各项指标能满足规范要求,健康监测系统显示结构施工和使用期间,实测应力变形与计算值贴合良好。
2019年23期 v.49;No.515 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K] [引用频次：17 ] |[下载次数：405 ]
- 薛素铎;康恺;李雄彦;
针对大跨度预应力拱桁架煤棚,提出3种布索方案,对这3种方案下的预应力拱桁架进行静力及稳定性分析,分别从结构的用钢量、索初始预拉力、杆件内力分布、位移、水平支反力、以及结构稳定性这6个方面与未布索拱桁架作综合对比。结果表明:3种布索方案与未布索拱桁架相比,能有效降低结构内力峰值,使结构的内力分布更加合理,提升结构的刚度,降低结构的支座反力,提高结构的稳定性。布索方案3(V字撑内凹式索拱桁架结构)各受力性能指标与未布索拱桁架相比提升最明显,是最优方案,但对于储煤结构的应用而言,也应同时考虑施工难易情况。
2019年23期 v.49;No.515 21-25+11页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K] [引用频次：10 ] |[下载次数：317 ] - 李亚明;李瑞雄;贾水钟;姜琦;肖魁;
上海图书馆东馆结构跨度和外围悬挑均较大,柱网尺寸为16. 8m×16. 8m,外围最大悬挑16. 8m。屋顶设置悬挂桁架,并通过吊柱悬挂下部5层悬挑区荷载。介绍了结构体系特点,并结合建筑净高、外观及设备要求,充分利用结构特点,合理对剪力墙开洞,对实腹梁进行开洞形成空腹桁架框架梁,实现建筑与结构完美统一。对一个柱网范围楼面梁布置方式进行研究,对结构进行抗震性能化设计,得到屋顶钢桁架、吊柱及剪力墙抗震性能,并对吊柱断裂进行分析,通过设置TMD技术可有效解决悬挑区楼面振动舒适度问题。
2019年23期 v.49;No.515 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 603K] [引用频次：15 ] |[下载次数：633 ] - 张士昌;徐晓明;马斐;邬勇伟;周琪;沈磊;张毅;
毕节金海湖新区文化"三馆一中心"由图书馆、文化馆、展览馆、演艺中心四个单体组成,四个单体采用钢筋混凝土框架体系,单体之间通过钢连廊相连。结构存在扭转不规则、平面大开洞、竖向收进、大底盘双塔、穿层柱、夹层、构件转换等不规则情况。对各种不规则情况采取了相应计算分析和构造措施。对钢连廊在大震下的支座滑动位移和在人群行走相位不一致情况下的舒适度进行了详细计算。计算结果表明,结构各项指标均能满足规范要求。
2019年23期 v.49;No.515 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 739K] [引用频次：1 ] |[下载次数：227 ] - 张齐;王洪军;黄聿莹;邹瑾;
以上海某在建工程为背景,系统介绍了空间网格结构设计过程中所需考虑的问题。对于此类自由曲面结构设计过程中应考虑的基本计算假定进行概述;对于此自由曲面结构进行了弹性状态下的位移分析,基于本结构特殊形态,对于位移组成进行定性分析,有针对性地采取相应措施控制整体变形量;进行了弹性状态下强度分析,分析结果表面杆件应力组成以薄膜应力为主,由于建筑造型及网格限制,局部杆件轴力较大,根据分析结果针对性加强相应薄弱部位;进行了屈曲分析,基于第1阶弹性屈曲模态作为初始几何缺陷的分布形式进行了考虑几何非线性的弹塑性极限承载力分析,结果表明,喇叭花单层空间网格结构的整体稳定性满足要求。
2019年23期 v.49;No.515 44-49+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K] [引用频次：7 ] |[下载次数：286 ] - 赵杰;李方慧;唐浩;
不均匀分布雪荷载是大跨度屋盖重要设计荷载,雪密度特性对雪荷载产生直接影响。实测基于HOBO小型气象站和Snow Fork雪特性分析仪获得屋面风速、风向、雪密度等数据,详细考察积雪厚度、温度、太阳辐射、沉积时间等因素对雪密度的影响规律,并将实测雪密度数据与ISO 4355-2013规范中美国、日本、俄罗斯三国屋面雪密度公式计算值进行对比。结果表明,在积雪不稳定期,积雪厚度增加、温度升高、太阳辐射的增长都会导致雪密度增大;处于积雪稳定期时,雪密度与沉积时间为连续性分布,并可通过最小二乘法拟合线性公式; ISO 4355-2013规范中俄罗斯雪密度公式考虑的变量参数对实测屋盖有实际参考意义,美国、日本雪密度公式计算值与实测值相差较大。
2019年23期 v.49;No.515 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K] [引用频次：3 ] |[下载次数：229 ] - 杜新喜;尹鹏飞;张慎;袁焕鑫;
自由曲面作为现代建筑的重要特征,越来越多地出现代建筑设计中,而如何在自由曲面上布置高质量的网格却始终是一个困难且复杂的问题。就这一问题提出了基于杆长均匀性的网格优化方法,详细介绍了该方法的基本流程和要点,并基于Rhino+Grasshopper平台编制了网格优化程序。通过三个优化实例证明了该方法简单易行、适用性强、效果理想,且能始终保证优化过程中网格与曲面的完美贴合。
2019年23期 v.49;No.515 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K] [引用频次：9 ] |[下载次数：378 ]
- 张鹏;沈民合;邓宇;覃宣盛;
部分外包钢预应力组合梁是一种预应力新型结构,在施加单调荷载条件下,对8根部分外包钢预应力组合梁进行试验研究,其中1根为未施加预应力的普通组合梁,7根为施加不同张拉控制应力的部分外包钢预应力组合梁,通过变换预应力大小来研究该类型组合梁承载力性能。结合理论分析、公式推导以及国内外的研究文献,计算并推导其构件的承载力公式,对构件的开裂荷载、极限荷载进行了详细计算。其最终的理论计算值均与试验结果吻合良好,为该新型组合梁在实际工程中的应用与推广提供了理论基础。
2019年23期 v.49;No.515 60-63+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K] [引用频次：10 ] |[下载次数：184 ] - 曾希;李锐;杜国锋;
为研究钢管混凝土构件横向冲击后的剩余轴压承载力,通过圆形截面钢管混凝土柱横向落锤冲击及竖向静力抗压试验,绘制了圆形截面钢管混凝土柱荷载-位移曲线及荷载-应变曲线,研究结果表明,试件最终破坏模式均为偏心破坏,呈现"弓"形;荷载-位移曲线经历了上升、峰值和下降三个阶段,随着冲击能量增大,试件剩余承载力降低;试件纵向应变值要大于横向应变值,处于试件弯曲凹面的纵向应变增长速度最快,始终受压,处于试件凸面的纵向应变由初始受压转为最终受拉;得到了剩余承载力系数与试件长细比、约束效应系数、冲击能量的关系曲线。
2019年23期 v.49;No.515 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K] [引用频次：26 ] |[下载次数：499 ] - 李永梅;冯玉沛;彭凌云;王文明;陈智勇;
膨石材料强度较低,普通膨石轻板易发生剪切破坏。为了改善膨石轻板受力性能,设计了配置受压纵筋、加大板厚、钢骨架的8块膨石轻板足尺试件,分析双筋、板厚以及钢骨架对其受力性能的改善效果,研究膨石与钢骨架的协同作用。试验结果表明,双筋与增大板厚对膨石轻板受力性能的改善作用效果远不及钢骨架;钢骨架与膨石的相互约束,显著提高了板的承载力和延性;膨石提高了钢骨架上翼缘的受压局部稳定性,钢骨架使膨石处于三向受压状态,提高了其极限压应变。
2019年23期 v.49;No.515 70-75+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K] [引用频次：1 ] |[下载次数：94 ] - 刘国民;余佳亮;李安勇;张劲帆;
为监控施工质量,保证施工安全,对内部容纳多种商业业态的大跨度、大悬挑钢桁架,从施工卸载、楼屋面加载等阶段进行全方位、全过程监测。采用换算为名义应力的方法,对获得的杆件应力增量监测数据进行数据处理,为分析研究提供便利条件;采用监测值与模拟值的对比和同类杆件的监测值彼此对比等分析方法判断监测数据的可信度;按照名义应力监测值的变化规律推算杆件在荷载最不利工况组合作用下的内力,以评估构件在正常使用状态下的安全性。通过对监测成果的分析解读,为钢桁架的验收和安全使用提供有效的判断依据,同时留置6个长期监测点实时监测关键杆件应力,在掌控结构使用阶段受力信息的同时,验证分析方法的可靠性。
2019年23期 v.49;No.515 76-81+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 585K] [引用频次：2 ] |[下载次数：142 ] - 牛彦俊;张永志;陈华;王家伟;
螺旋钢板筒仓作为一种仓储类的现代特种结构,以用料省,环拉强度高,径向承压大,无渗漏的特点广泛应用于水泥、粮食等行业;在实际使用中各种因素导致筒仓开裂、崩溃、倾斜等事故经常发生。对某螺旋钢板仓倾斜事故现场进行详细调查,并结合构件强度、钢筋配置、截面尺寸、构造连接、安装偏差、裂缝、损伤、材料力学性能等项目的全面检测,对其在不同荷载工况下的有限元计算结果进行模拟分析,确定其事故的主要原因并给出处理意见及建议。
2019年23期 v.49;No.515 82-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K] [引用频次：4 ] |[下载次数：169 ] - 张春涛;马建超;肖正直;
角钢是高耸大跨钢结构体系的重要组成构件,为研究不同宽厚比角钢的抗爆性能,首先通过对9根三组宽厚比等边角钢试件进行爆炸试验,观察爆炸冲击作用下角钢的毁伤变形特征,研究不同宽厚比角钢的失效模式;然后,分析爆炸冲击作用下各宽厚比角钢迎爆面超压时程曲线的变化特征,研究超压峰值、爆炸冲量及爆炸冲击相关时间参数的变化规律。最后,利用流固耦合模型对爆炸冲击作用下角钢变形和迎爆面超压时程进行数值模拟,与试验结果相对比,分析宽厚比对角钢抗爆性能的影响规律。结果表明,角钢在爆炸冲击作用下的失效模式为局部屈曲,爆炸毁伤破坏程度随宽厚比增加而增大;迎爆面各测点超压峰值和爆炸冲量均随宽厚比增加而增大。
2019年23期 v.49;No.515 88-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 702K] [引用频次：4 ] |[下载次数：237 ] - 赵根田;章燚;江伟;梁友腾;
在重复荷载和单调荷载作用下进行12个栓钉抗剪连接件推出试验,对钢-混凝土组合结构中栓钉的破坏模式、屈服模式、疲劳机制、承载力、刚度退化、耗能等动力性能与静力性能进行研究,重点分析了栓钉直径、混凝土强度等参数对栓钉的疲劳性能和抗剪性能的影响。研究结果表明:栓钉抗剪连接件的破坏模式有栓钉剪断和混凝土开裂,在重复荷载下表现出疲劳现象,如承载力下降、混凝土初始裂缝的发展。单调荷载下,栓钉的直径由13mm增加为16mm时承载力提高20. 55%,栓钉直径由16mm增加为19mm时极限承载力提高11. 7%。混凝土强度等级从C30提高到C50,对应承载力也有一定提高,增幅为3%。重复荷载下栓钉直径由13mm增加为16mm时,承载力提高35%,初始刚度提升明显,耗能能力提高40%。混凝土强度的提高对承载力和初始刚度影响不明显,但刚度退化稳定,耗能能力提高27. 5%～47. 3%。整体来看,栓钉抗剪连接件表现出良好的抗疲劳能力。
2019年23期 v.49;No.515 97-101+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K] [引用频次：31 ] |[下载次数：516 ] - 朱冬梅;赵金城;
为研究拼接钢柱构件的整体稳定性能,对两端都有弹簧约束的轴心受压拼接钢柱构件进行了静力稳定分析,得到了拼接钢柱构件的屈曲方程。分析了不同杆端约束拼接钢柱构件的整体稳定性能,得到了相应的构件计算长度系数,并通过参数分析,得到拼接位置和拼接刚度对拼接钢柱整体稳定性能的影响规律。通过算例分析,验证了分析方法的适用性和可靠性。研究结果表明,拼接会降低柱子的承载力,而且其影响不可以忽略。
2019年23期 v.49;No.515 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K] [引用频次：5 ] |[下载次数：209 ] - 安利强;张海威;江文强;
为探究高电压等级设计标准以及各自设计标准下超、特高压交直流同塔多回线路杆塔构件的可靠度水平,依照现行规范GB 50545—2010及规范GB 50790—2013,采用一次二阶矩方法(FOSM)对河西走廊即将实施的±800kV/750kV交直流同塔多回线路杆塔进行了详细的可靠度计算。分析结果表明:大风工况下±800kV设计标准时的构件可靠度指标均值为3. 588;各自设计标准下的构件可靠度指标均值为3. 341; Q345类型钢材的构件可靠度指标略高于Q420钢材构件;同一类型钢材下的厚度等级对构件的可靠度指标有明显影响。
2019年23期 v.49;No.515 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K] [引用频次：8 ] |[下载次数：213 ]
- 章雪峰;郑曙光;单玉川;周晓悦;陈东;
在实际工程中对四边不出筋、板侧采用密拼连接的钢筋桁架叠合双向板和对应的现浇楼板开展了原位加载对比试验,研究了该类型叠合板在实际应用时的挠度、裂缝、承载力等受力特性。对比试验结果表明:叠合板在竖向荷载作用下的各项受力特性均表现出较为明显的双向板特征,能满足正常使用极限状态与承载能力极限状态的要求;叠合板的板底开裂荷载大于现浇板,相同荷载作用下叠合板挠度约为现浇板挠度的1/2,叠合板的整体抗弯刚度明显大于现浇板,在正常使用极限状态荷载值作用下叠合板的拼缝处未开裂。
2019年23期 v.49;No.515 113-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 447K] [引用频次：44 ] |[下载次数：672 ] - 赵永胜;张勤;张正;荀勇;
为研究掺入短切纤维的玄武岩纤维织物网增强细骨料混凝土薄板的受弯性能,对掺量为0%,5%,6. 5%,8%的短切耐碱玻璃纤维增强混凝土基体的抗压、抗折及劈拉等力学性能进行了测试,并对掺入短切纤维的玄武岩纤维网增强混凝土薄板的受弯性能进行了试验研究。研究结果表明:短切纤维能有效改善细骨料混凝土基材的强度和韧性,但掺量过高对其增强效果不利。掺入短切纤维后,玄武岩纤维网增强混凝土薄板的开裂荷载、极限荷载、延性及韧性等均有不同程度的提高,但掺量过高时薄板的延性和韧性会有所下降。
2019年23期 v.49;No.515 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K] [引用频次：17 ] |[下载次数：398 ] - 李厚民;陶丽梅;舒展;
以钢筋混凝土门形框架结构为研究对象,在横梁与立柱的交界部位使用橡胶混凝土,通过模型试验,测试了结构承载力、跨中应变、立柱应变、跨中位移随橡胶混凝土使用量的变化规律。研究结果表明,横梁的跨中应变决定了框架结构的承载力;橡胶混凝土在横梁与立柱交界部位的使用对结构的变形有较大的影响;橡胶混凝土的合理使用,可以不降低甚至小幅提高框架结构的承载力;橡胶混凝土在钢筋混凝土框架结构中推广应用是可行的。
2019年23期 v.49;No.515 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K] [引用频次：15 ] |[下载次数：279 ] - 田稳苓;宋昭;肖成志;朱瑞经;
新老混凝土良好结合是混凝土修补成功的关键,提出在粘结面上植筋来增强新老混凝土的粘结性能,通过采用剪切试验和有限元模拟方法综合分析有无植筋的新老混凝土试件的抗剪强度特征及植筋率和不同植筋排布方式对抗剪性能的影响。结果表明:无植筋试件的抗剪强度仅为整浇试件的30%左右,而植筋新老混凝土试件的抗剪强度将达到整浇试件的40%～70%;设置界面构造锚筋能够抑制裂缝的发展,使粘结面破坏具有一定的延性,增强新老混凝土粘结性能;在一定范围内增大植筋率可以提高混凝土构件的抗剪强度;采用三角形植筋排布方式的试件,其开裂荷载和破坏荷载均高于方形排布试件,钢筋平均应变也相对提高5%～10%。
2019年23期 v.49;No.515 127-133+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K] [引用频次：53 ] |[下载次数：1201 ] - 罗钧;谢传喜;王耀伟;
以某新建工程为背景,首先对该工程混凝土构件的裂缝开展状态、材料性能和截面尺寸进行现场检测及调查,然后基于有限元分析方法,提出了基于有限元模型的混凝土结构裂缝成因分析新方法,通过研究各荷载工况下开裂混凝土构件的主拉应力方向,以确定构件的开裂规律,并与现场混凝土构件的实际开裂规律进行比对,确定裂缝产生的主要原因。
2019年23期 v.49;No.515 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 855K] [引用频次：10 ] |[下载次数：418 ]