钢结构建筑施工 标准

2019-02-14 11:42:11

钢结构建筑施工 标准

研究与开发

模块化钢结构建筑模块节点研究综述

陈洪磊;陈伟李国强;侯兆新;刘良军;

在国内外公开文献的基础上,对模块化钢结构建筑模块之间的五种连接方式,如螺栓连接,铸钢接头连接,预应力接头,焊接接头和组合连接进行了新的研究进展。并通过层次分析法进行评估。五种连接方式在安全性,便利性,灵敏度和经济性方面的综合性能。在分析比较的基础上,指出了模块间连接节点存在的问题,并为下一步的研究工作的发展提出了建议。

组合框架连接对角支撑框架结构抗震性能研究

张文元;赵增阳;杨海洋;

支持是铰接式框架的重要组成部分。由板接头组成的支撑系统的抗震性能直接影响整个框架支撑系统在地震作用下的响应。根据支撑段宽厚比和支撑端间隙的参数,设计了单层单跨铰接框架支撑结构的五个试件,组装板支撑对角支撑。通过伪静态试验测试了抗震性能。研究。结果表明,在角撑板深处的:支撑满足2t间隙要求(t为板厚),支撑宽厚比在一定范围内越小,试件的抗震性能越好。 ;角撑板上的支撑端间隙为负。此时,支撑系统的能量消耗能力恶化,但是制造的支撑节点仍然具有比支撑件本身更低的循环疲劳寿命。由于支撑角撑板的存在,在连接的梁和柱中将产生额外的弯矩。根据测试结果,给出了附加弯矩值的建议。

高强度螺栓柱端板节点静弯试验研究

钱晨阳;孙海林;朱磊;

针对云冈石窟第18洞整体复制要求的比例,提出了连接高强度锚杆柱端板节点的方案。为了研究接头的弯曲静态性能,对四个接头试样进行了单向静载试验。分析了接头结构,螺栓扳手式和节点区柱加固对端板接头承载力,弯曲性能,接头刚度和变形特性的影响。试验结果表明,当方钢管梁厚度为2 mm时,用扭矩扳手拧紧小直径高强度螺栓,可以通过人工扳手拧紧,增加接头的弯曲能力,初始刚度为11.2% 。嵌套的内核用于加强关节。域可以将节点的弯曲容量增加25.9%。当内芯和柱紧密嵌套时,试样节点的初始刚度增加7.5%;嵌套内核加强节点域的试样小于嵌套。在核心增强节点域中,测试节点域中压力接收区的变形阻力增加了87.5%;测试片采用核心增强节点域,具有较高的列嵌套紧密度,节点域得到有效加强。失效模式是梁底钢管的屈曲。建议使用嵌套内芯来加强节点域,同时确保内芯和柱嵌套的紧密度以及高强度螺栓预紧。

直接强度法计算冷弯薄壁U形钢短柱承载力

李东;周天华;赵阳;

在目前的北美冷弯型钢规范中,直接强度法仅适用于C形,腹板加强的C形,Z形,R形和帽形截面的单肢截面,但不涉及U形截面。为了研究直接强度法在冷弯薄壁U形钢轴向压缩短柱中的适用性,采用ABAQUS非线性有限元法分析了16个截面尺寸和4个厚度的试件,得到了极限值。通过有限元模拟分析。对轴承承载能力和一些学者的试验结果进行了回归,最终得到了U形后屈曲强度的局部屈曲能力曲线。结果表明,现有直接强度法:的计算结果不安全,现有的直接强度法公式简单修改。校正后的直接强度法具有更高的精度。

波纹钢腹板的呼吸疲劳试验和应力场分布

王志宇;张涛;李小磊;

针对波纹钢腹板的呼吸疲劳行为,对腹板剪切屈曲的控制失效模式进行了疲劳试验和有限元模拟,分析了相应的疲劳裂纹发展模式,影响参数和疲劳强度。结果表明,波纹钢腹板在:腹板重复状态下的疲劳裂纹沿剪切屈曲引起的大面外变形方向延伸,并且沿着边界之间的边界也存在垂直疲劳裂纹扩展。波纹钢腹板的直线部分和倾斜部分。 。大面积的剪切应力与试验梁的疲劳裂纹萌生位置相似,可以作为腹板板面效应的控制因素;波形角对子板的应力集中有显着影响。直线钢梁的细节曲线可能高估了波纹钢腹板梁在呼吸条件下的疲劳强度。合理地考虑裂纹长度和应力集中的断裂力学方法对于预测波纹钢腹板梁疲劳寿命是有效的。

螺纹间距对冷弯薄壁双腿箱形短柱承载力的影响

赵阳;周天华;李东;

为了研究螺旋间距对冷弯薄壁钢(CFS)分体箱形短柱承载力的影响,在现有实验结果的基础上,采用ABAQUS有限元软件建立有限元模型。经证实合理可靠。使用双肢分体盒形短柱的横截面尺寸来分析可变螺杆的参数。结果表明,当螺旋间距小于C形基础构件局部屈曲半波长λ_c时,分体箱形短柱的极限承载力随螺旋间距的增大而减小;当螺杆间距等于λ_c时,承载力稍微当螺杆间距大于λ_c时,分体箱形短柱的极限承载力随螺杆间距的增大而减小。另外,CFS分体式截面短柱的承载能力符合“1 1”等于2的原则,即分离式箱形短柱的承载能力与短柱相比不明显单肢部分。

半刚性钢框架 - 方钢管龙骨分隔系统性能研究

邵永松;王永超;刘媛;魏伟;

通过设计六个半刚性钢框架 - 方钢管龙骨分隔试件,并进行低周期往复加载,得到了滞回曲线和骨架曲线。分析了各试件的失效过程,承载力,横向刚度,延性和耗能能力,研究了结构系统的抗侧向力。结果表明,:可以减小方管间距,提高结构的承载力,侧刚度和耗能能力。增加方钢管的截面尺寸可以显着提高结构的承载能力; OSB板有助于结构的承载能力和横向刚度。结构较大,结构的能量耗散和延性主要由半刚性钢框架和方钢管骨架提供。根据刚度叠加原理,提出了一种简化的结构侧向刚度计算公式。

不锈钢焊接薄壁薄板剪力屈曲计算方法

陈晓彤袁焕新;杜新喜;马延伟;

建立了精细有限元模型,模拟了不锈钢焊接薄壁梁的剪切屈曲行为,并根据试验结果验证了模型的正确性。基于可靠的有限元模型,系统地分析了局部几何初始缺陷,刚性头肋和不锈钢力学性能的关键参数。基于数值计算结果和现有实验数据,评估了GB 50017-2017《钢结构设计标准》和EN 1993-1-4 A1《欧洲不锈钢结构设计规范》中剪切承载力的计算方法。在此基础上,可以同时考虑受腹板和法兰的剪切能力以及刚性头肋等因素影响的承载力计算公式。与实验和有限元计算结果的对比表明,:提出的计算方法可以更准确地计算不锈钢焊接段薄带梁的抗剪屈曲能力。

钢 - 聚氨酯复合剪力墙侧向刚度的理论研究

王林;张小武;尹文钊;曹凯岳;邱世玉;

该系统的简化模型被用作钢 - 聚氨酯复合剪力墙的理论基础,以提取结构屈曲过程中钢和聚氨酯材料的应力状态。通过建立平衡方程,变形协调方程和物理方程,得到组合剪力墙横向刚度的理论计算公式。然后,利用ANSYS有限元软件建立了8套单跨单跨组合剪力墙模型,分析了它们的横向刚度,并与计算刚度进行了对比。最后,验证了理论计算公式的正确性。

钢 - 混凝土组合结构PBL剪切粘结疲劳损伤机理分析

卫星;小林;文宗义;

为了研究钢 - 混凝土组合PBL剪切粘结在反复荷载作用下的疲劳损伤演化及破坏机理,利用开口直径,钢板厚度和钢板厚度设计了3因素2水平的正交试验模型。通杆的直径。 6组24 PBL剪切键模型的疲劳试验。基于相对滑移量,研究了PBL剪切键的疲劳失效机理。建立了疲劳载荷与疲劳寿命之间的S-N关系。讨论了PBL剪切粘结结构参数和疲劳载荷对疲劳性能的影响。

单面碳纤维增强复合材料加筋斜钢板的疲劳寿命研究

陈涛;夏子珍;李玲珍;张宁熙;

采用疲劳试验和有限元软件ABAQUS研究了中心斜裂纹钢板的疲劳性能。分析了初始裂纹角对钢板疲劳寿命的影响。共设计了6个试件,包括未修复和碳纤维增强复合材料(CFRP)单面修复,涉及3个初始裂纹角度0°,30°和60°。通过比较不同初始裂纹角的实验结果,研究了初始裂纹角对中心裂纹钢板疲劳寿命的影响。试验结果表明,当初始裂纹在钢板宽度方向上具有相同的突出长度时,初始裂纹角是不修复的并且是单一的。对表面修复试样的疲劳寿命没有显着影响。提出了一种简化的疲劳裂纹扩展预测方法。 ABAQUS模拟了初始裂纹角为0°,15°,30°,45°和60°的钢板的疲劳裂纹扩展。获得了数值模拟结果和测试结果。进行了比较,并且协议良好,表明所提出的简化模型可以应用于工程预测。

高强钢焊接H形截面构件残余应力分布的试验研究

童乐伟;王伟;牛立超;艾丽文;赵小林;

国产Q460C,Q690D和Q960D三种高强度钢沿焊接H形截面纵向截面的残余应力采用分裂法测量,研究钢的强度,宽厚比为:板材,板材厚度,焊接类型和焊接工艺。影响残余应力分布的因素。板的厚度为10毫米和20毫米。板的边缘是火焰切割的。焊接类型为对接和角接焊(K型穿透焊)和角焊。焊接方法是CO 2气体保护焊和埋设。电弧焊。试验结果表明,在引入焊接过程中,板材的残余应力值与钢的标称屈服强度之间没有直接的关系;法兰焊接区域的大残余拉应力值与板的宽厚比无关;法兰和腹板残余压应力值随着板的宽厚比和板厚的增加而减小。随着距焊接区距离的增加,凸缘和腹板的残余压应力值先增大后减小。这种趋势部分转变为残余拉应力;焊接类型和焊接过程通过影响热源输入点的位置和深度来影响残余应力值。

纽扣式立式支架的试验研究与数值分析

张凤健;李国耀;施正;魏克伦;张光耀;

介绍了一种新型旋转盘式支架,并对单跨四步垂直支架系统进行了静载试验。通过实验研究,得到了不同类型钢筋的内力变化和垂直托槽的位移变化数据。研究分析了垂直支撑各层不同类型杆的内力传递路径和破坏模式。绘制了荷载 - 位移曲线和荷载 - 应变曲线,并综合评价了垂直支撑的性能。 ANSYS软件用于建立支架结构的有限元模型。通过分析初始缺陷和调整有限元模型的结构刚度,得到了与实验结果一致的数值分析模型。研究表明,:新型旋转盘式立式支架比传统的紧固式脚手架具有更高的承载能力,具有良好的经济效益。

交叉芯板方钢管阻尼器力学性能研究

贾松林;胡强吴慧琴;唐先元;陈金羽;

提出了一种由方钢管和中间削弱的十字芯板组成的金属阻尼器。阐述了阻尼器的结构,制造方法和工作原理。建立有限元模型,研究其高度,宽度,厚度和弱化程度。阻尼器的机械性能的影响。结果表明,合理设计的方形钢管阻尼器:具有较大的刚度和承载能力,具有良好的延性和消能性能。给出了阻尼器参数的值范围。

高强度螺栓氢脆敏感性的实验研究

陶晓燕;刘晓光;

为拉林铁路的雅鲁藏布江大桥开发了一种用于耐候钢的高强度螺栓。为了避免氢脆引起的延迟断裂,采用气泡法和应力持续法测试耐候钢高强度螺栓的氢脆敏感性。试验结果表明,: 1)耐候钢高强度螺栓中的氢含量明显低于35VB高强度螺栓中的氢含量,且氢脆敏感性明显低于35VB高强度螺栓。 2)耐候性高强度螺栓生产中的脱氢工艺可显着降低内部氢含量,有效降低耐候钢高强度螺栓的氢脆敏感性。

工程设计

新型多层钢结构组件体系力学性能分析

冯建森;邹伟;钱慧超;张祖学;张伟顾浩;

提出了一种新的多层钢结构组装系统(STAF)。:采用L形钢桁架柱代替传统钢柱。梁和桁架柱通过刚性连接和螺栓连接组合。 STAF系统装配快速,不易生锈。不要强调墙和建筑计划规则的优点。首先,采用有限元软件ANSYS对单个L形钢桁架柱进行分析。研究了截面宽度,腹板形状和隔室数量对L形桁架柱承载力和侧向刚度的影响。结果表明,:截面的宽度对桁架柱的侧向刚度有很大影响;网的结构形式有一定的影响;并且网格数量增加的影响不明显。其次,采用静电弹塑性方法对新型钢结构体系进行数值分析。与传统钢结构相比,新型:结构体系的承载能力低于传统钢结构,但延性明显提高,铰链数量增加。随着数量的增加,结构的延展性也增加。

加劲肋对波形钢腹板组合箱梁抗扭性能的影响研究

唐阳

采用MIDAS FEA建立波纹钢腹板组合箱梁有限元模型。研究了宽度,厚度,布置数量和加强筋布置对波形钢腹板组合箱梁扭转性能的影响。结果表明,:波纹钢腹板加强筋的插入可以大大提高波纹钢腹板组合箱梁的抗扭性能;增加加强筋的厚度,加宽板的宽度和增加加强筋的数量可以增加波纹钢。腹板组合箱梁的扭转性能;波纹钢腹板加强筋宽度,高度和厚度相同,双面布置会降低波纹钢腹板组合箱梁的抗扭性能。

弯曲钢腹板组合曲线箱梁挠度的试验研究

夏叶飞;杜文平;潘勇;杨彩倩;

目前,波纹钢腹板组合箱梁的挠度研究主要以线性箱梁为基础,但很少研究曲线箱梁的挠度。通过对弯曲箱梁CCBG(CSWs)弹性阶段挠度的试验研究,分析了CCBG(CSWs)在两点对称荷载和单点偏心荷载条件下的挠度变化。结合数值模拟,结果表明,在不同工况和不同截面下,: CCBG(CSWs)的载荷 - 位移曲线与载荷呈线性关系。在相同载荷下,随着截面的变化,挠度值的变化呈现先增大后减小的趋势,而中跨的竖向偏差较大;外偏转的整体曲线呈“U”形,内偏转的整体曲线为倒“V”型;在相同条件下,弯曲梁的横向偏转值大于内侧偏转值;模拟值接近测量值,有效地验证了模型的可靠性。

钢管柱 - H形钢梁不一致梁性能参数分析

徐培玉;杨磊朱亚光;景厚凯;

为了探讨影响方钢管柱 - H形钢梁外加筋环不等高梁的力学性能的参数,梁高比,柱宽比,轴压比,梁法兰宽厚比,梁与柱的宽厚比和节点高度是宽度比是分析参数,有限元分析软件ABAQUS用于比较现有的测试结果,以验证有限元模型的可靠性。进行了单向位移加载下节点模型的非线性仿真。结果表明,:柱宽 - 厚度比对不等高梁节点的初始剪切刚度有显着影响;梁高比,柱宽厚比和梁翼宽厚比对接头区域的变形能力有一定影响;梁高度比和柱宽 - 厚度比不等梁节点域的剪切承载力受到很大影响。

空间角柱半刚性节点的抗震性能

李凤霞;王新武;

进行了T形钢连接空间角柱节点的拟静力试验。基于此,有限元软件ABAQUS用于数值模拟由不同厚度的T形钢连接的相同类型的节点。有限元计算结果的重合程度,以及T形钢的厚度变化对轴承承载能力,能量耗散,刚度退化和接头延性的影响。结果表明,:测试结果与有限元仿真结果吻合良好,均表现出良好的地震能量耗散能力;节点强轴方向的承载能力大于弱轴方向;增加T形钢的厚度可以增加节点的极限承载能力和消耗。能力和延展性,但对接头的刚度退化几乎没有影响。

H型钢梁和钢管柱单向螺栓接头设计

肖勇;冯玉娣;李国强;江云涵;陈伟董博文;

根据《矩形钢管构件自锁式单向高强螺栓连接设计规程》(报告草案),设计了重庆友顺标准厂房的矩形钢管柱和H型钢梁平板端板单向螺栓接头,检查了各部件的剪切能力,结束根据端板失效原理检查板和端板。柱壁的厚度确保了接头的弯曲能力。计算接头的旋转刚度以确保其能够承受某些偶然或二次弯曲力矩。有限元与节点ABAQUS模型理论计算结果的对比表明,交错节点的理论结果是保守的;其他节点的理论结果与有限元结果吻合良好,证明了理论计算方法的正确性。

基于拓扑优化的铸钢节点优化设计方法

王越;王正中;张学才;徐超;

铸钢接头是树状柱结构的关键。为了充分保证铸钢接头的合理力路径,高承载能力,克服传统设计造成的大壁厚,提出了一种结合拓扑优化和尺寸优化的节点设计方法。拓扑优化用于获得满足强度和刚度要求的节点的最佳配置。通过优化截面尺寸减小了节点的壁厚,实现了承载能力要求下节点的轻量化设计。在此基础上,结合实际项目,进行具体的优化设计。结果表明,铸铁接头的:优化设计与原节点相比,在正常使用情况下,大应力降低了8.97%,应力分布更均匀,材料消耗降低了15.96%,承载能力满足要求,优化效果更显着。

空间结构节点接头的塑性控制与设计

张泽宇;岳庆瑞;罗玉芝;

耳销轴连接到整体以承受钢拉杆的大拉力,但是分压与销轴接触并且可以产生大面积的塑性发展。根据角撑板的承载力和角撑板的抗撕裂性,设计并计算了角撑板的几何参数,并保证了角撑板的承载能力要求,但几何参数为角撑板是紧张的。分配与流离失所发展控制之间的关系尚不清楚。分析角撑板的每个尺寸控制应变的有效性,以获得每个几何参数的最佳值,从而可以有效地使用材料。

碳纤维布加固钢管混凝土柱抗爆性能数值模拟分析

刘岚;李星;吴越;程智;高莹

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)混凝土填充钢管柱的抗爆性能,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了11个圆柱形荷载作用下的动态响应,主要是考虑CFRP粘贴。影响因素如层数,钢管壁厚,爆炸物数量和长细比。分析结果表明,与钢管混凝土柱相比,CFRP约束钢管混凝土柱的大跨度位移明显减小,侧向刚度和抗爆能力得到显着提高。在一定的参数范围内,CFRP约束混凝土填充钢管试件抗侧刚度和抗爆能力随着CFRP胶层数量或钢管壁厚的增加而增加;爆炸量或长细比越大,试件的横向位移越大,损坏越严重。

直接连接钢筋和方钢管柱在负弯矩区域的受力性能分析

李天;范佳;严金涛;

在钢 - 混凝土组合结构梁柱连接中,当柱截面尺寸大时,存在梁中的钢筋如何连接到柱的问题。在实际项目中,存在一种结构形式,其中钢棒直接与钢棒连接,并且钢管柱机械连接。通过数值模拟方法,分析了钢筋直接连接方钢管混凝土柱对钢 - 混凝土组合梁在负弯矩区域的力学行为的影响。讨论了不同位置的隔板与钢筋中的柱壁的连接性能。弹性塑料性能在作用下。结果表明,:法兰板的纵肋通过套管与混凝土方钢管柱直接连接,具有良好的刚度和承载能力。隔板的不同方式对组合梁柱连接的承载力有一定的影响;在工程应用中,需要考虑连接结构对节点承载能力的影响。

重型车间双肩梁加固的非线性分析

兰涛;苏建兴;赵廷涛;秦光冲;男人金杰;

在重型车间的双肩梁施工后,发现起重机梁支架的中心线和支撑加强筋的中心线由于钢结构的制造和安装误差而大大偏离。 ,这导致结构体不符合设计要求。双肩梁用于安全评估,并提出了合理的加固方案。首先,选择格子肢的上肩梁作为研究对象。通过简化的力学模型分析了肩梁的机械机理。然后使用ABAQUS软件限制垂直偏心载荷下现有的非加强双肩梁。对双侧肩梁单侧和双侧加固方案进行了有限元模拟,得到了双肩梁各肩梁的合理加固方案。分析表明,由于肩垫上盖上有厚垫,:对载荷传递路径具有良好的调节作用,使得垫对起重机梁的安装偏差具有普遍适应性;施工误差引起的垂直偏心荷载在作用下,大应力值超过钢的设计强度;在合理的间隙下,单层和双层加固可以更好地加强各层的肩梁,并在同一间隙下进行双侧加固效果。它比单面加固更好;结合现场加固施工的可操作性,上肩加固方案采用双面加固,净距150 mm;下肩加固方案采用单侧加固,净距120 mm。

施工技术

北京大兴国际机场屋顶钢结构复合结构技术研究

孟毅;刘洪波;黄炳宁;陈志华;

北京大兴国际机场航站楼的屋顶为大跨度不规则曲面桁架结构,具有形状复杂,跨度大,施工难度大的特点。该结构施工时间长,在施工过程中需要考虑季节因素和太阳辐射引起的温度变化的影响。研究了北京新机场航站楼屋面钢结构复合结构技术。进行了温度下的和龙分析,并对屋顶钢结构的下降结构进行了力学分析。对起落架的整体结构进行了模拟,以验证北京。新机场终端屋顶钢结构在关闭和落下过程中的安全性和合理性。

新型钢管脚手架半刚性节点性能分析

向阳;马尔鹏;穆静波;

将Clough双线半刚性节点模型与新的脚手架节点性能测试相结合,模拟新型脚手架的联合性能,并对结果进行对比分析。结果表明,:的有限元模拟结果与实验结果吻合较好,验证了两线半刚性节点模型对新型脚手架精细数值模拟分析和建模方法的准确性。详细分析了脚手架节点,得到了弯矩和压力载荷下节点各工况的不利位置和位移值,为新型脚手架在工程中的应用提供了有效的方法。

空间扭曲桁架的姿态控制与分析

余志祥;谭伟;赵磊;李凯琪;高长岭;

空间扭曲桁架的提升姿态和姿态控制是施工安装中的关键技术难点。为了准确预测扭曲桁架在整个提升过程中的姿态变化,并便于进行位置姿态控制,提出了截面提升姿态的动态分析方法,并进行了提升仿真分析。考虑到空间桁架悬挂,接触分离和吊索几何非线性过程中刚体位移和弹性变形的耦合效应,构造了一个显式动态非线性模型,并基于LS-DYNA软件进行了非线性动力学分析。研究表明,计算重心位置:是提升姿态控制的关键。吊钩应放在吊装部分重心的铅垂线上;提升点的布置应该是重力轴,根据力矩的平衡确定,以及提升点的布置因素,如绑扎的位置,绳索的经济性,以及附加的影响应全面考虑该单位的内部力量。显式动力分析方法可以有效地模拟提升过程的时变非线性力学行为。提升段的内力和吊索的内力在姿态调整过程中是不利的,动态效果明显。传递运输阶段的内力相对稳定,后部结构姿态与设计和安装姿势基本一致,和龙光滑。

高架钢桁梁桥施工过程分析

江源南;李水明;

讨论了高架钢桁架桥的施工工艺,检查了临时支架的稳定性。对于钢桁架桥的安装过程,使用MIDAS/Gen软件模拟整个施工过程,并进行临时支撑拆除过程。将桥梁关键应力部分的应力和变形监测结果与数值模拟值进行了对比。两者基本一致,均在相关规范的允许范围内。结果表明,拆除:临时支撑不会影响桥梁的安全性,施工方案可行,合理。您可以通过微商店购买我们的期刊:

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