一
01
钢结构高效螺栓连接关键技术研究进展
李国强 骑手音乐 王伟 陈振明
何敏娟侯兆新王彦博陈依依
针对大量使用的钢结构封闭截面构件难以全部螺栓连接的问题,风力发电场等大直径高耸钢管结构的拼接接头疲劳不足未设计能承受风动荷载作用的大型钢结构基础预应力拉拔锚栓。和施工技术等,通过概念设计、理论分析、实验研究、数值模拟、产品开发、设备研制等手段。开发了单向(侧面)高强度螺栓紧固件、反向平衡法兰连接技术和螺栓预应力直接张拉设备、可更换预应力锚杆和大型锚杆螺栓施工定位装置,开发了锚杆预应力直接张拉安装技术,提出了梁柱全螺栓连接半刚性钢框架、拼接节点等效抗弯承载力设计方法、防止基础动态疲劳开裂设计方法,取得了一系列关键技术钢结构高效螺栓连接研究成果,并在工程中得到检验和推广。
二
02
工业建筑新型全螺栓装配设备支架设计及减震措施研究
李刚、刘晓天、王伟、李俊林
针对工业建筑在役设备支架现场焊接环境污染、缺乏专门的抗震设计规范可遵循等诸多问题,基于《建筑抗震设计规范》提出了具体的抗震性能目标即保持结构处于“中震弹性”状态,支架各挂点的水平加速度不超过设备极限。通过比较全螺栓钢支撑结构在无控状态、TMD控制状态和无阻尼TMD控制状态下的动力响应,采用模态分解反应谱法和非线性时程分析对设备支架的抗震性能和振动进行分析。控制效果。结果表明,当设防强度不超过8度(0.20g)时,设备支架保持弹性;在支架顶部设置参数合理的TMD和无阻尼TMD装置,可以有效降低设备支架各挂点的加速度。其中,分别选取8度(0.20g)、7度(0.15g)、7度(0.10g)设防强度下,TMD控制、无阻尼TMD控制、非受控状态下的设备支架。
三
03
U形截面腹板预制钢-混凝土组合梁准静力试验研究
沉浩、邵永健、孙德康、石怀波
为了研究预制U型腹板式钢-混凝土组合梁的抗震性能,设计了8个梁试件,并对6个组合梁试件和1个整体浇注梁试件进行了准静力试验。对一个组合梁试件进行单调加载试验。分析了钢材类型、剪力连接件、混凝土类型、浇筑方式和加载方式对试件破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、强度衰减和能耗能力的影响。研究结果表明:8个试件均出现弯曲破坏;蜂窝钢组合梁的跨中峰值弯矩比实心腹板钢组合梁高30%左右;组合梁的破坏形式和抗震性能与整体浇注梁相似;剪力连接件可以延缓梁强度的衰减;轻骨料组合梁的强度比普通混凝土组合梁的强度衰减更快,对其他抗震性能的影响也更大。小的。
四
04
屈服耗能支架预制工字梁腹板开口滞回性能分析
孙晓伟 赵宝成 沉晓明
中心支撑横向刚度较高,但设防地震下支撑杆易失稳。为了避免支撑杆失稳,解决震后耗能支撑难以修复的问题,提出了预制工字梁腹板开孔方案。孔屈服能量耗散支持。利用ABAQUS有限元软件分析了设计参数对其滞回性能、刚度和承载力的影响,提出了刚度和屈服承载力的计算公式,并对预制工字梁腹板洞口的耗能支撑进行了研究。被给予。设计方法。分析结果表明,预制工字梁腹板穿孔屈服耗能支撑主要依靠穿孔腹板屈服耗能,有效避免了支撑杆的整体失稳,具有良好的滞回性能;有限元分析过程中,连接螺栓始终保持弹性,连接可靠;穿孔腹板长度、厚度和开孔间距的增加,将提高耗能支架的承载能力和初始刚度;给出了预制工字梁腹板穿孔屈服耗能支架的设计方法,可为工程应用提供参考。
五
05
单边螺栓端板方形空心夹层钢管混凝土柱与钢-混凝土梁连接节点数值分析
王靖峰 段萌君 郭雷 张萌
为了揭示方形空心夹芯钢管混凝土柱与单边螺栓端板钢-混凝土组合梁连接的受力性能及破坏机理,通过ABAQUS有限元软件建立了组合节点的数值分析模型。 ,并阐明了材料本构结构的关系模型和复杂的接触问题。通过水平低周往复载荷试验验证了数值分析模型的准确性,并评价了其失效模式和滞回曲线。考虑几何参数、材料参数、荷载参数对节点水平荷载-水平位移曲线的影响,讨论极限承载力和初始刚度的影响规律。研究表明,方形空心夹芯钢管混凝土柱与单边螺栓端板钢-混凝土组合梁的连接节点具有良好的抗震性能和受力性能,可用于高烈度地震区的预制组合框架;本文提出的型式组合节点数值分析方法可用于预制组合框架的设计与计算。
六
06
楼板对RCS框架抗震性能影响的理论分析及改进措施研究
王钦、李伟、杨克佳、姜维山
由钢筋混凝土柱和钢梁组成的结构称为RCS结构。它结合了混凝土结构和钢结构的优良特性,使其在工程领域得到广泛应用。近年来,研究人员对RCS节点及其整体结构的抗震性能进行了深入研究,但很少有文献考虑楼板对RCS结构抗震性能的影响。在此基础上,对已完成的两个1/3比例RCS框架的抗震性能试验进行了数值模拟和参数分析,并结合弹性理论分析,得出了提高RCS结构抗震性能的建议。 RCS有限元模型的有效性通过了测试结果的验证。结果表明:纵筋配筋率、箍筋特征值和轴压比对RCS结构的峰值承载力和延性有显着影响;钢材强度(钢梁、纵筋和箍筋)对RCS结构的力学性能影响不大。 ;楼板的存在间接增加了钢梁腹板的高度,从而增加了钢梁的截面惯性矩和刚度,导致结构的承载力增加,但降低了钢梁的延性框架。
七
07
中美新规范焊接薄壁箱形轴压构件稳定承载力设计方法研究
沉红霞 林其邦
与上一版本相比,我国《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)与美国钢结构规范ANSI/AISC 360-16对焊接薄壁箱形截面轴压构件的相关规定进行了对比。主要修订。修正后的计算公式能否较好地预测焊接薄壁箱形截面轴压构件的稳定承载力尚未见报道。对比了两国新旧版本规范的相关内容,得出了公称屈服强度为235 MPa~690 MPa的钢焊接薄壁箱形截面轴压构件的试验结果和有限元结果。收集并按GB 50017-2017和ANSI/AISC 360-16相关规定进行验证。现有试验和有限元结果表明,我国标准GB 50017-2017中按B级截面计算构件的稳定承载力相对保守,特别是对于大长细比、大宽厚比的构件。如果改为按A级截面计算是不安全的;美国标准 ANSI/AISC 360-16 不安全。
八
08
可升降柱脚及连柱支撑钢框架塑性极限承载力分析
李峰、赵宝成、沉晓明
具有可升降柱腿的柱支撑钢框架是一种具有可更换部件的新型结构体系。提出了一种可升降柱腿的结构形式,并分析了结构体系在水平地震作用下的变形特性。建立了钢柱支撑框架极限状态下的典型屈服机理。基于虚功原理和小变形假设,推导了多层钢柱支撑框架水平极限承载力的计算公式。利用有限元软件ABAQUS建立了三层算例模型,其中可升降柱底座采用非线性弹簧单元Spring2进行模拟。对其进行了推覆分析,并与极限承载力计算结果进行了比较。研究表明:在水平荷载作用下,连柱柱基向上抬升,耗能连梁两端相对运动明显,塑性损伤充分发展;有限元计算结果验证了极限承载力计算公式的合理性,可为工程设计提供参考依据。
九
09
新型波纹侧板-方钢管混凝土柱抗震性能试验研究
高川潮邹云王成全李淑玉
吴亦超、陈明
提出了一种新型波形侧板——方钢管混凝土柱,利用波形板良好的抗剪屈曲变形能力,提高柱在水平荷载作用下的剪切和弯曲性能,从而提高柱的抗震性能。柱子。为了研究新型柱的抗震性能,对两个试件进行了低周往复加载试验。对试件的损伤特性进行了分析。获得了新型柱的滞回曲线和骨架曲线,并对其承载能力、延性和刚度退化进行了研究。和能源消耗能力。研究结果表明:试件的损伤主要集中在柱脚部分,试件的滞回曲线较为饱满,延性和耗能性能良好,刚度退化稳定;新型柱钢框架受力形式合理,波纹侧板具有剪弹性。塑性变形对试样的变形和能量耗散性能有显着贡献。
十
10
不锈钢螺栓连接的翘曲试验及有限元分析
刘文元 孔敬 段文峰
采用轻质结构部件中常用的奥氏体不锈钢板制成双剪力螺栓连接,并测量了不锈钢螺栓连接板的翘曲对承载能力的影响。试验设计了两个双剪螺栓试件,端距是螺栓试件的主要变量。利用试验机对双剪试件进行拉伸试验,绘制试件的载荷-位移曲线。试验过程中出现板材翘曲、试件承载力下降的情况。此外,将试验结果与有限元仿真结果进行对比,吻合较好建筑钢结构进展,验证了有限元分析的有效性。该模型用于分析4组8个不同板厚、端距、边距和螺栓直径的连接试件。最后,提出了双剪力螺栓连接翘曲极限承载力的修正公式,并通过数值模拟结果进行了验证。
十一
11
楼板阻尼器作用下高层钢框架结构抗震控制研究
胡西兵黄浩张明亮
基于有限元分析软件SAP2000,结合湖南电视台最新演播大楼,建立了装有楼板调频质量阻尼器的高层钢框架结构的有限元模型。首先,阻尼器的参数被控制为相同,并以不同的布置作用于结构。采用线性时程分析方法,对带阻尼器结构在罕遇地震作用下的层间剪力、层间位移、顶部加速度和位移进行分析。分析得出阻尼器在不同布置方案下的控制效果。以此规则、特点和优化布置方法为基础,研究不同质量比对阻尼器控制效果的影响。结果表明,将阻尼器布置在外侧并适当增大质量比可以提高阻尼器的控制效果。研究结果可以是一样的。为高层钢框架结构阻尼器的布置提供参考。
十二
12
基于三参数模型的半刚性连接形状系数研究
刘伟书甘平
以上下翼缘角钢半刚性连接和加长端板半刚性连接为研究对象,基于三参数模型,利用有限元分析软件ANSYS建立了有限元分析软件ANSYS建立单元模型,得到半刚性连接的弯矩-转角曲线。采用数值分析方法对弯矩-转角曲线进行拟合,得到了两类半刚性连接形状系数的近似求解公式,并与现有试验数据进行了对比分析。研究表明,基于三参数模型,利用形状系数近似公式得到的弯矩-转角曲线与有限元模型的弯矩-转角曲线及实验数据吻合较好,验证了其正确性和适用性形状系数近似公式。为实际工程中的半刚性连接设计方法提供了理论依据。
十三
13
风场水平空间相关性对长悬臂钢廊道风致效应的影响
夏亮 张明山 李本岳 徐全标
杨家印
以两栋办公楼之间的长悬挑钢廊道为原型,考虑到脉动风速沿钢廊道长度的不完全相关性,采用谐波叠加法模拟风速时程,将钢廊道基于准稳态假设进行模拟。对连廊进行风振时域分析,得到结构的风振响应和杆件内力。研究表明,由于钢廊道的特殊形状,考虑脉动风速的水平空间相关性后,悬挑端的加速度响应显着增大并产生扭转振动;钢廊道的风振系数,特别是长悬挑部分的风振系数明显增大;某些部件的内力显着增大。因此,长悬挑钢廊道设计应考虑风速水平空间相关性对风致效应的影响。
十四
14
苏州太平金融高层格构树柱轴压试验及数值分析
王景峰吴安旭于曦周文武
沉其涵
为了解苏州太平金融大厦格构树形柱轴压性能及破坏机理,对格构树形柱缩比试件进行轴压试验研究。试验结果表明,格构树形柱轴压性能良好,试件的损伤主要集中在分腿柱的弯头处。利用ABAQUS有限元软件建立了格构树柱数值分析模型,并通过失效模式和荷载-位移曲线验证了有限元分析模型的准确性。针对分腿柱弯头处格构树形柱在大轴压荷载作用下发生破坏的问题,提出了增加横拉杆高度、设置纵向隔墙、填充混凝土3种结构加固措施。有限元分析验证了其改进效果。研究表明,在拼腿柱弯头处加高横拉杆可以有效提高格构树柱的刚度和轴压极限承载力,显着提高其受力性能,可在实际工程中推广使用。
十五
15
无屈曲波形钢板剪力墙减震加固设计
赵雪莲、鲍莲进入金华建设
介绍了非屈曲波形钢板剪力墙在实际工程中的应用,分析了非屈曲波形钢板剪力墙在加固设计中的刚度贡献和减震效果。通过对单片非屈曲波形钢板剪力墙的数值模拟和试验研究,对非屈曲波形钢板剪力墙的侧向刚度和耗能能力进行了分析,并提取了构件参数。整体弹弹塑性分析结果表明,无屈曲波形钢板剪力墙能够满足频繁地震下的结构刚度要求,并且在罕见地震下能够发挥更好的耗能效果,提高整个结构的抗震性能。
十六
16
西安奥体中心体育馆结构设计及多项技术介绍
隋青海 张亚伟
西安奥体中心体育馆是一座超大型综合性体育馆。看台下方主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙结构,屋顶采用带肋环形双层钢格栅。钢屋顶由看台外的48根混凝土直柱和环廊外的16组三角钢斜柱支撑。混凝土柱均匀布置在直径136.6 m的圆上建筑钢结构进展,柱顶设置混凝土圈梁。外三角斜柱的柱头位于直径204.6 m的圆上。内环和外环之间的跨度为34 m。建筑外立面采用飞檐造型,飞檐处屋顶结构采用三层网格,设备风机置于网格中间。介绍了结构选型和设计中的几个关键问题。