格构柱的设计与分析

格构柱设计时应考虑强度、刚度、缓板抗剪、整体稳定和分肢稳定,通过迭代计算初步确定构件截面.通过某工程双槽钢格构柱的计算发现分肢稳定是格构式构件设计的关键,合理设计缀板的间距可以达到经济安全的目的.     

变截面斜缀管式钢管混凝土格构柱抗震性能研究

应用OpenSEES有限元通用软件,对四肢变截面斜缀管式钢管混凝土格构柱抗震性能开展数值仿真研究,探讨格构柱的滞回曲线、位移延性、刚度退化、能量消耗等方面的受力性能和规律,与等截面斜缀管式钢管混凝土格构柱进行对比分析.研究了柱肢坡度、轴压比、长细比、支主管面积比、缀管布置形式、柱肢钢材强度、混凝土强度等参数对变截面斜缀管式钢管混凝土格构柱抗震性能的影响,提出合理的参数适用范围,为钢管混凝土格构柱的工程应用以及钢管混凝土计算理论的完善提供理论基础.     

变截面平缀管式钢管混凝土格构柱的抗震性能

应用OpenSEES通用程序建立变截面平缀管式钢管混凝土格构柱有限元模型,试件的分析结果与拟静力试验结果吻合良好。以柱肢坡度为计算参数,对四肢变截面平缀管式钢管混凝土格构柱开展抗震性能研究,探讨了构件的耗能能力、骨架曲线、结构延性、刚度退化等方面的受力性能和规律,并与等截面钢管混凝土格构柱进行对比研究。在此基础上进一步分析了轴压比、试件高度(长细比)、平缀管竖向间距、柱肢含钢率、支主管管径比、钢材屈服强度、混凝土强度等参数对变截面平缀管式钢管混凝土格构柱抗震性能的影响,为钢管混凝土计算理论的进一步完善和变截面钢管混凝土格构式桥墩的工程应用提供参考。     

双肢缀条与缀板格构柱的经济性对比研究

以单向偏心受压双肢格构柱为研究对象,引入参量柱端压力、压力单向偏心距、柱计算长度、槽钢类型、分肢间距、缀板尺寸与间距、缀条尺寸与布置角度等。变化各参量,验算得到满足《钢结构规范》的缀条与缀板格构柱,对比两者在相同外荷载工况下的最小用钢量。分析表明,缀条柱的经济性随端部压力、压力单向偏心距和柱计算长度的增大而逐渐优于缀板柱;并且当压力和偏心距较大时,柱的计算长度对两者用钢量差值的影响较小。根据荷载工况与经济使用荷载工况边界曲线的关系,可以选用较经济的格构柱形式。研究结果可以指导设计工作中两种形式格构柱的选用。     

等截面钢管混凝土格构柱骨架曲线的统一算法

介绍了斜缀管式和平缀管式等截面钢管混凝土格构柱骨架曲线的计算方法并进行评价分析。研究表明,不同缀管布置形式的钢管混凝土格构柱,其抗震性能具有共性。借鉴钢管混凝土单肢柱的计算框架,开展等截面钢管混凝土格构柱骨架曲线的统一算法研究,对弹性刚度、水平峰值荷载、峰值荷载位移、下降段刚度等主要参数的计算方法进行了深入探讨和算例分析,并以干海子大桥格构柱墩为研究对象,采用OpenSEES有限元程序,对骨架曲线算法进行工程实例验证。研究结果表明,计算值与试验值及有限元计算结果均吻合良好。最后提出了适合工程应用的等截面钢管混凝土格构柱骨架曲线的统一简化算法,为钢管混凝土计算理论的进一步完善和规程编撰提供参考。     

自秘实方圆钢管混凝土四肢格构柱拟静力试验对比研究

通过对2个自密实方钢管混凝土格构柱模型和1个自密实圆钢管混凝土格构柱模型在恒定竖向荷载作用下的水平低周反复试验,研究了试件在低周反复水平荷载作用下的破坏形态和抗震性能,给出了试件在反复荷栽作用下的滞回曲线和延性系数．试验结果表明,3个自密实钢管混凝土格构柱构件的破坏形态基本一致,表现为最终缀管与柱肢连接处的柱肢被撕裂,说明缀管与肢柱的焊接连接处是构件的薄弱位置;滞回分析表明,圆钢管混凝土格构柱比方钢管混凝土格构柱具有更高的抗震能力．     

变截面钢管混凝土格构柱轴压极限承载力

变截面钢管混凝土格构柱的轴压试验结果表明,随着试件高度的增大和柱肢坡度的减小,其极限荷载逐渐降低.基于上述规律,在等截面钢管混凝土格构柱计算框架的基础上,研究了变截面钢管混凝土格构柱轴压极限承载力的计算方法.提出变截面钢管混凝土格构柱等效长度的概念和等效长度法的计算公式,其承载力计算结果与试验结果吻合良好.最后在有限元数值分析验证的基础上,给出适合工程应用的四肢变截面钢管混凝土格构柱轴压极限承载力的实用算法,为钢管混凝土设计规程的进一步完善提供参考.     

无屈服台阶钢管混凝土(CFST)四肢格构柱轴压试验

为了对无屈服台阶钢管混凝土(CFST)四肢格构柱构件的变形及受力特征进行分析,进行了2根无屈服台阶钢管混凝土(CFST)四肢格构柱的轴压试验.该试验在5 000 kN压力试验机上进行.试验结果表明:无屈服台阶钢管混凝土(CFST)轴压四肢格构柱破坏形态为剪切破坏.其破坏前有较明显的征兆,属于延性破坏范畴;轴压四肢格构柱轴压破坏时多处肢柱部位被拉裂,这些部位都位于缀管与肢柱的焊接连接处,由此判断这些部位为构件的薄弱部位.在整个受压过程中斜缀管和平缀管的受力都较小且都处在弹性阶段,说明缀管的用量可能偏大,应该对缀管的用量进行优化.     

四肢缀条轴压钢管混凝土格构柱承载能力分段合成法

采用泰勒级数作为分段插值函数,在考虑多个截面的平衡条件和紧箍效应钢管混凝土应力-应变关系、剪切变形及初弯曲影响的基础上,建立杆件截面的平衡方程,提出四肢缀条轴压钢管混凝士格构柱弹塑性极限承载力数值方法,并编制相应的计算程序.利用提出的计算方法和编制的程序对国内已有轴压四肢钢管混凝土格构柱试件进行计算,并与现有一些规程进行比较.同时,结合数值计算结果及长细比折减系数计算模型,提出长细比折减系数计算公式.利用提出的长细比折减系数计算公式对国内已有轴压四肢钢管混凝土格构柱试件进行计算,并与数值计算结果及试验结果进行比较.研究结果表明:该方法适用于轴压长柱和短柱的弹塑性极限承载力的计算.规程计算方法结果偏于保守,计算误差大,本文方法的计算结果与试验结果较吻合;本文提出的长细比折减系数计算公式正确.     

高桩承台塔吊基础格构柱轴向受力分析

高桩承台塔吊是重要的施工机械.它的基础承台格构柱受力状态很复杂,其设计是否合理也值得关注.经检索,这方面相关研究的报道很少.本文以基础承台格构柱为研究对象,首次提出一种方法:即对基础承台格构柱的静载受力状况采用有限元SAP2000分析,对它处于活载受力状况采用应变仪检测,然后综合这两部分的分析给出高桩承台格构柱的整体受力状态.所得结果表明,提出的方法是可行的,所研究的某高桩承台塔吊基础格构柱设计是偏于保守的.还提出在满足设计要求条件下,如何减少格构柱钢管内混凝土的重量,减轻结构自重.为今后高桩承台塔吊的设计优化与成本优化提供量化的指导.     

Q420大规格双角钢十字组合截面构件受力性能

大规格双拼组合角钢构件相对于普通规格多角钢组合截面构件,以承载力高、施工简便和耗能少等优点,逐步在工程实践中的得到了推广。本文以Q420大规格双角钢十字组合截面构件为对象,构建了大规格双角钢十字组合截面构件的有限元模型,采用控制变量法,探讨了填板厚度、角钢壁厚、长细比、填板间距对大规格双拼组合角钢构件承载能力的影响规律;基于不同参数的计算结果,拟合了含有填板间距和长细比的填板设计公式,进而计算了大规格双角钢十字组合截面构件的承载力稳定系数,并将计算结果与国内外现行规范中的双拼角钢组合截面的柱子曲线进行了对比。研究结果表明：现行规范对Q420大规格双角钢十字组合截面构件承载能力的计算偏保守。     

悬挑式扣件钢管脚手架搭设的新方法

对当前中高层建筑悬挑式扣件钢管架搭设使用型钢较多及施工不便的现状,以<建筑施工扣件钢管架安全技术规范>为基础,通过理论分析和计算,阐述了八字斜撑钢管代替型钢联梁的施工方法,达到简化施工工序及节约成本的目的.     

双偏压双工字型钢混凝土方柱正截面承载力计算

以纤维法算出不同轴力下双工字型钢混凝土方形柱截面主轴和与主轴任意夹角方向的抵抗弯矩值,以这些数据为基础,用幂函数拟合等轴力时双向偏心受压柱承载力极限曲线,再用三次多项式拟合不同轴力时截面主轴抵抗轴力一弯矩关系,从而得到三维空间的双工字型钢混凝土方形截面双偏压承载力极限曲面．在计算机中建立相应的数据库,可实现双偏压作用下双工字型钢混凝土方柱承栽力的快速计算．     

外包钢柱轴压比限值的研究

组合结构的类型之一外包钢柱已经在工程中大量出现，经常遇到的问题却是：柱截面由轴压比控制，而不是由配筋来控制。轴压比是影响其受力性能的主要因素，当轴压比不同时可能会发生不同的破坏，为了避免发生脆性破坏，在设计时就会出现柱截面很大的情况，在高层结构尤甚。本文针对轴压比课题进行了分析，结果发现，当结构的型钢型号、混凝土等级、柱截面尺寸变化时，其轴压比也是可变的。因此，在设计时应根据不同的情况采用不同的轴压比限值。     

钢结构体系中梁、柱及节点分析

主要介绍了钢结构中梁柱的不同截面形式及其连接，并对每种截面形式进行了分析，阐述了各自的特点和连接方式．对钢结构体系中梁、柱形式的选用和节点的连接构造具有一定的指导作用．     

雪龙滩水电站引水隧洞施工技术措施的探讨

雪龙滩水电站引水隧洞总长为２１８０为，洞型为圆形，隧洞施工区在海拔２５５０米的高寒地区，隧洞施工采用钻爆法，根据不同的地质情况下不断变化调整爆破参数，以取得良好的爆破效果，隧洞支护有钢支撑悬臂棚架超前支护法，钢拱架支护法，为了改善洞内施工环境，采取送，排组合方式通风，本文就上述施工方法和技术的先进性与效果加以介绍和论述。     

特大断面隧道断层段地震响应与断层构造关系

针对特大断面隧道断层破碎带地震响应强烈而导致衬砌结构更易遭受破坏的问题,本文采用FLAC 3D仿真计算软件,通过数值模拟,研究特大断面隧道地震与断层宽度、断层倾角的关系,分析衬砌地震响应规律,确定抗震薄弱位置及抗震设防范围。分析结果表明：断层处的衬砌横断面上的拱腰和拱脚处属于抗震薄弱位置,需要在这些位置处重点进行设防;断层上盘位置对地震响应更明显,应加强这些位置上隧道衬砌的抗减震措施;地震时,小倾角,大宽度的断层构造对特大断面隧道的影响大。在本文研究的断层构造范围内,特大断面隧道的抗震设防区域选取应为：断层及断层交界面前后各取25~30m的区域。这些结果可为地震区的特大断面隧道设计建设提供参考。     

对称曲率条件下导洞宽度变化对隧道的影响分析

作为特大断面公路隧道常用的开挖手段，双侧壁导坑法可以把大断面隧道划分为若干个小断面进行开挖，从而保证开挖过程围岩的稳定性。但是目前为止双侧壁导坑法导洞断面形式的设计标准还不够完善，为进一步优化其断面设计，以唐山市某隧道为依托，通过对软弱破碎围岩条件下采用对称曲率方式设计的侧导洞进行有限元模拟，对不同宽度侧导洞的洞顶沉降、围岩核心土应力及塑性区变化和临时支护受力情况进行分析。结果表明导洞宽度过大，容易引起衬砌结构内力过大，同时也不利于核心土的稳定性；导洞宽度过小，则会造成围岩应力集中程度过大，也会引起核心土上部分开挖时洞顶沉降过大而引起坍塌，此外导洞过小还会造成工作面狭窄，对施工造成不便，所以导洞宽度设计为7.2 m时较为合理。可见导洞宽度为整个断面宽度的三分之一时，将更有利于洞室稳定和施工安全。     

第八届中国花博会主场馆铝合金飘棚设计

介绍了第八届中国花博会主场馆铝合金飘棚结构设计中的主要技术问题。该结构采用钢结构分叉柱支撑的铝合金空间三角形网格结构,铝合金大飘棚平面投影高达27 000 m2,属于罕见的铝合金大跨结构。描述了该工程的总体概况、设计思路、铝合金空间网格结构的有限元设计、铝合金构件与铝合金节点的设计与试验测试、钢结构分叉支撑柱设计、结构静载、风载荷与抗震分析等问题。通过该结构设计的分析,为大跨度铝合金结构的设计提供了宝贵的经验。     

复杂施工条件下,高层扣件式钢管脚手架的工程实践

介绍了以《建筑施工扣件式钢筋脚架安全技术规范》（JGJ130－2001）及其他规范、标准进行高层脚手架的设计、施工管理,在复杂施工条件下成功的方法和经验。