渭南鸿基大厦钢结构悬挑屋盖设计

陕西渭南鸿基大厦下部结构为框架-剪力墙结构,支承上部"官帽"为钢结构悬挑屋盖。两个设计方案分别为管桁架结构和钢框架结构,中间大跨度部分采用了空间桁架体系,考虑了51种荷载组合,应用空间整体模型的分析方法,采用Midas gen软件对结构的周期、振型、强度、刚度等性能进行了计算分析,结果表明,管桁架结构能够满足规范设计要求。     

铁路浮桥结构的整体分析

提出了新的铁路浮桥力学计算模型，即按浮桥的实际结构，简化为由梁、刚架、桁架以及刚接、铰接、半铰接和各种形式的支撑组成的复合框架体系，进行整体计算，编制了通用的计算程序，工发出更符合实际的铁路浮桥整体结构分析方法。     

环梁-桁架支撑体系在大型基坑工程中的应用

研究目的：北京西站地下行包库是北京西站改扩建工程中的一个重大项目,对整个工程的进度起着控制作用。通过本研究,拟找到一个施工便捷、结构合理的支护体系。研究方法：根据地质情况、周围环境要求、工程功能、当地的常用施工工艺设备以及经济技术条件综合考虑、因地制宜地选择支护结构的类型。采用理正单元计算、理正整体计算与SAP84计算相校核的计算方法,并对极限平衡法和弹性支点法的计算结果进行对比分析。研究结果：采用人工挖孔桩围护结构＋圆形环梁-桁架支撑的支护体系,其结构受力体系合理,便于施工,经济指标合理。研究结论：圆形环梁-桁架支撑的支护体系结构受力合理,适用于平面尺寸大、长宽尺寸接近、四周地层性质接近、抗力接近的基坑;混凝土圆形环梁结构受压合理,整体稳定性好;桁架体系整体性强,采用钢构件施工速度快;单撑式围护结构可以采用极限平衡法计算。     

耳板式钢-混凝土组合桁架节点力学性能试验研究

钢-混凝土组合桁架梁上弦端节点受力复杂,是组合桁架结构受力的关键部位.以西平铁路桥梁钢-混凝土组合桁架节点为原型,设计制作了3个耳板式节点的1:2缩尺模型,进行水平静力性能试验和有限元分析,研究钢-混凝土组合桁架节点的应变发展规律、极限承载力、破坏模式和荷载-位移曲线等力学性能.研究表明:耳板式钢-混凝土组合桁架节点极限承载力和刚度满足设计要求;PBL连接件具有较好的抗剪能力;节点的薄弱部位为弦杆核心区混凝土;节点的破坏模式主要有弦杆混凝土开裂破坏、腹杆屈曲破坏、腹杆与耳板连接处屈服等,因此提高混凝土强度和节点配筋率,增加腹杆厚度有助于提高整个节点的承载力.     

钢混叠合梁体系转换中的施工监测与分析

钢-混凝土叠合梁在施工中通常设置临时支撑,并通过体系转换以使得组合结构共同受力。若临时支撑失效将导致混凝土桥面板和钢梁自重均由钢梁承担而非组合结构共同受力,从而使钢梁受力过大。本文结合工程实例,针对某50m钢-混凝土叠合梁在组合体系形成过程中因临时支撑失效,导致结构应力和变形偏离设计值。采取了二次支撑和顶升的体系转换方式调整了结构的应力和变形;采用应力监测系统,实时监测二次支撑和顶升的体系转换过程中应力的变化,同时对每级顶升荷载下主梁变形进行监控。监测结果表明,通过对钢混叠合梁的二次支撑和顶升的体系转换施工,桥面板约束释放完全区域钢箱梁结构应力得以恢复,效果理想。该施工工艺可为类似工程提供参考。     

一种新型铁路钢—混组合桁架桥的动力特性分析

对一种由三角形桁架和混凝土槽形板组成的新型铁路钢—混凝土组合桁架桥建立了有限元计算模型,分别采用空间梁单元、空间板单元及三维实体单元对混凝土槽形板进行模拟。计算分析了桥梁的自振特性和移动列车荷载作用下的动力响应。结果表明:采用三种不同单元模拟槽形板得到的结构主要振型及相应自振频率的计算结果较为接近,梁单元模型可在保证精度的前提下大大减少计算工作量;移动荷载作用下桥梁的竖向挠度和加速度响应较小,满足我国干线铁路行车要求。     

锚箱式并排拉索索梁锚固结构设计与受力分析

商合杭高速铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588 m的高低矮塔钢桁梁斜拉桥,其主梁采用2片主桁的钢桁梁,上层板桁组合、下层箱桁组合,斜拉索锚固在桁架腹杆外侧的下层钢箱内。在"主力+附加力"组合下,斜拉索的最大单索索力达16 000 kN,因此,设计采用单个锚点锚固2根斜拉索的锚箱式并排拉索索梁锚固结构。为研究该类型结构的受力特性,建立细部有限元模型进行计算分析,得到各构件的受力特点与传力特性,验证了设计的可靠性。     

96 m钢-混组合桁架梁设计

新建安九铁路跨越武九客专受桥下净空限制,需采用大跨度、低高度桥式结构;同时结合后期维修养护及无砟轨道技术需求,桥面板宜采用混凝土结构,综合考虑本桥采用1-96 m钢-混组合桁架梁跨越武九客专。而96 m钢-混组合桁架梁结构为目前国内同类型桥梁结构最大跨径,并且首次应用于时速350 km无砟轨道。本文结合工程背景详细阐述96 m钢-混组合桁架梁整体设计思路,并对其结构尺寸、受力分析和施工方法进行深入探讨。本工程在安九铁路的成功应用为同类型结构在高速铁路上的推广应用积累了宝贵的设计和施工经验。     

钢板剪力墙钢结构变形控制措施研究

钢板剪力墙结构体系作为新型抗侧力构件被应用到工程施工中,具有结构自重轻、施工速度快、抗震性能好、节约建筑空间等优点。本文结合萧政储出40号地块1标段塔楼钢板剪力墙施工实例,对钢板剪力墙产生变形的原因进行研究,最终采用缩短竖向安装单元尺寸、工厂整体制作安装单元、水平焊缝影响区设置加强角钢、相邻钢板墙之间设置工艺梁等措施,解决了导致剪力墙钢结构安装变形的主要问题,使钢板剪力墙钢结构安装偏差从根本上得到改善,并且平均每层缩短工期5 d。     

新型多层组合连续钢便梁设计与力学性能分析

为解决多孔、大跨度及道岔区框架桥顶进施工中传统线路加固方法施工周期长、施工安全风险高、对铁路行车干扰大等局限性问题，提出一种由Ⅱ形截面钢梁拼接组合而成的多层连续钢便梁加固体系。采用数值模拟和现场试验相结合的方法，对该结构的整体工作性能进行研究分析。结果表明，该新型多层连续钢便梁截面内力符合平截面假定，整体受力状态良好。针对常用框架桥孔径设计了连续钢便梁加固体系并予以验证。该加固体系适用于不同的跨径组合，且具有整体性较好、组合多样化、构件轻型化、作业组装化的特点，可在实际工程中推广使用。     

新型钢枕轨道结构受力特性研究

为研究列车荷载作用下新型钢枕轨道结构受力特性,将混凝土枕轨道作为对比对象,分别建立新型钢枕和混凝土枕轨道-路基空间有限元模型,考虑钢枕处于4种沉降补偿量下的实际工况,对比分析新型钢枕和混凝土枕轨道结构受力特性。研究结果表明:新型钢枕轨道在抵抗变形和抗弯性能方面优于混凝土枕轨道;钢枕沉降补偿量大小对钢轨、钢枕受力影响较为显著,对轨道各部件变形影响不太明显;钢枕轨道和混凝土枕轨道的各部件受力与变形均主要发生在荷载作用位置处,并且2种轨道结构中轨枕的受力特性差异最大、钢轨和道床次之、路基最小。研究成果对新型轨枕的研发及应用具有一定参考价值。     

西宁站站房倾斜框架柱和拱形钢桁架结构设计研究

为了满足建筑功能和立面造型的要求,西宁站站房主体结构采用向站房两侧倾斜的钢筋混凝土框架体系,倾斜柱的倾角为18°,屋面采用79m大跨拱形钢桁架支撑于倾斜柱柱顶。由于独特的结构形态,倾斜框架柱受竖向荷载的二阶效应明显,导致结构各个施工阶段的内力状态不同,为了更准确、合理地确定结构的最不利受力状态,设计中采用了施工阶段模拟分析方法,并对计算结果进行了对比分析。为了有效控制倾斜框架柱的截面裂缝和侧向变形,设计中采用了预应力钢筋混凝土倾斜柱,并根据其受力特点对预应力束的束型和矢高进行了合理确定。     

某公铁两用钢桁架拱桥方案静动力分析

介绍了某主跨为(108 +384 +168)m的公铁两用钢桁架拱桥的总体方案设计.同时对该桥型结构的静力、自振特性及静力稳定性等受力性能进行分析,并与相同跨度的铁路钢桁架拱桥方案的受力性能进行了对比分析.     

基于英国BS5400的预应力混凝土槽形梁结构性能研究

结合一座国外公路槽形梁的工程设计实例,基于MI-DAS FX+V2.0.0和MIDAS/Civil 2006结构分析软件,选取四面体单元和桁架单元,建立空间实体计算模型,进行了各荷载组合工况下槽形梁空间受力性能研究,并针对槽形截面特点进行了各典型位置的剪力滞效应分析。在此基础上基于BS5400,进行结构性能分析及安全性分析,并总结预应力混凝土槽形梁的优缺点。分析结论可为BS5400规范体系下预应力混凝土槽形梁的设计及计算分析提供参考。     

墩高受限时装配式组合连续刚构桥墩梁固结构造及性能研究

针对桥墩高度有限的装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥,为尽量减少墩底出现水平力,在分析结构构造特点和各施工阶段受力行为的基础上,提出了适应于矮墩的墩梁固结构造:利用钢牛腿和墩顶预埋钢板传递施工阶段和运营阶段竖向力;利用抗推挡块抵抗运营阶段水平力,并通过预埋于墩顶钢板下的群钉传递此水平力;利用精轧螺纹钢筋作为安全措施抵抗意外情况下出现的边中跨不平衡拉拔力,保证桥梁安全受力。以实体工程为例,通过有限元方法建立全桥分析模型,分析了桥墩从施工到成桥的力学行为,同时对挡块预埋件式墩梁固结构造进行精细化建模分析。结果表明:与传统的墩梁固结方式相比,该构造可明显降低墩底拉应力,优化墩高受限时钢桁-混凝土组合连续钢构桥墩受力性能,可为桁架连续刚构桥提供参考。     

新型钢枕轨道结构受力特性影响因素分析

针对轨道过渡段基础沉降引起的轨道不平顺问题,提出一种能够自动补偿基础沉降的新型钢枕。为研究新型钢枕轨道结构参数对轨道结构受力特性的影响,基于有限元法,建立新型钢枕轨道-路基空间耦合模型,分析轨下胶垫刚度、钢枕间距以及道床弹性模量等参数对钢枕轨道结构受力特性的影响规律。研究结果表明:轨下胶垫刚度对钢轨受力特性的影响最为显著,随着轨下胶垫刚度的增大,钢轨的受力与变形均随之减小,但同时钢枕、道床和路基的受力与变形有所增大;减小钢枕间距能够减小轨道结构受力与变形,但钢枕间距太小会加大对道砟捣固的作业难度,增加养护维修工作量和维修成本;增大道床弹性模量可以减小轨道结构变形,但同时增大了钢枕和道床的受力。建议对轨下胶垫刚度、钢枕间距和道床弹性模量等参数综合考虑后合理选取。     

地铁车站基坑内支撑刚度的探讨

支撑式支挡结构设计中,内支撑刚度的选取对基坑围护结构受力、基坑变形都有一定的影响。规范在忽略冠梁或腰梁挠度下提出了支撑刚度的计算公式,目前对于是否考虑腰梁挠度存有争议。本文采用倒梁法分析腰梁或冠梁的受力及变形,引入变形协调条件对倒梁法进行反力局部调整,并选取合理的有限元模型进行对比分析。最后得出挡土结构将土压力直接传递给支撑,支撑受力后,腰梁作为连续梁,内部产生转角和挠度,腰梁的作用是调节支撑整体受力,支撑刚度不应考虑腰梁跨中的挠度。     

尼尔森体系刚架拱桥无缝道岔受力分析

尼尔森体系拱因其结构及受力变形的优越性,在现代铁路建设中得到越来越多的应用[1,2]。根据道岔-桥梁相互作用原理,建立"岔-板-梁-墩一体化"有限元模型,以某城市轨道交通中尼尔森体系刚架拱桥为例,对不同工况条件下桥上无缝道岔进行受力计算分析。结果表明:移动小里程端道岔梁的支座以及在道岔梁间插入简支短梁,并综合考虑简支短梁支座的布置方式,其道岔布置可满足规范要求。     

包头站站台雨棚结构设计研究

包头站站台雨棚采用分叉式钢管混凝土柱与双向正交钢梁组成的钢框架结构体系,钢管混凝土分叉柱为雨棚梁提供了更多的支撑点,有效地减小了雨棚梁的计算跨度,使得结构更加合理。介绍该工程的结构布置、结构分析及重要节点设计。对分叉式钢管混凝土柱的受力性能进行分析研究,得出分叉柱的支撑角在35O~50O变化时,分叉式钢管混凝土柱与雨棚梁形成的结构体系可达到最优的受力状态,使得结构最为经济、合理。     

基于纤维梁模型的钢筋混凝土箱梁非线性分析

为了准确模拟钢筋混凝土箱梁的非线性受力性能,采用精细化的三维纤维梁单元模型,基于有限元软件ABAQUS的Standard求解模块,用FORTRAN语言编制了钢筋和混凝土纤维梁单元材料用户子程序,详细介绍了建模过程。以钢筋混凝土简支箱梁为算例,对其进行全过程非线性仿真分析,并与试验结果进行对比,研究配筋率及加载方式对箱梁全过程受力性能的影响。计算结果表明:有限元分析得到的跨中荷载-挠度曲线反映了钢筋混凝土箱梁的受力全过程及破坏形态,且与试验结果吻合良好,验证了本文建模方法的可靠性;配筋率对箱梁的极限承载力影响很大,选择合适的纵筋和箍筋配筋率极为重要;不同加载方式下箱梁的受力性能是有差别的。提出了箱梁全过程受力特性的弯矩-挠度简化计算模型,并与试验结果对比,验证了本文简化计算方法的正确性,为既有桥梁的安全性和可靠度评估提供了简化方法。