钢框架结构钢骨消能支撑的抗震性能研究

通过对钢框架、钢支撑钢框架和钢骨消能支撑钢框架结构体系的弹性反应谱分析、弹性以及弹塑性时程分析,对比研究了3种钢框架结构体系的抗震性能。分析结果表明,钢骨消能支撑钢框架结构体系能有效地消散输入结构的地震能量,减少结构地震反应对钢框架梁柱的非线性性能的需求。同时由于钢骨消能支撑的作用,避免了钢框架结构的局部失稳,提高了结构的弹塑性变形能力和延性。     

巨型钢框架--拉索支撑体系在水平荷载作用下的破坏性能

为了解巨型钢框架-拉索支撑体系在水平荷载作用下的破坏性能,采用倒三角和均匀分布两种水平加载模式对经抗风抗震优化后的巨型钢框架-拉索支撑结构进行Pushover分析,研究在不同水平加载模式下的出铰顺序,并考察其抗侧刚度及拉索受力特征。研究表明,在倒三角和均匀分布两种加载模式下,结构的出铰顺序基本一致,构件破坏先后顺序为巨型柱肢间支撑、巨型梁腹杆、楼层梁、柱肢。均布加载得到的抗侧刚度大于倒三角分布;拉索退出工作的时间越早,则同一层中另一侧索拉力增加得越快。     

Pushover分析在建筑结构地震分析中的应用研究

Pushover分析作为一种建筑结构弹塑性地震响应的简化近似计算方法和抗震性能评价方法已得到广泛应用。Pushover分析方法是一种简单和有效的抗震性能评估方法,对其开展深入研究以提高其精度,是抗震研究中的一个很重要的课题。     

附加阻尼装置的悬挂式巨型钢框架支撑体系模态分析

通过对现有高层建筑结构的体系评价,提出了新的超高层结构体系——附加阻尼装置的悬挂式巨型钢框架支撑体系.建立该体系的三维空间模型,运用有限元方法进行模态分析,并与巨型钢框架悬挂结构和巨型钢桁架悬挂结构的模态进行对比研究.计算研究表明,附加阻尼装置悬挂式巨型钢框架支撑体系具有良好的结构性态,巨型支撑与预应力拉索显著地提高抗侧刚度,同时附加阻尼器使结构密集模态成组及特征相似模态成对现象更为突出.     

预应力钢-混凝土组合梁抗扭极限分析

本文根据软化桁架模型理论,通过力及力矩的平衡、变形协调和材料本构关系,得出在扭矩作用下预应力组合梁的受扭强度、扭率、应力、应变、扭转角等一系列方程,最后推导出在扭矩作用下开、闭口截面预应力钢-混凝土组合梁的抗扭极限强度计算公式.     

钢框架-防屈曲支撑结构抗震性能的振动台试验研究

为了研究防屈曲支撑结构在地震作用下的抗震性能,采用低屈服点钢材制作内芯板,设计和加工制作了1/4缩尺的钢框架-防屈曲支撑试件,对其进行3种不同地震波作用下的振动台试验,分析了该结构在不同等级地震波作用下的破坏形式、动力特性、加速度响应、层间位移角、应变等力学性能.结果表明:在不同强度地震波作用下,各构件均没有明显的破坏现象.试件的初始基本自振频率为23.12 Hz,初始阻尼比为2.78%.随着加载的峰值加速度增大,自振频率逐渐降低,但阻尼比逐渐增加.试验结束时,试件的刚度退化率为5.4%.结构的加速度放大系数随地震强度的增大而减小,且二层的加速度放大系数大于一层.结构的最大层间位移角在小震和大震下分别为1/3 000和1/314,满足结构抗震设计要求.框架梁和柱各测点的应变随地震峰值加速度的增加逐渐增大,且应变变化趋势在工况5之前呈线性变化,之后呈非线性变化.     

单侧舱壁或平台对骨材支撑效果分析

在海洋工程船的设计建造中,如何既保证船体的结构强度又减轻实船重量,是讨论的热点。以某海工船中横剖面中垂向扶强材以其背面单侧平台支撑的节点为例,将其改为3种不同的节点形式,通过Ansys有限元软件分别进行建模、分析。从Ansys计算结果的变形情况和应力云图可以初步断定单侧舱壁或平台可以作为骨材的有效支撑,再用BV船级社校核软件Mars 2000读出的骨材剖面模数换算成应力值与Ansys计算出的应力值进行对比分析,证实了单侧舱壁或平台可以作为骨材的有效支撑。     

隔震与非隔震高桩码头结构的Pushover对比分析*

高桩码头叉桩刚度大,在地震作用下极易发生脆性破坏而引起码头结构的破坏,隔震技术作为提高结构抗震安全性的成熟技术,已经广泛应用于建筑、桥梁等结构中。为此,在叉桩桩顶处增加橡胶隔震支座提高码头结构的抗震安全性。以顺岸无梁板式码头为研究对象,通过SAP2000软件建立全直桩码头结构、非隔震叉桩码头结构、隔震叉桩码头结构3种有限元分析模型,进而对3种结构进行二维Pushover对比分析,对比结构的自振周期、静力Pushover曲线、塑性铰、桩身弯矩以及位移能力5个方面。结果表明,隔震叉桩码头结构具有较大的水平承载能力和位移变形能力,可以有效解决叉桩脆性破坏的问题。     

复合法预应力混凝土大直径管桩管节生产的裂缝调查及分析

简述了复合法预应力混凝土大直径管桩的结构性能和生产工艺,通过管节裂缝的调查和分析,揭示了管节内壁裂的主要成因,并提出了减少或消除裂缝的技术措施。     

钢-混凝土组合连续梁桥体外预应力设计

结合深圳市机场南路新建工程50＋82＋50m钢-混凝土组合连续梁桥的设计实例,对体外预应力钢束束形布置、张拉控制应力、自振特性、转向装置、耐久性设计等方面进行了分析研究。研究结论认为在此类设计中,应重点考虑锚固区和转向装置、体外索振动和防腐要求等方面的问题。     

集装箱码头不同结构造价对比分析

分析某集装箱码头初步设计阶段3种结构方案的工程造价组成,为设计、施工提供了优化方向。对比分析结果表明:插入式钢圆筒方案造价具有明显优势,重力式沉箱结构造价相对较高,但在码头使用方面具有较大优势。对比结果为决策者选择最终的施工方案提供了理论依据。     

强支撑框架理论在港口钢结构栈桥中的应用

应用GB 50017—2003《钢结构设计规范》5.3.3条"强支撑框架理论"概念,结合港口工程中钢结构栈桥支柱结构特点,对大跨度、高支架的栈桥采用组合桁架与单柱结构,提出合理确定该结构体系中柱计算长度的实用、简捷方法。     

Development of a rigid-ended beam element for analysis of bracketed frame structures

At the initial design stage, for rapid evaluation of strength of ship structures, finite element analysis using beam elements is carried out as a rule. In beam modeling of ship structures, brackets are usually represented by rigid elements to simplify the analysis. The extent of rigid ends, which is called the span point, can be determined from the three kinds of view points, i.e., bending, shearing and axial deformation.

In this paper, a novel beam element is developed. The developed novel beam element, referred to as the rigid-ended beam element, can consider the effect of three kinds of span point within one element, which was impossible in modeling with the ordinary beam element. Calculated results agree with the exact solution for a cantilever beam and also with results obtained from finite element analysis using membrane elements. Structural analysis using the rigid-ended beam element is revealed to have good computing efficiency due to the elements not needing to correspond to the brackets.     

设置软钢阻尼器的钢框架消能减震性能研究

通过在钢结构模型楼层设置软钢阻尼器,采用质点系模型和自编时程分析法程序,讨论了阻尼器设置参数与楼层动力响应值减震效果之间的关系,分别研究了楼层和阻尼器的塑性能与阻尼器有效刚度之间的关系．结果表明：层间最大位移角的减震效果最好,且有控楼层要好于无控楼层;最大速度和最大加速度的减震效果与阻尼器设置参数、输人地震动有关;随着阻尼器有效刚度的增大,有控楼层的楼层最大剪力降低,楼层的塑性能减少,阻尼器的塑性能增多且幅度下降．     

首部《预应力钢结构技术规程》的几点探讨

我国首部<预应力钢结构技术规程>的发行有助于推动预应力钢结构学科的发展与普及.本文总结了日常使用<规程>的一些体会,提出了几处关键符号的修改建议,计算了预应力拉索总安全系数,推导了拉索预应力摩擦损失计算公式,完善了预应力压杆拉索初张力的限值控制计算,提出了预应力拉索实腹梁的整体稳定计算方法.可供设计研究人员参考.     

Optimum arrangement of braces in jacket platform based on strength and ductility

Nonlinear behavior of jacket platforms is important in both design and rehabilitation issues that depends on the bracing arrangement. Both ductility and strength of the structures derived from pushover analysis are highly related to configuration of the braces. Considering a suitable criterion such as constant weight or constant stiffness and period of the structure in all arrangement cases, one can compare the capacity curves and find the best configuration. In this paper a simple logical method for investigating the strength and ductility of the jacket structure is presented, it is shown that global geometry and configuration of the braces are very important and effective in both strength and ductility parameters. Three parameters, normalized strength, normalized ductility and a combination of these two parameters are defined in order to have an engineering and practical index for comparing the results. At the end of the numerical discussion, the optimum configuration can be found. Such an investigation is very important in the initial design stage. Also, in assessment of existing platforms, it is very important to find the reliable strength and ductility of the structure. Such a study gives a deep view of this issue as well.     

金属夹层结构的舰船应用研究综述

  目的  为实现船体结构的轻量化设计,采用金属夹层结构代替传统的加筋板结构,在保证原有结构承载性能的前提下,降低船体结构重量。  方法  针对单轴压缩作用下V型和I型金属波纹夹层板的承载性能问题,利用ABAQUS软件,对其进行屈曲分析和非线性有限元分析,并与传统加筋板结构的承载性能进行对比分析,  结果  得到了金属夹层板的承载性能与失效模式。计算结果表明,结构型式不同使得其屈曲失效模式存在差异;相同重量下,设计的I型金属波纹夹层板承载能力最强,加筋板与V型金属波纹夹层板次之。  结论  不同结构型式的轻量化减重效率有所不同,金属夹层板的轻量化规律可为其在船体结构设计中的选型与应用提供参考。     

钢护筒与钢筋混凝土协同受力机理数值分析与模型验证

以果园二期桩基为原型,对6个钢护筒与钢筋混凝土短柱结构和2个钢管混凝土短柱进行轴压试验。基于ABAQUS有限元软件,以钢护筒厚度、配筋率、配箍率为参数进行分析。结果表明,钢护筒与钢筋混凝土短柱结构中,钢护筒与箍筋对核心混凝土均有约束作用,且双重约束效应明显,有效抑制混凝土裂缝开展,使结构具有更高的承载力、塑性和韧性。箍筋对混凝土的约束作用对钢护筒与钢筋混凝土短柱的承载力、塑性及延性性能影响显著,随着箍筋间距的减小,构件的承载力及延性性能有明显提高。     

高桩码头抗震性能的推覆分析方法研究

对于地震高发地区内的高桩码头,抗震设计占有重要地位,为了了解码头抗震性能,设计时要求进行位移分析。文章阐述了推覆分析的基本原理。在所采用的桩滞回特性的基础上,得出等效阻尼比与位移延性系数的关系,提出了一种评价高桩码头抗震性能的推覆分析方法,通过迭代计算可确定高桩码头结构的目标位移需求。为了证明推覆分析方法的正确性,文中将推覆方法分析所得目标位移需求结果与与国内外16个不同地震记录波时程分析结果进行比较,证明其与时程分析的平均计算结果值十分接近,因此实际工程设计中推覆分析方法可用于高桩码头抗震性能的分析和评估。