钢结构工程设计施工一体化，高精度焊接与抗震技术领先

考虑竖向荷载的加劲钢板剪力墙设计技术研究

钢板剪力墙体系是一种有效的抗侧力体系,以较高的侧向刚度、良好的延性、优异的能量耗散能力和很高的安全储备等优点为多层钢结构建筑提供了一种新型有效的选择。钢板剪力墙具有较高的初始刚度和屈曲后刚度,能很好的弥补钢框架-混凝土核心筒发生开裂、强度和刚度退化的不足;与钢筋混凝土剪力墙相比,具有很好的延性和滞回性能;与钢斜支撑结构相比,钢板剪力墙因为形状是矩形的,加工、安装、运输均很方便,制作和安装成本大幅度下降。 但是《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)中对钢板剪力墙的规定不能指导工程设计,因此大大影响了钢板墙的推广。我国现行《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)规定钢板墙剪切弹性屈曲不先于剪切屈服,这就导致钢板很厚或者加劲肋很密,无法发挥钢板墙经济轻巧的优势,密肋加劲也增加了施工难度,而且与国外实际应用不符,从日本的实际应用来看,加劲肋数目很少,远达不到密肋加劲。 本论文基于国内外学者已有研究成果,分别对纵向加劲,纵横加劲、非加劲钢板剪力墙进行了有限元模拟和弹性屈曲研究。 首先研究了纵向加劲钢板剪力墙的剪切屈曲性能,分析了加劲肋刚度、加劲肋数目、区格宽高比对钢板墙剪切屈曲性能的影响,发现区格宽高比和加劲肋刚度系数对剪切屈曲系数有很大影响,并提出了门槛刚度计算公式,新公式考虑了加劲肋扭转刚度的加劲肋门槛刚度的影响。 然后研究了纵横加劲钢板剪力墙的剪切屈曲性能,通过对一横多纵,两横多纵和三横多纵系列的研究,提出了纵横加劲钢板墙的屈曲系数计算公式以及门槛刚度计算公式,公式精度良好,有望在工程中应用。研究过程中同样考虑了边框扭转约束对屈曲系数的影响,用新标准衡量钢板墙的剪切屈曲系数和门槛刚度。 本文还研究了不同边界条件压剪矩形板的屈曲,其中包括四边简支、两侧边固支、四边固支三种情况,通过改变压应力和剪应力的加载比例以及矩形钢板的宽高比得到一系列计算模型,用ANSYS软件对这一系列模型进行屈曲分析,验证了已有剪压板弹性屈曲条件公式,确定了公式适用范围,提出了适用范围之外的弹性屈曲条件公式,公式具有较高精度。 最后,本文针对目前钢板墙基本假定与实际受力不符的情况,考虑了竖向荷载对钢板剪力墙的影响,进一步研究了非加劲钢板墙在压剪作用下边框扭转刚度对钢板屈曲性能的影响;然后建立有限元模型分析不同压剪比例情况下纵向加劲钢板墙的门槛刚度和屈曲应力,用有限元软件研究其屈曲性能和门槛刚度,分析了屈曲应力与加劲刚度的关系,得出了加劲肋门槛刚度的计算公式。研究结果表明曲线变化趋势随着压剪比例的增大,从纯剪状态逐渐趋于纯压状态。 本文所得到的成果如下: 1、提出了加劲肋门槛刚度的判定标准,新标准考虑了加劲肋扭转刚度的影响; 2、提出稀疏加劲钢板墙在纯剪状态下的门槛刚度公式和纵横加劲钢板墙剪切屈曲系数与加劲刚度的关系公式,公式具有较高精度,可以用于工程设计。 3、研究了压剪作用下弹性屈曲条件,验证了已有公式的适用范围,并提出了适用范围之外的弹性屈曲条件公式,公式结果与数值模拟结果的比较表明,新公式具有良好的精度。 本文所研究的稀疏加劲钢板墙对推进钢板墙结构体系的应用,实现钢结构住宅抗侧力体系的工业化具有一定推动价值,并可在一定程度上解决影响住宅产业化一个瓶颈问题。

大跨钢结构动力特性分析

本文针对一大跨张弦梁钢结构工程建立了考虑楼板面内弹性变形、钢屋盖杆件偏心交汇、上弦钢梁形心主轴变化等因素的高精度有限元空间质点系计算模型,进行了采用 Block Lanczos 求解技术的模态分析和单点加速度响应谱分析。通过对整个结构和纯钢屋盖的两种计算模型的自振周期、振型、模态系数、有效质量等的比较,表明本工程结构方案合理。各阶模态以平动为主,通过支撑构件的调整.可以减少扭转的成分,满足设计的要求。纯钢屋盖计算模型在仅考虑低阶振型参与时作为整个结构简化的计算模型。对于大跨钢结构采用振型分解反应谱法时,某些高阶振型不可忽略。

巨型框架结构体系超高层钢结构设计与施工技术

北京电视中心工程首次在工程中对巨型钢框架结构体系进行了研究与应用的工程,针对巨型框架结构体系超高层纯钢结构设计与施工方面的特点和难点,主要研究应用了巨型框架平面控制轴网竖向传递精度控制技术,巨型钢框架结构上下巨型钢桁架协同受力施工技术,悬空大跨度空间钢管桁架安装技术,大型液压爬架安全防护技术,巨型桁架高精度整体提升技术和斜铁楔紧固定法内爬式塔式起重机群塔作业施工技术,是北京市目前最高的纯钢结构建筑.

东莞篮球中心大跨度V形斜钢柱抗剪预埋件施工技术

东莞篮球中心工程钢结构屋盖采用车辐式结构,外环的环向落地V形柱和支承于大屋盖上的斜柱共同支承屋盖。V形斜钢柱抗剪预埋件高精度的安装定位难度大,抗剪键定位精确度要求高。工程通过设计一种新型的V形斜钢柱抗剪预埋件,通过定位支架、定位环板控制,埋件二次调整就位,混凝土二次灌浆等技术措施,有效保证了整个施工过程的质量。

超高建筑平面测量控制网竖向传递与分段系统

本实用新型提出一种超高建筑平面测量控制网竖向传递与分段系统,应用于高层钢结构测量领域,其包括:第1-57层测量平面控制网单元,第57-78层测量平面控制网单元,第78-96层测量平面控制网单元和第96-101层测量平面控制网单元,所述四个测量平面控制网单元由平面控制网基准点位中转层竖向传递布设.本实用新型提出的超高建筑平面测量控制网竖向传递与分段系统,进行了高精度的地面控制网布置,根据工程体型复杂,平面多变等特点,研究设计了适应结构变化的测量平面控制网,既满足了测量工作的需要,又提高了测量效率.

"华龙一号"核岛龙门架安装质量控制

文章主要介绍了"华龙一号"核岛龙门架施工过程中的质量控制要点,从吊装前的有限元分析计算,安装精度及质量控制,典型问题的经验反馈等三个方面对龙门架这类典型的钢结构施工质量控制进行了系统的阐述.通过设计制作安装吊装工装,开发大型构件创新的安装方法,灵活应用吊装方法等,保证了龙门架安装的高精度要求.其中,龙门架施工过程中的2起典型质量问题的经验反馈及后续改进措施对于后续类似工程具有很好的借鉴意义.