箱形截面压弯杆弯扭屈曲承载力
近三十年来各种类型的钢结构在我国获得了大范围的应用,其快速发展促进了对它们设计方法的研究。由于研究手段的现代化,钢结构稳定理论、抗震设计理论和组合结构理论都取得了巨大的进展,钢结构及其配套新技术也不断出现。虽然钢结构应用广泛,钢结构设计规范也已经进入第 4 个版本即 2017 版本,但是钢结构设计仍存在很多亟待改进的地方,例如外露式柱脚的锚栓能否参与抗剪以及抗剪承载力如何计算,外包式柱脚的外包混凝土层是钢柱的支座还是与钢柱共同工作形成了钢管混凝土(SRC)柱,抗震结构的梁柱节点域应设计成强节点域还是弱节点域,等等。浙江大学童根树教授在参与钢结构相关规范的过程中对这些问题进行了一些思考,并带领团队进行了相关深入研究,在重视理论的同时也偏向工程应用,积累了很多很好的设计经验。为进一步促进和推动我国钢结构设计方法和技术的发展,《钢结构(中英文)》编辑部特邀童根树教授将其在钢结构设计研究中的新观点、新方法和新结果进行系列介绍,以飨读者,并欢迎大家交流和探讨。
外包式柱脚解剖分析
近三十年来各种类型的钢结构在我国获得了大范围的应用,其快速发展促进了对它们设计方法的研究。由于研究手段的现代化,钢结构稳定理论、抗震设计理论和组合结构理论都取得了巨大的进展,钢结构及其配套新技术也不断出现。虽然钢结构应用广泛,钢结构设计规范也已经进入第 4 个版本即 2017 版本,但是钢结构设计仍存在很多亟待改进的地方,例如外露式柱脚的锚栓能否参与抗剪以及抗剪承载力如何计算,外包式柱脚的外包混凝土层是钢柱的支座还是与钢柱共同工作形成了钢管混凝土(SRC)柱,抗震结构的梁柱节点域应设计成强节点域还是弱节点域,等等。浙江大学童根树教授在参与钢结构相关规范的过程中对这些问题进行了一些思考,并带领团队进行了相关深入研究,在重视理论的同时也偏向工程应用,积累了很多很好的设计经验。为进一步促进和推动我国钢结构设计方法和技术的发展,《钢结构(中英文)》编辑部特邀童根树教授将其在钢结构设计研究中的新观点、新方法和新结果进行系列介绍,以飨读者,并欢迎大家交流和探讨。
大跨度空间网格结构常用安装方法及新思路
近年来,大跨度空间网格结构在航站楼、会展中心、体育馆等城市大型公建项目中得到了广泛的应用。伴随着新型结构形式的不断涌现,现场安装也面临着巨大挑战。通过对近年来空间网格结构典型案例梳理及几种常用安装方法的优、劣势分析,发现现有安装方法在实际应用中均存在一定的局限性。因此,亟需对更高效的安装技术展开深入研究。 以国际 FIFA 标准建设中的广州 10 万座足球场,是国内罕见的球场与商业结合、场心下设地下室的体育文化综合体项目。项目设计灵感来源于“并蒂莲”,取其“含苞待放又紧紧相拥” 的优美形态,造型别致。钢罩棚最高点标高为 88.6 m,最大悬挑长度约 91 m,自上而下布置 3 层菱形花瓣状体块,每层花瓣造型由 12 个单元构成,单个花瓣尺寸达 40 ~ 64 m,形成巨型带肋空间折板网格结构。在分析现有的高空原位安装、累积滑移安装等方法后,发现存在临时措施量大、交叉作业多、质量控制难等问题。借鉴桥梁竖转安装思路,提出空间网格结构的负角度竖转安装方法。其核心步骤为:低位拼装—竖转到位—嵌补合龙—同步分级卸载。而后,对竖转界面及单元划分、竖转系统设计、转铰构造等关键节点进行分析。基于此,利用 MIDAS/Gen 大型结构有限元分析软件,对竖转过程关键施工阶段的变形及受力进行施工模拟验算,并与设计施工阶段的结果进行对比,以此验证竖转安装方法的可操作性。
箱型空腹屋盖与传统屋盖的结构性能对比研究
作者:赵蔚然 郑腾腾 赵才其 袁良健 连云港供电公司 东南大学土木工程学院 东南大学溧阳基础设施安全与智慧技术创新中心 摘 要 提出了一种新型空间结构——铝合金蜂窝板箱型空腹屋盖结构,它是由轻质高强的铝合金蜂窝板通过特种连接件拼接而成的五面体或六面体箱型空腹结构,它不仅具有张力结构“轻质高强”的特点,还吸收了刚性结构高强度、高刚度的优点。为了探究箱型空腹屋盖相对于传统屋盖的结构性能的优势,以铝合金蜂窝板箱型空腹屋盖的承载力试验为基础,研究了箱型空腹屋盖的力学性能,运用 ANSYS 软件建立了完全协调和耦合两种有限元分析模型,并且验证了有限元分析模型的有效性。对三向网格型单层网壳、正放四角锥双层网壳、无底板的五面体箱型空腹屋盖、有底板的六面体箱型空腹屋盖 4 种结构进行了力学性能分析,并且分析了其经济性。