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碳素結構鋼范文1
關鍵詞:鋼結構;現場;應力;
1建筑鋼結構施工現場焊接的環境特點
鋼結構施工就是將加工制作好的構件,按次序拼裝、吊裝到設計預定的位置,然后進行測量連接固定,逐件逐單元地集成并最終形成結構體系的過程。安裝工藝方法根據鋼結構工程類型現場決定。建筑鋼結構施工現場焊接作業與其他行業相比,機械化程度低,手工操作多。目前常用的焊接方法還是手工電弧焊。鋼結構施工現場實行項目經理負責制,項目管理水平、人員素質和技術裝備參差不齊。因此,除自然條件外,鋼結構工程的結構特點和安裝工藝方法,也構成了施工現場焊接的環境特點。
1)露天作業、野外施工。存在高溫、嚴寒、風雨雪霧等惡劣天氣,以及夜間光線昏暗等作業環境。
2)高空作業、流動施工。操作位置多變,操作空間有限。
3)多工種交叉作業、多障礙環境作業。施工場地有限,現場交通不便?,F場材料設備多,臨時堆放物多,易燃易爆材料多。各工種工序的成品和半成品之間容易發生污染。
4)帶電作業、高溫作業。金屬構件是帶電導體,焊接熔池產生高溫熱輻射。
2影響鋼結構焊接質量的理化環境因素
影響鋼結構焊接質量的理化環境因素主要是指空氣的溫度、濕度和風力,其次是指焊件坡口區域的清潔程度。其中溫度的影響效果最直接、后果最嚴重,也最難控制;濕度次之;風力可在局部小環境內得到控制;坡口區域的清潔程度容易保證。這些環境因素在焊接質量的形成過程中所起的作用有所不同。
1)空氣溫度直接影響焊接熱循環過程、焊接熔池冶金化學反應程度、焊縫和熱影響區金相組織轉變、合金元素和應力的分布,最終影響焊接接頭的質量和性能;其次空氣溫度也影響焊接設備的工作性能。
2)空氣濕度對焊接質量有影響,是因為水分是氫元素的主要來源,而氫元素又直接參與熔池的冶金化學反應。氫元素的溶解度和擴散速度隨著焊縫金屬的結晶、組織轉變不斷發生變化。氫元素的含量和分布直接影響焊接接頭的脆性轉變和延遲裂紋的發生發展,對焊接結構的質量和安全危害極大。空氣濕度對焊接材料的影響也如此。
3)風力即焊接區域空氣的流速。主要是影響焊接電弧形態和氣體保護氛圍的工藝穩定性;其次與溫度共同作用影響焊縫冷卻速度,從而影響焊接熱循環、冶金化學反應程度、接頭組織轉變和應力分布。
4)焊接前坡口區域存在的水分、油漆、鐵銹等污染物,含有C.O.H等化學元素。在焊接加熱時,直接參與冶金反應,改變了正常的化學反應成分和元素含量,增加了焊接接頭產生缺陷的機率。
3理化環境因素導致的焊接缺陷形成過程
一般情況下,施工人員對傳統鋼結構材料 (Q235)的節點構造和焊接工藝己經掌握,對現場焊接環境的控制和防護技術也比較成熟。但正如前文所述,新時期建筑鋼結構在快速發展的同時伴生著許多結構上、材料上的特點,焊接質量對環境條件更敏感,焊接人員面臨許多新問題。這就要求焊接施工人員必須對環境因素所產生的焊接缺陷類型、危害性和形成過程系統地進行分析,有針對性地制定對策,才能解決鋼結構工程實際存在的焊接問題。焊接缺陷的產生是各種因素共同作用的結果。在此僅分析以理化環境因素為主導所產生的焊接缺陷。
3.1氣孔
氣孔的存在降低了焊縫的有效截面,降低焊縫金屬的強度和韌性,對疲勞強度和動載強度更為不利。氣孔的類型主要是氫氣孔和CO氣孔。
1)氫氣孔:低碳鋼和低合金鋼在多數情況下,氫氣孔存在于焊縫表面,形似喇叭口,而氣孔周圍有光滑的內壁。但當環境濕度較大,如雨雪霧天氣、下雨雪前后、鋼材表面結露、坡口周圍含有水分未清理干凈;焊條藥皮受潮,加上低溫環境焊接,焊縫結晶冷卻速度過快,氫元素來不及上浮而殘存于焊縫內部,則會形成內部氫氣孔。
2) CO氣孔:焊件或焊絲表面的黃色鐵銹mFe2O3 * nH20) .氧化鐵皮(Fe3O4+Fe2O3)在加熱時分解出[O]與金屬自身的[C]合成CO。當結晶過快時來不及逸出,形成了沿結晶方向分布的條蟲狀內部氣孔。黃色鐵銹中的結晶水在加熱時還會分解出
H2.同時增加了生成氫氣孔的可能性。
3.2裂紋
裂紋是鋼結構焊接中最危險的一種缺陷。它除了減少結構承載截面,還會產生嚴重的應力集中,在結構使用中會逐漸擴展并發生脆斷,帶來災難性的事故。建筑鋼結構與環境因素有關的裂紋有三類,即冷裂紋、層狀撕裂和熱裂紋。
1)冷裂紋:冷裂紋一般在焊后冷卻過程中產生,具有延遲出現的特征。分布于熱影響區。冷裂紋的形成與鋼材的淬硬性、節點的約束度及接頭含氫量有關。而低合金高強鋼的淬硬傾向主要取決于板厚、焊接工藝和冷卻條件。其實質即生成馬氏體組織的含量多少。冬季大
風降雪等低溫環境會使節點焊縫周圍的溫度場變化不均勻,冷卻速度過快,使熔合區的組織成分轉變為馬氏體組織。另外氫是造成冷裂紋延遲特征的主要因素,因而所有可供H的濕環境天氣、受潮的焊條、含結晶水的鐵銹,都可以促使焊接熱影響區出現延遲性冷裂紋。
2)層狀撕裂:厚板結構的T型接頭、十字接頭和角接接頭,在剛性約束的條件下焊接,則可能沿板材軋制方向出現具有階梯狀的裂紋即層狀撕裂。層狀撕裂是一種低溫開裂,事先用無損探傷方法也檢驗不出來,使用中易造成危害事故。一般認為在低合金鋼焊接熱影響區附近,如根部或焊趾裂紋引發的層狀撕裂,都與氫元素有關。
3)熱裂紋:低溫下焊接低合金鋼時,在焊縫結晶后期發生。這種結晶熱裂紋出現在焊縫上,一般沿焊縫中心線縱向分布。主要是由于低合金高強鋼S.P雜質含量超標,在焊縫結晶過程中存在偏析,形成低熔點共晶物。低溫焊接時焊縫冷卻速度加大,使焊縫收縮力大于晶間結合力,從而引起焊縫開裂。
3.3殘余應力和變形
焊接熱循環過程中加熱不均勻,構件受節點剛性約束,仲縮不自由,內應力超過鋼材屈服應力時產生殘余應力和變形。殘余應力影響結構承載力;焊接
變形影響結構尺寸。
4結語:
鋼結構的焊接是鋼結構工程施工中的重要環節。人們在質量控制方面,往往只強調做好原材料檢驗、焊接工藝參數確定、焊接操作模擬訓練、焊接設備調試等工作,卻忽視了對施工現場環境影響因素的評價和采取針對性的控制措施,造成一些鋼結構工程的焊接質量缺陷,有的甚至成為事故隱患。分析焊接質量的影響因素、制定有效的焊接工藝措施、確保焊接質量符合規范要求,是鋼結構工程焊接技術和質量管理的重點。
參考文獻:
[1]李井明.施工現場環境對鋼結構焊接質量的影響[J].城市建設理論研究:電子版,2013
碳素結構鋼范文2
關鍵詞:填充墻;框架結構;剛度;薄弱層
中圖分類號:TQ327文獻標識碼: A
填充墻框架結構由于其空間布置靈活,在民用建筑中應用廣泛,尤其是商住樓,因為在使用上它既能滿足底層營業的需要,也能滿足上部住宅的使用要求。同時從受力的角度來說框架結構能承擔荷載和地震作用,而填充墻分隔房間,布置靈活,房間使用功能能夠得到滿足,造價也較為經濟,地震作用下變形能力強,能較好的抵抗地震作用。
目前結構設計師們在采用 PKPM 軟件對于填充墻框架結構的內力計算時往往僅考慮了框架的受力,只計入了框架部分的剛度,而填充墻只作為外荷載加在計算模型上。在地震等荷載作用下,考慮填充墻對框架結構體系的剛度系數自震周期的影響,根據填充墻的數量,對框架結構的自震周期進行折減,使框架獲得較大的力,但未考慮填充墻與框架的協調作用。
然而事實上,無論填充墻是磚墻還是輕質隔墻,它對框架結構的剛度影響都是存在的,且不容忽視。填充墻的存在及布置不合理使得建筑物在遇到地震時震害嚴重,而填充墻及內部預埋管道的損壞使得震后修復工作量很大,維修費用高,因此對于填充墻對結構剛度影響應該予以重視。本文針對常見的框架填充墻結構的破壞情況,總結了以下幾點影響框架填充墻整體剛度的因素。
1 不同材料的填充墻對結構剛度的影響
在填充墻框架結構的設計中,只考慮了填充墻的質量,對結構整體近似的采取一定的折減系數,而沒有考慮不同材料的填充墻對結構抗側剛度的影響,在建筑隔墻中通常采用普通燒結磚、空心磚、加氣混凝土砌塊等材料,由于材料的選擇不同,隔墻自身的剛度不同,對框架結構剛度的貢獻也會不同,一般情況下普通燒結磚的自身剛度較其它材料大,空心磚及加氣混凝土砌塊等由于空心部分的存在則自身剛度減弱,那么對整體剛度的貢獻也減弱。
2 不同形式布置的填充墻對結構剛度的影響
2.1 填充墻豎向布置不均勻引起薄弱層對框架剛度的影響
填充墻豎向布置不均勻會造成結構豎向剛度不均勻從而形成薄弱層,隨薄弱層位置的不同分為以下幾種:底部薄弱層、頂部薄弱層、中部薄弱層、多個薄弱層見圖 1。由于建筑或使用功能不同,底層作為營業用房或活動用房不設置填充墻,而二樓及其以上作為住宅根據用戶的使用要求設置了隔墻,那么就會形成底部薄弱層,這種結構會產生頭重腳輕的結果,在水平地震作用下基底剪力完全由框架柱承擔,同時結構底層承受的地震剪力又是最大的,底層會產生較大的層間位移,使得底部薄弱層結構的底層柱很容易在地震作用下發生嚴重破壞。有些結構的建筑填充墻從基層延續到上部,但是在建筑的頂層由于使用功能為會議室、練功房等寬敞的大房間而沒有設置填充墻,則往往形成頂部薄弱層。
薄弱層的存在使得結構的變形在薄弱層部位突變,對結構抗震非常不利,當結構的變形超過結構的變形能力時就會在薄弱部位發生破壞。我國大多數臨街建筑都為商住樓,這種結構往往形成底部薄弱層,地震發生時房屋結構很容易破壞甚至倒塌。上部結構由于填充墻的存在,使得結構底部剛度遠遠小于上部結構,在底部形成薄弱層,底部框架承受了較大的基底剪力的較大的集中層間位移,底層框架柱整體傾斜,柱頂、柱腳出現塑性鉸。
2.2 填充墻水平布置不當引起扭轉效應對框架剛度的影響
在框架結構的一般計算時,往往假定水平荷載合力的作用線通過結構的剛度中心,因此結構沒有繞豎軸的扭轉產生。然而當結構的平面布置或剪力墻的設置較復雜且不對稱時上述假定就不成立。當填充墻在結構平面的布置不均勻使結構的剛度中心和質量中心不一致時,在水平地震作用下結構將產生扭轉效應或者使結構的扭轉效應進一步增大。如圖 2 所示結構平面布置,建筑物本身對稱,質量均勻分布,在計算時如果不考慮填充墻,那么在水平荷載如風荷載或地震荷載的合力作用下通過結構質量中心 O1,然而若考慮填充墻的作用,因填充墻對 x軸,墻 A 不對稱布置,墻 B 對稱布置;對 y 軸,墻 A 不對稱布置,墻 B 對稱布置,結構的剛度中心 O2較質量中心 O1偏右,以 ex表示;偏上,以 ey表示。此時在水平力作用下,結構不僅會發生橫向平移,同時還會繞剛度中心扭轉,從而造成框架結構的破壞。
3 開洞填充墻對框架剛度的影響
3.1 開洞填充墻造成短柱破壞對框架剛度的影響
框架結構的建筑,就框架柱的受力狀態和破壞形態而言,一般情況下屬于中長柱,當框架填充墻在相鄰柱間 樓梯間、通窗等時,由于窗下墻對框架柱的約束作用,縮短了框架柱的計算高度,使其變為了短柱。短柱以剪切破壞為主,屬于脆性破壞,在構件破壞之前無明顯征兆,無法在事前采取有效措施,往往會造成很大的危害,嚴重危及人身和財產安全。從受力方面,短柱其線剛度(EI/l)相對較大,承擔更多荷載,會最先破壞。在規范中已有明確規定,要求加強框架柱的抗震構造措施,通過設置復合箍或螺旋箍且全高加密來增加框架柱的延性。但是,大多數設計人員并未注意填充墻也會對框架梁形成影響。設計人員在進行結構設計時一直遵循的原則之一就是“強柱弱梁”??墒?,當框架梁與其上部的填充墻共同作用時,近似于形成了墻梁的構件,大大加大了梁的剛度,形成“強梁弱柱”的結構體系,結構易在下層的柱頂部位發生破壞。
3.2 開洞填充墻造成短梁破壞對框架剛度的影響
在框架填充墻結構中,由于建筑功能的要求需要在填充墻上開設門窗洞口,使原有框架梁的計算跨度發生了改變,梁的跨高比大大減小,形成短梁,在地震中產生交叉裂縫。這些裂縫發生的部位常常是門洞和窗洞處。通過試驗證明,短梁延性差,抗剪能力弱,容易形成剪切破壞。這樣,由于在實際的結構計算模型中沒有考慮填充墻的作用,使得預期出現塑性鉸的位置并沒有出現塑性鉸。因此,計算模型中如果只把填充墻作為非結構構件,將使原設計意圖發生嚴重的偏離。而短梁的脆性破壞使得短梁從開裂到破壞只消耗了為數不多的能量,意味著本應該由延性梁消耗的大部分能量將不得不由,框架柱的破壞來消耗,這將增加結構在地震中的危險性。
4 結束語
框架填充墻結構既經濟又使用,今后仍將是建筑結構設計中廣泛采用的結構形式之一。填充墻作為一種重要的構件,對主體結構抗震性能的影響不容忽視,因此不容忽視填充墻影響框架結構剛度的因素。本文根據針對常見的框架填充墻結構的破壞情況,總結出以下幾點常見的影響因素,希望能給以后的框架填充墻結構的設計提供一個參考的意見。總結如下:①填充墻材料性質會造成自身剛度的不同,隨填充墻自身剛度減小,對框架抗側剛度的貢獻減小,但即使采用低強度砌塊,填充墻剛度對框架結構的影響也不可忽略;②填充墻沿平面布置不均勻時,隨隔墻數量增加,周期減小,結構剛度變大,剛度突變越來越明顯,對結構的承載力影響越大;③結構錯層處、樓梯、窗下等部位,填充墻使框架長柱變成短柱,框架梁變成短梁,使梁的剛度增大,而柱的剛度相對減小,發生剪切破壞,結構變形能力差。
參考文獻:
[1]包世華,方鄂華.高層建筑結構設計[M].北京:清華大學出版社,1995.
[2]中華人民共和國國家標準.高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3-2002)[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.
碳素結構鋼范文3
[關鍵詞]鋼結構;鋼材;普通碳素鋼;結構鋼
提起鋼結構用鋼大家并不陌生,像Q235和Q345這樣的鋼材是最常用的,也是生活中接觸最多的。的確,從材性、材質方面看,現在市場充分供應的Q235及Q345號鋼的各類鋼材,可以保證建筑鋼結構的基本需求。鋼結構是以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。它的基本特點是強度高、自重輕、剛度大、材料勻質性和各向同性好。
因此,用什么類型的鋼材對鋼結構的影響很大。下面就從鋼結構用鋼的鋼種鋼號及版帶鋼中的鋼結構用鋼這兩方面對鋼結構的選用做一介紹。
一、鋼結構用鋼的鋼種鋼號
1.普通碳素結構鋼
普通碳素結構鋼,按用途可以分為:一般用途普通的普通碳素和專用普通碳素鋼。
按含碳量及屈服強度高低分為5種牌號:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275.QISH其中鋼結構主要用Q235號鋼。Q215和Q255也可作結構用,但是產量和用量相對較少。
使用該標準鋼號要注意一下幾點:
(1)該標準鋼號主要用作工程用和一般結構用鋼。
(2)該標準鋼在在使用品種方面主要有鋼板,鋼帶和型鋼。
(3)該標準鋼號可用作焊接和栓接結構用鋼。但焊接結構不宜選用A級鋼,除非有含碳量<0.0022的保證,以保證良好的可焊性。
(4)該標準鋼號一般在熱軋狀態下交貨和使用。
2.焊接結構耐候鋼
在鋼中加入少量合金元素,其耐候性較焊接結構耐候鋼更好。其牌號為Q295GNH,Q295NHL,Q345GNHL。
3.低合金鋼
低合金鋼,按用途可以分為:低合金結構鋼:耐腐蝕用鋼:低溫鋼:鋼筋鋼:耐磨鋼:特殊用途的專用鋼。按屈服強度高低分為5種牌號,每牌號鋼中分別包含了若干鋼種,其中鋼結構用為Q345,Q390,Q420三個牌號。
二、板帶鋼中的鋼結構用鋼
結構用的板帶鋼主要有:熱軋鋼板和鋼帶,冷軋鋼板和鋼帶,花紋鋼板以及高層建筑結構用鋼板。
三、鋼材選用的標準
1.用于承重的冷彎薄壁型鋼、輕型熱軋型鋼和鋼板,應采用先行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700規定的Q235鋼和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591規定的Q345鋼。
2.門式剛架、吊車梁、和焊接的檁條、墻梁等構件宜采用Q235B或Q345A及以上等級的鋼。非焊接的檁條和墻梁等構件可采用Q235A鋼。當有根據時,門式剛架、檁條和墻梁可采用其他牌號的鋼制作。
《鋼結構設計規范》GB50017-2003中3.3.1規定,承重結構的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼,其質量應分別符合現行國家標準碳素結構鋼》GB/T700和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591的規定。當采用其他牌號的鋼材時,尚應符合相應有關標準的規定和要求。
這些都是鋼結構的一些用鋼,當然還有其他的。以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業化程度高,可進行機械化程度高的專業化生產;加工精度高、效率高、密閉性好,故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。其缺點是耐火性和耐腐性較差。主要用于重型車間的承重骨架、受動力荷載作用的廠房結構、板殼結構、高聳電視塔和桅桿結構、橋梁和庫等大跨結構、高層和超高層建筑等。鋼結構今后應研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。由于鋼結構的這些特點,它將會在建筑方面占有很重要的地位。
參考文獻:
[1]中華人民共和國建設部和中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.鋼結構設計規范.
[2]低合金高強度結構鋼—GB1597-94.
碳素結構鋼范文4
關鍵詞: 人字形中心支撐鋼框架;Pushover分析;彈塑性時程分析
中圖分類號:TU392 文獻標志碼:A
Research on the elastic-plastic Performance of 12 stories Inverted-V concentrically braced steel frame (CBSF)
Yin Tao,Ma zhengwei
(Department of Civil and Architecture Engineering, Xi'an University of Science and Technology, ,Xi’an 710054, China)
Abstract: Firstly, the paper designs four different kinds of 12 stories inverted-V concentrically braced steel structure. After preliminary design and adjustment, the paper determines the size of structural members. When four different models under pushover analysis and under the lateral loading, the paper uses capacity spectrum method to get load-displacement curves, the plastic hinge generated sequence and the weakest position of the structure. Then the paper summarizes the influence of the pushover curve and the plastic hinge location of the hinge sequence under the lateral load patterns. Considering preventing the rare eight occurred earthquake intensity, obtains performance point of the structure and the top structure’s maximum, displacement and maximum angular displacement between layers on performance points, and evaluates seismic performance under the rare eight occurred earthquake of the structure. Then choose which model is best,which model is most weakness.
Keywords: the inverted-V concentrically braced steel frame; Pushover analysis; Non-linear time-history analysis
1引言
現代高層建筑鋼結構是反映一個城市經濟繁榮和社會進步的重要標志,它是隨著社會的經濟、技術進步和人們的生活需要而發展起來的,是商業化、工業化和城市化的結果。計算機模擬技術在建筑領域的廣泛應用以及鋼結構加工制作技術的進步,為高層建筑鋼結構提供了廣闊的發展空間。
結構模型的設計概況
本文研究的一組人字形支撐鋼框架結構模型如圖1所示
圖1 一組人字形支撐鋼框架結構模型
四個結構跨數取三跨,結構的縱向跨度取10m,層數12層,橫向跨度均取為10m,層高為3.6m。樓屋面恒荷載3.5,樓面活荷載2.0,屋面活荷載2.0(上人屋面),基本風壓0.3,雪荷載0.4,地面粗糙度C類,抗震設防烈度為8.5度,場地類別為II類,設計地震分組為第二組,采用Q235鋼材。不考慮東西向的抗側力體系,南北向的抗側力體系為兩榀中心支撐鋼框架,每榀中心支撐鋼框架抵抗整個結構一半的側力。由于對稱性,不考慮結構的平面內扭轉。本文采用有限元計算程序Sap2000對模型進行結構設計,四個模型柱材料及尺寸相同,梁柱略有差異,結構的梁柱材料及尺寸見下表1。
表1 模型4的截面尺寸及材料(8度)
表2 模型1的截面尺寸及材料(8度)
表3 模型2的截面尺寸及材料(8度)
表4 模型3的截面尺寸及材料(8度)
表512層人字形鋼框架柱截面尺寸及材料(8度)
3 Pushover分析
3.1 四個模型的基底剪力-頂點位移曲線
圖4模型1基底剪力-頂點位移曲線圖5 模型2基底剪力-頂點位移曲線
圖6模型3基底剪力-頂點位移曲線 圖7 模型4基底剪力-頂點位移曲線
圖8 基底剪力—頂點位移曲線
由圖4~7可以看出,在線彈性階段,曲線斜率最大的是模型2,模型4次之,模型3排在第三位,模型1的斜率最小,而曲線的斜率則反映了整體結構的抗側剛度,這說明模型1的鋼框架結構的剛度相對偏低,變形最大,而模型2的側向剛度最大,變形最小。隨著側向均布加載的繼續增加,結構進入彈塑性階段后,整體剛度逐漸降低,基底剪力最大的也是模型2,模型4的基底地剪力僅次于模型2,模型1排在第三位,模型3的基地剪力最小。從基底剪力-頂點位移曲線的角度可以的出結論:模型2的結構抗震性能更好,模型1的結構抗震性能最弱。
3.2性能點的比較與分析
四個模型的能力譜-需求譜曲線圖見下圖8~11。
圖8模型1在罕遇地震作用下的 圖9 模型2在罕遇地震作用下的
能力譜-需求譜曲線圖能力譜-需求譜曲線圖
圖10 模型3在罕遇地震作用下的 圖11 模型4在罕遇地震作用下的
能力譜-需求譜曲線圖 能力譜-需求譜曲線圖
結構模型在罕遇地震作用下的性能點分析
從各結構模型在罕遇地震作用下性能點的值表明:四個結構模型的能力譜曲線均與需求譜曲線相交,交點是八度設防、Ⅱ類場地類別下結構的性能點,且交點位置均處于能力譜曲線的彈塑性階段,四個結構的位移反應能力大于結構的位移需求能力,結構的抗震性都能滿足八度罕遇地震作用下的彈塑性變形要求。經過四個結構模型性能點的比較可知:模型1達到性能點時的基底剪力最小,頂點位移最大,結構的變形最大,模型2達到性能點時的基底剪力最大,頂點位移最小,結構的變形最小。表明模型2的剛度最大,模型1的延性最好。
3. 3層間位移及層間位移角的分布
(1) 層間位移及層間位移角
圖12為模型1,模型2,模型3及模型4在八度抗震設防時,結構達到性能點時的層間位移沿豎向樓層的線分布圖。
圖128度罕遇地震作用下結構樓層層間位移曲線分布圖
在罕遇地震時,模型1、2、3、4的最大層間角位移為1/70.8、1/64、1/76、1/78,均小于《建筑抗震設計規范》[1]GB50011—2010中規定的彈塑性層間位移角的最大值1/50。在罕遇地震作用下,模型1~模型4的最大層間位移角均發生在結構的第三層,表明第三層為結構的薄弱層。
3.4 塑性鉸的分布及破壞形式
模型1、模型2、模型3、模型4在罕遇地震作用下結構達到性能時,各個結構的塑性鉸均首先出現在一到四層的支撐上,并逐漸向上發展,模型4有八層的支撐出現了塑性鉸,模型2也有七層的支撐出現了塑性鉸,而其他兩個模型的支撐只有五層出現塑性鉸,這說明支撐作為防御地震的第一道耗能構件沒有在模型1和模型3上較好利用;四個模型在支撐出現塑性鉸后,隨著荷載的繼續增加,梁端相繼出現塑性鉸,四個模型中梁的塑性鉸均出現在一到四層,而模型2的梁端出現塑性鉸的數量最多,發展最充分。綜合分析,模型2的結構形式最好,模型4次之,模型1最不好。
模型1模型2
模型3 模型4
3.5 總結
綜上所述,模型1、模型2、模型3、模型4綜合研究得出以下結論:模型2的結構抗震性能略好于模型4,這可以表明模型2的支撐布置形式不遜于我們通常把所有支撐都放在中間跨的結構形式即模型4。模型1的結構抗震性能最弱,應盡量避免此種支撐布置形式。
4結束語
論文先是對四種不同結構形式的12層人字形支撐鋼框架結構進行了Pushover靜力分析,然后對Pushover分析的結果進行比較研究得出結論,由于Pushover是靜力分析,還可以用動力時程分析加以分析,因此可以進一步的研究靜力和動力分析后結果的比較。
碳素結構鋼范文5
1、q235普通碳素結構鋼又稱作A3鋼。
2、普通碳素結構鋼-普板是一種鋼材的材質。
3、q代表的是這種材質的屈服極限,后面的235,就是指這種材質的屈服值,在235MPa左右。并會隨著材質的厚度的增加而使其屈服值減小,由于含碳適中,綜合性能較好,強度、塑性和焊接等性能得到較好配合,用途最廣泛。
(來源:文章屋網 )
碳素結構鋼范文6
由Q+數字+質量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”,代表鋼材的屈服點,后面的數字表示屈服點數值,單位是MPa例如Q235表示屈服點(σs)為235MPa的碳素結構鋼。
鋼號后面可標出表示質量等級和脫氧方法的符號。
1、質量等級符號分別為A、B、C、D。不同點指的是它們性能中沖擊溫度的不同。分別為:Q235A級,是不做沖擊;Q235B級,是20度常溫沖擊;Q235C級,是0度沖擊;Q235D級,是-20度沖擊。在不同的沖擊溫度,沖擊的數值也有所不同。 元素含量:A、B、C、D硫含量依次遞減;A和B的磷含量相同,C的磷含量次之,D磷含量最少