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摘要:轻质、抗争性能突出以及建造速度快等,这是钢结构比较独特的优点。尤其相较于混凝土结构,钢结构相对环保,不会对环境造成过多的污染或是破坏。经济建设步伐日渐地加速,钢结构在诸多领域中也开始被运用,同时也引入到不同的发展阶段。故此,笔者将对国内外钢结构不同的设计规范进行分析。
关键词:钢结构;设计;规范;比较
引言
在建筑领域,钢结构设计已有较长的应用时间。众所周知,钢结构有诸多的优势。和从前的混凝土、砌体等多种结构相比,其性能相对平稳,质量比较轻且强度偏高,有不错的抗震性能。施工活动中,从厂房加工到正式装配,其完整度相对偏好,且精密度也比较高。同时,也能缩短施工进度和减少工期。
1钢结构分类
钢结构,大致有轻钢、设备钢以及重钢三种不同的结构。(1)重钢:①厂房行车起吊重量,25t以上;单位平米用钢量:≥50kg/m2。石化厂房设施、电厂厂房或是轧钢炼钢车间等,同时也适用于高层以及超高层钢结构。(2)轻钢:承重结构基本上是实腹门式刚架,轻型屋面或是外墙,没有吊车或是吊车起重量<20t;工作级别在中轻级以下的钢结构建筑。(3)设备钢结构,即大型设备内部的钢结构部分。下列结构,均能划入到设备钢结构的基本范畴:架桥机、NN2机、起重机以及大型设备支架。它们对精密性或是材质均有比较严格的要求,属于典型的精密钢结构。针对成套设备,其受力部分最为突出,且功能上有不错的结构性作用。
2钢结构的适用范围
根据种种优势,钢结构大多适用于跨度、高度、荷载以及动力作用相对偏大的工程结构。譬如说:厂房内部的承重骨架或是吊车梁;大跨度屋盖或是建筑骨架,同时还包含大跨度桥梁等等。此外,起重机或是桅杆结构以及石油化工设备自身的框架等,同样也有所运用。各种临时性展览馆、混凝土模板或是建筑工地用房等,也经常可以看到。轻型钢结构,则对跨度相对偏小的轻屋面或是自动化高架仓库比较合适。容器、炉体结构或是大直径管道等,其材料均为常用钢材。
摘要:
与中国的GB 50017―2003《钢结构设计规范》相比,BS EN199311: 2005等欧洲钢结构设计规范对构件的验算过程要复杂得多.针对国内设计单位近年来所承担的涉外项目激增的现状,研发基于欧洲钢结构规范的设计软件EuroSD.该软件应用Object ARX技术对AutoCAD进行二次开发,相对于目前国内常用的国外设计软件,其前处理建模更灵活.EuroSD提供多种内力分析方式,实现欧洲钢结构规范中的第1~4等级截面的验算,并能按照有效截面进行抗剪强度验算,最后提供详细的构件验算计算书.
关键词:
钢结构设计; 欧洲规范; 系统设计; 截面等级; 有效截面; Object ARX
中图分类号: TU391
文献标志码: B
0 引 言
20世纪70年代,欧盟国家为消除贸易过程中的技术壁垒并且协调各成员国的技术规范,欧洲共同体委员会开始编制一套建筑设计技术规范,即欧洲规范Euro Code,并于20世纪90年代颁布欧洲标准试行规范.21世纪初,欧洲共同体委员会正式推出欧盟国家级标准――欧洲规范EN.执行欧洲标准的国家包括英国、德国、法国、意大利、西班牙、瑞士、奥地利、比利时、丹麦、芬兰、希腊、冰岛、爱尔兰、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙和瑞典等欧洲各国.[12]
【摘 要】本文主要对《钢结构设计规范》(简称《钢规》、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(简称《公桥钢规》以及《铁路桥梁钢结构设计规范》( 简称《铁桥钢规》) 中规定的建设施工钢材料选型等方面的知识进行了阐述,结合建设领域的实际发展情况,对公路、铁路与房建行业的钢结构设计规范进行了比较分析,旨在规范公路、铁路与房建行业的钢结构设计,掌握建筑行业钢结构设计规律与特性,提高建筑施工质量,促进我国建筑行业的发展。
【关键词】公路 铁路 房建行业 钢结构设计
我国建筑行业的快速发展,对建设施工标准提出了更高的要求。在我国的建筑领域,关于钢结构设计和钢材料的规范设计方面有许多规定,明确指出了钢材料型号、尺寸、计算、施工技术及检验标准等要求。为了使建筑施工及管理人员更好的掌握钢结构的设计原则与标准,本文主要对公路、铁路与房建行业的钢结构设计规范进行了比较分析,希望对相关研究领域提供帮助。
1 建筑施工中钢材型号选择
根据公路建设施工条件要求,公路钢桥主体结构通常采用Q345钢,无论哪种型号的钢材,都要满足公路桥梁设计施工标准。由于普通碳素结构钢也比较适用于桥梁结构设计,因而也可以在建设施工中采用该型号的钢材;《铁桥钢规》中明确指出,铁路钢桥的主体结构中应该使用质量等级是D、E级的Q345q、Q370q、Q420q 钢,在铁路桥梁的辅助结构或者是在桥梁的连接处,则需要使用Q235―B或Q(z)345c钢;而房建行业对于钢材型号的选择则具有不同要求,在房屋建设中使用刚才的型号通常为Q235、Q390、Q420 等,房屋建设中钢结构的质量标准要根据《低合钢》、《碳钢》中的要求来确定。从我国当前建筑行业的运行与发展情况来看,公路桥梁和铁路钢桥基本都是按照100年使用期限来进行设计与施工,而大部分的房屋建设则是按照50年的使用标准来设计,桥梁承受的重量多为动力载荷或者是冲击载荷。由此可以看出,公路和铁路设计施工中,钢材的性能要明显高于房屋建设中使用的钢材性能,其主体结构需要应用高强度的钢材。
2 钢结构设计方法
目前,容许应力法与极限状态法是工程建设领域中经常使用的结构设计方法。容许应力法从使用初期一直沿用至今,该方法主要是把建设材料看成是一种理想状态的弹性体,构件中任何部位的应力都不能超出材料本身的容许应力。在20世纪50年代,我国公路桥梁设计施工中,主要借鉴国外先进的施工经验,在施工中主要采用容许应力法。而且直到现在,我国铁路建设施工中,还依然采用容许应力法进行设计。
发展到80年代以后,我国在建筑施工中开始逐渐使用极限状态法,并且在钢结构房屋建设中得到了广泛应用,该计算方法把结构可靠度理论和概率理论作为了基础,而且设计标准进行了多次修改,逐步得到完善。尽管容许应力法具有操作简便、实用性较高等特点,但是也存在一定缺陷,该方法不能正确反映出材料的特性、构件抗力变异以及载荷效应,不能对材料的继续承载力进行准确分析,因而导致结构设计过于保守。而极限状态法则能够有效弥补容许应力法的缺陷,通过对可靠度指标的详细分析,使构件可靠度相互协调,并依托塑性理论,使材料的最大性能得到了发挥。当前,极限状态法已经成为了国际钢结构设计的主要方式,更好的满足了现代化大规模钢桥建设与发展的需要。
摘要:这是我们研二抗震课的论文,写了一些上白绍良老师课的心得,老师的博学与人品让我钦佩不已。这些都是从他的讲义上摘录的一些在一般的书籍中看不到的,最前沿的一些东西。
关键词:抗震 规范
1.R-μ-T关系及其应用
在二十世纪五十年代,当美国的权威人士G.W.Houser导出了第一条地震反应谱和对地震激励下的弹性反应规律的研究很快被学术界接受后,人们很快发现了一个与当时的抗震设计方法相矛盾的问题,那就是例如对一个第一振型周期为0.5s~1.5s,阻尼比为0.05的结构,结构地震反应加速度约为地面运动峰值加速度的1.5~2.5倍,比如赋予上述结构一个不大的地面运动加速度0.15g,则根据反应谱导出的结构反应加速度已达到0.23g~0.375g,而世界各国当时的设计规定中一般用来确定水平地震力大小的加速度只有0.04g~0.15g,但让人不解是,震害表明,虽然设计用的反应加速度很小,但结构在地震中的损伤却不太大。这么大的差距是不能用安全性或设计误差来解释的,于是,各国的学术界加紧了对这一问题的研究,大家通过对单自由度体系的屈服水准、自振周期(弹性)以及最大非弹性动力反应之间的关系;同时还研究了当地面运动特征(包含场地土特征)不同时,给这种关系带来的变化,我们把这方面的研究工作关系其中R是指在一个地面运动下最大弹性反应力与非弹性反应屈服力之间的比值,称为弹塑性反应地震力降低系数,简称地震力降低系数或者反应调节系数;µ为最大非弹性反应位移与屈服位移的比值,称为位移延性系数;T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。研究表明,对于长周期(指弹性周期且T>1.0s)的结构可以适用“等位移法则”,即弹性体系与弹塑性体系的最大位移反应总是基本相同的;而对于中周期(指弹性周期且0.12s<T<0.5s)的结构,则适用于“等能量法则”,即非弹性反应下的弹塑性变形能等于同一地震地面运动输入下的弹性变形能。
之所以存在上诉规律,我们应该注意到钢筋混凝土结构的一些相关特性。首先,通过人为措施可以使结构具有一定的延性,即结构在外部作用下,可以发生足够的非线性变形,而又维持承载力不会下降的属性。这样就可以保证结构在进入较大非线性变形时,不会出现因强度急剧下降而导致的严重破坏和倒塌,从而使结构在非线性变形状态下耗能成为可能。其次,作为非线弹性材料的钢筋混凝土结构,在一定的外力作用下,结构将从弹性进入非弹性状态。在非弹性变形过程中,外力做功全部变为热能,并传入空气中耗散掉。我们可以进一步以单质点体系的无阻尼振动来分析,在弹性范围振动时,惯性力与弹性恢复力总处于动态平衡状态,体系能量在动能、势能间不停转换,但总量保持不变。如果某次振动过大,体系进入屈服后状态,则体系在平衡位置的动能将在最大位移处转化为弹性势能和塑性变形能两部分,其中,塑性变性能将耗散掉,从而减小了体系总的能量。由此我们可以想到,在地震往复作用下,结构在振动过程中,如果进入屈服后状态,将通过塑性变性能耗散掉部分地震输给结构的累积能量,从而减小地震反应。同时,实际结构存在的阻尼也会进一步耗散能量,减小地震反应。此外,结构进入非弹性状态后,其侧向刚度将明显小于弹性刚度,这将导致结构瞬时刚度的下降,自振周期加长,从而减小地震作用。
2 我国现行抗震设计规范中的不足之处
抗震规范规定,我国的抗震设防目标必须坚持“小震不坏,中震可修,大震不倒”的原则,而建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为6-8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6-8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。丙类建筑应属于甲、乙、丁类以外的一般建筑,地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。我们知道,一栋建筑在大震下能否不倒,已经不是看其承载力的大了了,而是看它的延性是否能够到达设计要求。由上面的建筑物抗震类别划分可以看出,我们对甲、乙、丙、丁建筑物延性的要求是依次从高到低的,此时,结构的延性实际上是由其抗震措施来决定的,现以一栋乙类建筑和丙类建筑为例:
表 1
摘要: 针对现阶段《钢结构与木结构设计规范》与其它公路规范不配套的现状,对于钢桥设计时应采用的荷载、荷载组合及钢材容许应力的取值进行了讨论,并提出了解决方法。
关键词:钢桥; 容许应力法 ; 荷载组合; 容许应力
Abstract: In view of the present stage" steel structure and wood structure design code", with other highway code is not supporting the status quo, discussed the steel bridge design should be used when the load, load combination and steel allowable stress value are discussed, and put forward solutions.
Key words: steel bridge; allowable stress method; load combination; allowable stress
中图分类号:TU99文献标识码A 文章编号:
引言
在国民经济建设中,伴随着钢产量的大幅提高,我国对钢材的使用逐步放宽。过去,在公路及城市桥梁建设中鲜有使用的钢桥,也以其适合工厂化制造,便于运输,便于无支架或少支架施工,安装迅速等优点渐入人们的视野。钢桥在公路及城市桥梁总里程中所占的比重逐步加大。
设计施工周期长,技术难度大,工程投资高的大桥、特大桥在设计施工乃至运营过程中都会引起人们的足够重视,进而对此类桥梁进行全过程管理。工程的建设者对此类桥梁精心设计,精心施工,并对某些问题专门立项,在专家的指导下进行科学研究。因此,大桥、特大桥出现问题的概率反而比中小跨径的钢板梁桥、钢桁梁桥出现问题的概率低。究其原因,不外乎工程的建设者未能对中小跨径钢桥的设计施工引起足够的重视,少有人过问此类钢桥的技术问题。这就要求设计者要对钢结构桥梁有足够的认识,熟知并领会规范的编制要领,在设计过程中活学活用,减少出错的可能,降低事故发生的概率。
摘要:采用预应力技术建造大型或特大型圆形筒仓,能解决普通混凝土结构钢筋用量较多的问题,而且较容易实现筒仓结构的承载力和抗裂要求,具有很好的经济效果,大直径预应力筒仓结构是当前的主要发展趋势。以某电厂两座直径为30m、单仓储量为20000t的大直径预应力筒仓为例,为预应力混凝土筒仓结构设计及计算方法提供可靠的参考价值。
关键词:预应力混凝土筒仓结构设计计算
中图分类号:TU318文献标识码: A
1. 预应力混凝土筒仓发展概况
筒仓结构作为贮存散料的构筑物,具有运行方式简单、保护环境、节约用地、损耗少等优点,因而它在煤炭、电力、港口、储运等行业中得到了广泛应用,随着工程中要求配置的筒仓容积也随之增大。当采用普通混凝土筒仓时,随着仓壁直径的增加,仓壁水平配筋量也越来越大,往往需要配置三排甚至四排钢筋才能满足设计要求,这大大增加了用钢量。采用预应力技术建造大型或特大型圆形筒仓,能解决普通混凝土结构钢筋用量较多的问题,而且较容易实现筒仓结构的承载力和抗裂要求,具有很好的经济效果。预应力技术运用在大直径圆形筒仓结构中,还可以减小贮料在仓壁内引起的拉应力,消除混凝土的开裂或者控制裂缝开展大小,避免因裂缝过大而引起钢筋锈蚀,降低筒仓结构的安全性及耐久性等缺陷。因此采用预应力混凝土筒仓必将是未来筒仓结构的发展趋势。
2. 预应力混凝土筒仓设计计算原则及步骤
2.1 主要采用的规范
《钢筋混凝土筒仓设计规范GB50077-2003》、《混凝土结构设计规范 GB 50010-2010》、《无粘结预应力混凝土结构技术规程 JGJ92-2004》及《火力发电厂土建结构设计技术规程 DL 5022-2012》。
摘要:在国家大力提倡建设节约型社会的今天,含钢量已经成为房地产商衡量一个设计院设计质量的重要指标之一,不少结构工程师也越来越重视含钢量的控制。建筑物的含钢量与建筑物的体型有着重要关联,同时直接影响工程的经济收益,本文结合笔者多年工作实践从结构设计的角度,对含钢量的控制措施作出分析和阐述,以期为相关人员提供借鉴。
关键词:建筑结构设计;含钢量;控制措施
中途分类号:TB482.2 文献标识码:A文章编号:
1含钢量控制概述
有些结构工程师往往过于迁就建筑专业,不对某些无必要的不规则情况提出意见,造成结构平面或竖向严重不规则,将一个本来可以不超限的高层做成超限高层,大大增加了结构含钢量,造成了浪费。这就要求结构工程师提前介入建筑方案的讨论,使最终的建筑方案尽可能简单、规则。影响结构含钢量的因素首先是建筑物的体型,包括建筑物的开间、进深、层高,平面形状的凹凸、竖向立面的缩进、悬挑等等。建筑布置的任何平面不规则或竖向不规则都将导致含钢量的增加。
2.建筑结构设计含钢量控制措施
2.1钢材的选择
市场上钢筋种类很多,选择不同的钢筋对含钢量影响很大。新版GB50010-2010混凝土结构设计规范对钢筋种类做出了较大调整,增加了HRB335,HRB500等高强度钢筋,剔除了原HPB235钢筋。总的来说是提高了钢筋的强度等级,并提倡采用高强度钢筋,以达到增加结构构件的安全储备和节省资源的目的。比如HRB400级钢筋强度设计值为HRB335级钢筋的1.2倍,而市场价格HRB400级钢筋是HRB335级钢筋的1.05倍,采用HRB400级钢筋比采用HRB335级钢筋理论上可以节约造价的10%左右。采用高强度钢筋,可以充分利用钢筋的高强度,大大降低用钢量,对钢筋加工、绑扎、施工周期都有很大的益处。
摘要:每次新的混凝土结构设计规范的出版对于我们设计人员来说都是一次冲击,是技术上的冲击,也是一次设计理念上的冲击。 本文主要对《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)进行探讨。
关键词:混凝土结构;设计规范;混凝土保护层;钢筋锚固
中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:
引言
混凝土结构一直是我们最常用的结构,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)修订反映我国近十年来混凝土结构学科的科研成果和工程建设中的新经验,标志着我国混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高与发展。
1、钢筋的混凝土最小保护层厚度的调整
鉴于《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中规定混凝土保护层最小厚度是指纵向受力钢筋的外表面至混凝土表面的距离,除长期干燥或永久置于水中的混凝土构件外,其他环境下的构件并不能满足设计使用年限内防止钢筋严重锈蚀的耐久性要求,并且为防止混凝土构件中最外侧箍筋和分布筋首先锈蚀并导致混凝土顺筋开裂和剥落,对其保护层厚度的要求应该与主筋相同,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度综合考虑,不再以纵向受力筋的外缘,而以最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋等)的外缘计算混凝土保护层厚度,规定混凝土保护层最小厚度是指钢筋的外表面至混凝土表面的距离,很显然,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规定的混凝土保护层最小厚度既保护了纵向受力钢筋,又保护了箍筋、分布筋,比《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定混凝土保护层最小厚度有所加大。对由纵向钢筋和箍筋组成的梁、柱构件,混凝土保护层最小厚度的调整使正截面设计中截面有效高度 h0=h-as( 若仅布置一排钢筋时,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)为 as=c+d纵/2,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)为 as=c+d箍+d纵/2,见图 1)有所减少;对由纵向受力钢筋和分布钢筋组成板构件而言,新旧混凝土结构设计规范规定的保护层厚度不变,不影响正截面设计中截面有效高度 h0=h-as。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)除了修改对钢筋的混凝土最小保护层厚度定义外,还对结构构件所处耐久性环境类别进行了划分,对应环境等级修改,《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)调整了混凝土最小保护层的最小厚度 c(mm),对一般情况下混凝土结构的保护层厚度稍有增加,而对恶劣环境下的保护层厚度则增幅较大。
2、钢筋锚固和连接方式的改进
1钢筋混凝土排架设计的研究现状
目前钢筋混凝土排架结构在设计分析方面仍面临很多挑战,为能解决这些可能遇到的问题,很多学者对钢筋混凝土排架结构设计上做了研究。在唐山大地震中,大多数以钢筋混凝土排架结构为主的工业厂房结构柱破坏,造成很大的损失和伤亡,此后,我国学者钢筋混凝土排架结构开始进行深入的分析与研究。研究的内容如下:地震局工程力学研究所对排架结构进行了有机玻璃模型的具体分析;李树祯等采用弹塑动力时程分析方法对横向单棍的排架结构进行分析,认为钢筋混凝土排架结构用普通的设计方法可满足抗震的基本要求,但从概率角度出发,其可靠度相对较低,地震作用下部分构件可能超过强度而严重破坏,“强柱弱梁”整体厂房还做不到;西安建筑科技大学共同对变柱变梁异型平面节点、钢筋混凝土框排架结构柱和带直交梁空间节点进行了大量的试验研究,研究结果表明:提出了长柱、短柱、普通混凝土柱以及异型节点承载力在高强混凝土上的计算公式,为改善节点区的配筋及高强混凝土在工程中应用提供了理论依据;目前弹性扭转效应的研究已趋于成熟,各国的规范对结构的弹性扭转效应都有各自的计算方法。对于结构进入塑性扭转,由于塑性扭转效应涉及到对整体结构的空间弹塑性分析的问题,其在这一领域问题较为明显,为钢筋混凝土排架等结构工程领域研究的热点问题。从总体上讲,在钢筋混凝土排架结构设计及理论方面,通过理论研究分析取得了许多有益的结论。但目前排架结构的研究重点仍处于对平面和弹性阶段的研究和分析,目的是能将空间计算问题尽量简化为平面的简单问题计算。由于钢筋混凝土排架结构的自身复杂性、专业性和特殊性,当前仍然有很多问题有待解决,如:塑性扭转效应和非线性分析问题;当前抗震性能的试验在钢筋混凝土排架整体结构领域进行较少,在排架结构的设计中,抗震设防的理论有待进一步完善;在排架结构处于塑性区后,其抗震能力发生变化,这一现象在结构扭转效应表现突出;此外,对排架与框架相互结合剪力墙结构的研究涉及较少,对框排架的工作性能及受力特点有待进一步的更多的研究和分析;钢筋混凝土框排架结构中框架与排架的协同工作受力情况较为模糊。
2我国目前规范对钢筋混凝土排架设计的不足
在钢筋混凝土排架结构的抗震设计方面,GB50191—2012构筑抗震设计规范和GB50011—2010建筑抗震设计规范指导规范不同地域、不同排架结构的抗震设计。本文结合《构筑抗震设计规范》的具体条文,阐述了目前规范中钢筋混凝土排架结构中设计的不足和缺陷。有关排架结构上部屋架结构计算的规定有:
1)《构筑抗震设计规范》6.2.19条规定,针对Ⅲ,Ⅳ类场地和8度、9度时,应该考虑屋架下弦的拉压效应对结构的影响并核算屋架承载力;
2)《构筑抗震设计规范》6.2.22条规定,针对Ⅲ,Ⅳ类场地和8度、9度时,应验算变形产生的附加内力。上述两点叙述,规范使用“应”字,因此应考虑建立合适的屋架和支撑的杆系模型,否则无法得出上述内力值。在钢结构排架设计方面,钢排架结构施工进度快,造价低,但以后要经常维护保养。框架结构施工复杂,造价高,后期维护工作量低。在工程建设中,钢架也就是在排架柱方向通过设置联系梁或桁架的方式使排架柱方向形成可以抵抗纵向力下变形的钢框架(局部开间或连续开间),具体做法可采用实腹联系梁或格构桁架———根据可设置高度选用,采用门式柱间支撑,可以留出工艺空间,还能对柱平面外予以加强。但我国处于高度使用水泥的情况,环境污染日益严重,从节能减排方面讲,钢排架结构应作为首选,但规范未给具体说明。
3结语
我国的设计规范应参考美国、德国等发达国家,在参数获取、计算方法、经验公式应有一定的了解,并应用于我国目前排架结构建设中所面临的问题。特别是参数获取方面,我国的试验仪器虽然在测试方法、测试技术上位于世界领先水平,但试验设备制造水平,测试结果的精度有待进一步的提高。虽然钢筋混凝土结构有较好的经济优越性,但从长远的角度出发,采用钢结构的排架结构更适合我国的发展。《构筑抗震设计规范》中电厂排架结构的设计应采用侧向框排架结构,其相关的规范内容较为全面,可以作为抗震设计的依据;对单跨排架的使用范围,《构筑抗震设计规范》中有明确的详细规定,这使得钢筋混凝土排架结构在布置方案选择上相对灵活;排架计算的内容在《构筑抗震设计规范》中相对比较完整,有关弹性位移、塑性位移、局部内力的计算等方面已有一定的深度;有关支撑结构的构件计算长度取用的问题,《构筑抗震设计规范》中仍没有明确的计算方法,因此行业对此应进行进一步的深入研究。
摘要:
根据国内钢桥与组合结构桥梁建设和发展趋势,分析了现代钢桥课程教学的现状和存在的不足,提出了相关钢桥教学改革的内容。根据实际的钢桥教学改革实践,发现新的教学内容和方法能明显提高教学效果,钢桥与组合结构桥梁的理论基础和设计实践都得到充分的保证。
关键词:钢桥;组合结构桥梁;教学方法;课程改革
中图分类号:TU391;G6420 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2013)04003704
一、钢桥课程的必要性
随着中国桥梁建设水平的进步与提高,各种超大跨径桥梁相继建成,桥梁材料使用比例也在发生变化。20世纪90年代以前,公路桥梁绝大多数是混凝土桥梁,基本上没有公路钢桥,钢结构桥梁主要应用于铁路桥。而近十年公路钢桥的建设数量逐年增加,公路桥梁主跨在500 m以上的桥梁大多采用钢桥[1]。近几年在中小跨径的城市桥梁、跨线桥梁及一些复杂结构桥梁中也开始大量使用钢结构,主要原因在于钢材产量逐年稳步上升,钢桥经济指标不断优化。
单纯的混凝土桥梁在中小跨度下的经济性比钢桥优越,但是随着跨度的增大混凝土桥梁的经济性能在降低,当到达一定跨度时钢桥的经济性要超过混凝土桥。由于单一的混凝土材料或钢结构材料的力学性能难以在整个桥梁各个部位完全合理地发挥其材料优势,使单一材料的桥梁经济性不及使用两种或两种以上材料。通过在桥梁不同部位合理设置钢与混凝土得到的组合结构桥梁在一定跨径范围具有比混凝土桥梁或钢桥更优的经济性,因此,组合结构桥梁在近十几年得到快速发展[2]。