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北京首都国际机场专机与公务楼玻璃幕墙工程栓接T型钢梁结构设计与试验

来源:2014年会论文集  作者:刘长龙  日期:2014-1-7
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  摘要:本文介绍了北京首都国际机场专机与公务机楼玻璃幕墙工程栓接T型钢梁的结构设计,分析了栓接T型钢梁结构受力特点,采用了非线性有限元计算方法,并通过结构实验进行了验证。
  关键词:幕墙结构、栓接T型钢梁、结构实验。

  

 

  根据图23~28可知,在工况2作用下,栓接T型钢的位移最大17mm,对应楼层为一层,跨度5.17米,挠度比值为1/304,满足规范要求。T型钢主体结构的最大米塞斯应力为444Mpa,但该应力出现在螺栓孔周围,翼缘和腹板中米塞斯应力最大为151Mpa。但是,在工况2,3的荷载组合作用下,栓接T型钢中少量栓钉出现了全截面塑性状态,共4根,占栓钉总数的11.7%。如果局部栓钉过早进入全截面塑性状态,对结构的变形和承载力均不利,容易导致结构产生不可逆变形,同时承载力会下降。为了避免在设计荷载(工况2,3)作用下有栓钉进入全截面塑性,在施工图设计当中对原方案进行了整改。

  8.栓接T型钢整改方案

  8.1 整改方案分析

  整改方案是在支座附近进行间断焊加固钢梁,从而减小支座附近的栓钉剪力,以达到避免栓钉进入全截面塑性状态的目的。间断焊接在精细模型中(图29)中得以体现。

 

  8.2实际结构采用精细模型整改前后计算结果汇总

  根据整改后,结构的分析结果可知,在设计荷载作用下,结构中没有栓钉进入全截面塑性,结构承载力增加了大约13%。

  9.结论

  a.通过试验和理论分析结果对比,可知我们采用的精细有限元模型能够正确反映栓接T型钢梁的受力状态,分析结果合理可靠;

建设单位: 北京首都国际机场扩建指挥部 工程地点: 北京首都国际机场内 设计单位: 中国航空工业规划设计研究院 建筑高度:33m 幕墙面积:46800m2 幕墙类型:铝合金玻璃幕墙、铝板

  b.经过理论分析可知,本工程中栓接T型钢梁整体的刚度和承载力能够满足规范要求;

  c.栓接T型钢连接件的耐久性经过了权威检测机构的疲劳试验验证;

  d.在实际结构分析的时候发现,在设计荷载作用下,结构中有少量栓钉进入全截面塑性。鉴于首都机场专机楼幕墙工程的重要性,必须保证结构在设计荷载内绝对安全,根据检测报告和理论分析结果,该幕墙工程栓接T型钢作了适当整改,在确保在设计荷载作用下无栓钉进入全截面塑性的同时,进一步提高栓接T型钢的承载力。【完】

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