1 方案整体思路________________________________________________ - 3 -
2 液压同步顶推滑移关键技术及设备_________________________________ -
3 -
2.1 关键技术和设备__________________________________________________ - 3 -
2.2 液压同步顶推滑移原理____________________________________________ - 3 -
2.3 液压同步顶推滑移技术特点________________________________________ - 5 -
2.4 滑移速度和加速度________________________________________________ - 5 -
2.4.1 滑移速度 ____________________________________________________________ - 5 -
2.4.2 滑移加速度 __________________________________________________________ - 5 -
2.5 液压顶推器______________________________________________________ - 5 -
2.6 液压泵源系统____________________________________________________ - 6 -
2.7 计算机同步控制及传感检测系统____________________________________ - 6 -
3、液压顶推滑移系统与传统液压滑移系统的比较______________________ - 7 -
4 液压顶推系统配置_______________________________________________ - 8 -
4.1 总体配置原则____________________________________________________ - 8 -
4.2 液压顶推器的选择________________________________________________ - 8 -
4.3 泵源系统________________________________________________________ - 8 -
4.4 控制系统________________________________________________________ - 9 -
5 滑移临时措施设计_______________________________________________ - 9 -
5.1滑移临时措施设计 ________________________________________________ - 9 -
5.2 柱脚滑移轨道设计_______________________________________________ - 10 -
5.3 防卡轨措施_____________________________________________________ - 11 -
5.4 顶推点型式_____________________________________________________ - 11 -6临时措施安装注意事项 ___________________________________________- 12 -
6.1 滑道安装要求___________________________________________________ - 12 -
6.2 滑道侧挡板的安装要求___________________________________________ - 12 -
7 液压系统同步控制______________________________________________- 13 -
7.1 总体控制原则___________________________________________________ - 13 -
7.2 滑移同步控制策略_______________________________________________ - 13 -
8 液压顶推滑移系统调试__________________________________________- 13 -
8.1 调试前的检查工作_______________________________________________ - 13 -
8.2 系统调试_______________________________________________________ - 14 -
8.3 分级加载试滑移_________________________________________________ - 14 -
8.4 滑移过程控制要点_______________________________________________ - 14 -9施工组织体系 ___________________________________________________- 15 -
10 主要液压系统设备_____________________________________________- 15 -
11 滑移施工用电_________________________________________________- 15 -
12 应急预案_____________________________________________________- 16 -
12.1 现场设备故障应急预案__________________________________________ - 16 -
12.1.1 液压顶推器故障 ___________________________________________________ - 16 -
12.1.2 泵站故障 _________________________________________________________ - 16 -
12.1.3 油管损坏 _________________________________________________________ - 16 -
12.1.4 控制系统故障 _____________________________________________________ - 17 -
12.2 意外事故应急预案______________________________________________ - 17 -
12.3 防雨和防风应急预案____________________________________________ - 17 -
13安全、文明施工 _____________________________________________ - 17 -
1 方案整体思路
根据本工程的施工方案：屋面结构划分为24个滑移单元后分3组累积滑移，3个滑移组分别为第1～9单元（共计10个滑移单元）、第10～19单元（共计10个滑移单元）、第20～24单元（共计5个滑移单元）。
安装以上施工方案，屋面滑移设置2条轨道，分别在6轴和11轴上，根据滑移单元的大小在相应的轨道上设置液压顶推器。
2 液压同步顶推滑移关键技术及设备
2.1 关键技术和设备
本工程中采用液压顶推滑移的施工工艺，所选用步进式液压顶推器，是一种通过后部顶紧，主液压缸产生顶推反力，从而实现与之连接的被推移结构向前平移的专用设备。此设备的反力结构利用滑道设置，省去了反力点的加固问题。
液压顶推器与被推移结构通过销轴连接，传力途径非常直接，启动过程中无延时，动作精确度好。由于其反力点为步进顶紧式接触，不会在滑移过程中产生相对滑动，所以同步控制效果更好。步进式的工作过程，使得同步误差在每个行程完成后自然消除，无累积误差，同步精度很高。
液压顶推同步滑移主要设备如下：
?YS-PJ-50型液压顶推器；
?YS-PP-60型液压泵源系统；
?YS-CS-01型计算机控制系统。
2.2 液压同步顶推滑移原理
“液压同步顶推滑移技术”采用液压顶推器作为滑移驱动设备。液压顶推器采用组合式设计，后部以顶紧装置与滑道连接，前部通过销轴及连接耳板与被推移结构连接，中间利用主液压缸产生驱动顶推力。
液压顶推器的顶紧装置具有单向锁定功能。当主液压缸伸出时，顶紧装置工作，自动顶紧滑道侧面；主液压缸缩回时，顶紧装置不工作，与主液压缸同方向移动。液压顶推器工作流程示意图如下表1。
2.3 液压同步顶推滑移技术特点
本工程中高架候车通廊结构采用液压同步滑移施工技术，具有以下的优点：
?采用“液压同步顶推滑移施工技术”施工大跨度钢结构，技术成熟，有大量类似工程
成功经验可供借鉴，安装过程的安全性有保证；
?滑移过程中采用计算机同步控制，液压系统传动加速度极小、且可控，能够有效保证
整个安装过程的稳定性和安全性；
?液压同步顶推设备、设施体积和重量较小，机动能力强，倒运和安装方便；
?滑移顶推、反力点等与其他临时结构合并设置，加之液压同步滑移动荷载极小的优点，
可使滑移临时设施用量降至最小。
2.4 滑移速度和加速度
2.4.1 滑移速度
液压顶推滑移系统设备的水平牵引速度取决于液压泵源系统的配置及单台液压顶推器所分配的流量、其他辅助工作所占用的时间。
在本工程中，液压顶推水平滑移最大速度约15米/小时。
2.4.2 滑移加速度
液压同步顶推滑移作业过程中各点速度保持匀速、同步。在启动和制动时，其加速度取决于液压泵源系统流量及液压顶推器的工作压力，加速度极小，以至于可以忽略不计。这为滑移过程中屋面钢结构、下部支承结构以及所有临时措施的安全性增加了保证度。
2.5 液压顶推器
本工程中拟采用YS-PJ-50型液压顶推器，液压顶推器如图1所示。
图1、YS-PJ-50型液压顶推器
2.6 液压泵源系统
液压泵源系统为液压顶推器提供动力，并通过就地控制器对多台或单台液压顶推器进行控制和调整，执行液压同步顶推滑移计算机控制系统的指令并反馈数据。液压泵源系统如图2所示。
图2、YS-PP-60型液压泵源系统
2.7 计算机同步控制及传感检测系统
液压同步顶推滑移施工技术采用传感监测和计算机集中控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。
本公司拟用于本工程的液压同步顶推滑移系统设备采用CAN总线控制、以及从主控制器到液压顶推器的三级控制，实现了对系统中每一个液压顶推器的独立实时监控和调整，从而使得液压同步滑移过程的同步控制精度更高，更加及时、可控和安全。
操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压顶推过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。
通过计算机人机界面的操作，可以实现自动控制、顺控（单行程动作）、手动控制以及单台顶推器的点动操作，从而达到钢结构整体滑移安装工艺中所需要的同步滑移、安装就位调整、单点毫米级微调等特殊要求。
图3、液压同步滑移计算机控制系统人机界面
3、液压顶推滑移系统与传统液压滑移系统的比较
传统的液压滑移系统滑移设备采用的是液压牵引器和液压爬行器，液压牵引器目前已经很少采用，液压爬行器则主要是利用爬行器楔形夹块与轨道咬合产生的摩擦反力实现滑移施工，而液压顶推滑移系统利用顶推器与滑道挡板的反力实现滑移施工，液压顶推滑移系统与传统滑移系统的对比见表2。
4 液压顶推系统配置
4.1 总体配置原则
?满足屋面钢结构累积滑移驱动力的要求，尽量使每台液压顶推器受载均匀；
?尽量保证每台液压泵站驱动的液压顶推器数量相等，提高液压泵源系统利用率；
?在总体布置时，要认真考虑系统的安全性和可靠性，降低工程风险。
4.2 液压顶推器的选择
在滑移过程中，顶推器所施加的推力和所有滑靴和滑轨间的摩擦力F达到平衡。
摩擦力F=滑靴在结构自重作用下竖向反力×1.05×1.2×0.15 (滑靴与滑轨之间的摩擦系数为0.13～0.15，偏安全考虑取摩擦系数为0.15， 1.2为摩擦力的不均匀系数，1.05为动荷载系数)。本工程中滑移最大重量约为484t，则滑移所需的最大顶推力为：F=484×1.05×1.2×0.15=93t。
根据以上计算，本工程中每组滑移单元设置2台YS-PJ-50型液压顶推器，在每条轨道上平均布置。单台YS-PJ-50型液压顶推器的额定顶推驱动力为200t，则总顶推力为200t>93t,能够满足滑移施工的要求。
4.3 泵源系统
液压泵源系统为液压顶推器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。
在不同的工程使用中，由于吊点的布置和液压顶推器的配置都不尽相同，为了提高液压
滑移设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用了模块化结构。根据滑移重物吊点的布置以及液压顶推器数量和液压泵源流量，可进行多个模块的组合，每一套模块以一套液压泵源系统为核心，可独立控制一组液压顶推器，同时可用比例阀块箱进行多吊点扩展，以满足各种类型滑移工程的实际需要。
本工程中，拟配置1台YS-PP-60型液压泵源系统
5.2 柱脚滑移轨道设计
滑移轨道结构在屋面钢结构滑移过程中，起到承重、导向和横向限制支座水平位移的作用。
滑移轨道中心线应尽量与桁架支座中心线重合，以减小滑移过程中桁架支座因受到偏心力而产生不利影响。
滑移轨道选用16a热轧槽钢，材质为Q235B，利用滑移轨道的侧挡板与预埋件固定。轨道的侧挡板采用规格为-20×40×150mm的钢板，在滑移轨道两侧对称设置，间距为500mm，起到对槽钢翼缘加固、以及抵抗滑移支座处可能侧向推力的作用。滑道侧挡板如图5所示。
因本工程中预埋件布置间距为1000mm，故轨道侧挡板的连接方式分两种情况，具体见图6、图7所示。
侧挡板与槽钢轨道及预埋件连接采用焊接连接，单块侧挡板所承受的顶推反力为500÷
=10mm时，焊缝设计强度：
4=125kN。焊缝设计高度h
f
满足设计要求。
图5、滑道侧挡板平面布置图
图6、预埋件处滑道及侧挡板连接示意图
5.3
水平滑移过程中，应严格防止出现“卡轨”和“啃轨”现象的发生。在滑道和滑移支座设计时，应充分考虑预防措施。将滑移支座前端（滑移方向）设计为“雪橇”式，并将其两侧制作成带一定弧度的型式。通过以上设计，可以有效防止滑移支座与两侧滑道侧壁顶死——“卡轨”，以及滑移支座因滑道不平整卡住——“啃轨”的情况出现。滑块采用规格为-70*100*380的钢垫块。钢滑块的具体尺寸如图8所示。
图8、钢滑块示意图
另外，滑道安装的顺直度、滑道中心距的控制等都是防止“卡轨”和“啃轨”现象发生的关键。现场施工过程中应严格进行工序检查。
5.4 顶推点型式
液压顶推器前端通过销轴与被推移构件上的耳板进行连接固定，用以传递水平滑移顶推力。连接耳板厚度为20mm，材质Q345B。连接耳板详图见图9所示。
实。
?滑道中线与滑移大梁中心线偏移度控制在±3mm以内。
?滑道两端标高偏差控制在2mm以内。
?滑道槽钢在滑移之前应涂抹黄油润滑。
6.2 滑道侧挡板的安装要求
滑道侧挡板起着直接抵抗顶推反力及滑移精度控制的作用，因此在安装过程中应注意以
下几个方面：
?为保证滑道侧挡板与顶推支座之间有足够的接触面，滑道侧挡板的设置形式应严格按
照图纸设计形式安装；
?滑道侧挡板与滑道、滑移梁的焊缝高度应满足设计要求，以满足抵抗顶推反力的使用
要求；
?所有滑道上的侧挡板的起始安装位置应在同一轴线位置处，并在每条轴线位置处重
新设置起始点，以减小累积误差，满足滑移同步性的要求；
?同一滑道两侧的侧挡板安装误差应小于1mm，相邻滑道侧挡板的间距误差应小于3mm；
?侧挡板前方（滑移前进方向）严禁焊接。
7 液压系统同步控制
7.1 总体控制原则
?满足屋面钢结构各顶推点理论滑移反力的要求，尽量使每台液压顶推器受载均匀；
?尽量保证每台液压泵源系统驱动的液压设备数量相等，油管长度一致，减小延迟效应；
?在总体控制时，要认真考虑液压同步滑移系统的安全性和可靠性，降低工程风险。
7.2 滑移同步控制策略
控制系统根据一定的控制策略和算法实现对屋面钢结构整体滑移的同步控制和荷载控制。在滑移过程中，从保证结构安全角度来看，应满足以下要求：
?应尽量保证各个滑移顶推点的液压滑移设备配置系数基本一致；
?应保证滑移结构的稳定，以便滑移单元结构能正确就位，也即要求各个顶推点滑移过
程中能够保持一定的同步性。
根据以上要求，制定如下的控制策略：
将每次滑移集群的4台液压顶推器中的一台（主令点）的滑移速度和行程位移值设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准。在计算机的控制下，其余3台液压顶推器分别以各自的位移量来跟踪比对主令点，根据两点间位移量之差ΔL进行动态调整，保证各顶推点在滑移过程中始终保持同步。通过两点确定一条直线的理，保证屋面钢结构分组在整个滑移过程中的同步性和稳定性。
8 液压顶推滑移系统调试
8.1 调试前的检查工作
（1）顶推点及从动滑移点的临时措施结构状态检查；
（2）屋面钢结构加固检查；
（3）滑道内杂物是否清楚、黄油是否涂抹；
（4）对滑移过程可能产生影响的障碍物检查、清除。
8.2 系统调试
液压顶推滑移系统安装完成后，按下列步骤进行调试：
?检查液压泵站上所有阀或油管的接头是否有松动，检查溢流阀的调压弹簧处于是否完
全放松状态。
?检查液压泵站控制柜与液压顶推器之间电源线、通讯电缆的连接是否正确。
?检查液压泵站与液压顶推器主油缸之间的油管连接是否正确。
?系统送电，检查液压泵主轴转动方向是否正确。
?在液压泵站不启动的情况下，手动操作控制柜中相应按钮，检查电磁阀和截止阀的动
作是否正常，截止阀编号和液压顶推器编号是否对应。
?检查行程传感器，使就地控制盒中相应的信号灯发讯。
?滑移前检查：启动液压泵站，调节一定的压力，伸缩液压顶推器主油缸：检查A腔、
B腔的油管连接是否正确；检查截止阀能否截止对应的油缸。
8.3 分级加载试滑移
待液压顶推系统设备检测无误后开始试滑移。经计算，确定液压顶推器所需的伸缸压力（考虑压力损失）和缩缸压力。
开始试滑移时，液压顶推器伸缸压力逐渐上调，依次为所需压力的20%，40%，在一切都正常的情况下，可继续加载到60%，80%，90%，95%，100%。
屋面钢结构滑移单元刚开始有移动时暂停顶推作业，保持液压顶推设备系统压力。对液压顶推器及设备系统、结构系统进行全面检查，在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能开始正式顶推滑移。
8.4 滑移过程控制要点
（1）在一切准备工作做完之后，且经过系统的、全面的检查无误后，现场滑移作业总指挥检查并发令后，才能进行正式进行滑移作业。
（2）在液压滑移过程中，注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等，并认真做好记录工作。
（3）在滑移过程中，测量人员应通过钢卷尺配合测量各牵引点位移的准确数值，以辅助监控滑移单元滑移过程的同步性。
（4）滑移过程中应密切注意滑道、液压顶推器、液压泵源系统、计算机控制系统、传感检测系统等的工作状态。
（5）现场无线对讲机在使用前，必须向工程指挥部申报，明确回复后方可作用。通讯工具专人保管，确保信号畅通。
9施工组织体系
液压滑移专业现场组织体系如图11所示：
图11、现场施工组织体系图
10 主要液压系统设备
本工程中液压同步滑移施工的主要设备见表4。
11 滑移施工用电
本工程中，计划在每组屋面钢结构滑移时，设置1台YS-PP-60型液压泵源系统，需要65kW电容量，滑移过程中需要安装单位将相应的二级电源配电箱提供到液压泵源系统附近4～5米范围内，配电箱电源线的配置不小于25mm2的单根五芯电缆线。
现场滑移电源应尽量从总盘箱拉设专用线路，以确保滑移作业过程中以上专用电源的不间断供电。
12 应急预案
12.1 现场设备故障应急预案
12.1.1 液压顶推器故障
本工程滑移过程中主要存在液压顶推器漏油的故障，出现故障后的具体应急措施如下：（1）立即关闭所有阀门，切断油路，暂停滑移；
（2）专业人员对漏油顶推器的漏油位置进行全面检查；
（3）根据检查结果采取更换垫圈、阀门等配件；
（4）必要时更换油缸等主体结构；
（5）检修完成后，恢复系统，进行系统调试；
（6）调试完成后，继续滑移。
12.1.2 泵站故障
泵站作为滑移系统的动力源，由液压泵和电气系统两部分组成，主要故障表现为停止工作、漏油以及电机出现故障后的应急措施如下：
（1）当泵站停止工作时，检查电源是否正常；
（2）检查泵站各个阀门的开闭情况，确保全部阀门处于开启状态；
（3）检查智能控制器是否正常；
（4）泵站出现漏油时，关闭所有阀门，停止滑移；
（5）迅速检查确认漏油的部位；
（6）更换漏油部位的垫圈；
（7）电机出现故障时，专业人员立即检查电机的电源是否正常；
（8）检查电机的线路是否正常；
（9）故障排除后，恢复系统，进行系统调试；
（10）调试完成后，继续滑移
12.1.3 油管损坏
油管的损坏主要包括运输过程中的损坏和滑移过程中损坏，具体应急措施如下：
（1）油管运输到现场后，立即检查油管有无破损、接头位置是否完好，发现问题后，立即与车间联系更换；
（2）滑移过程中油管爆裂时，立即关闭爆裂油管的阀门；
（3）关闭所有阀门，暂停滑移；
（4）更换爆裂位置的油管，并确认连接正常；
（5）检查其它位置油管的连接部位是否可靠；
（6）故障排除后，恢复系统，进行系统调试；
（7）调试完成后，继续滑移。
12.1.4 控制系统故障
滑移使用的电气系统稳定性高，出现故障现场即可维修，具体应急措施如下：
（1）关闭所有阀门，停止滑移作业；
（2）无法自动关闭阀门时，立即采取手动方式停止；
（3）检测电气系统；
（4）对于一般故障，可进行简单维修即可排除；
（5）无法维修时时，更换控制系统相应组件；
（6）故障排除后，恢复系统，进行系统调试；
（7）调试完成后，继续滑移。
12.2 意外事故应急预案
施工人员熟悉施工程序的同时，技术交底、安全检查和必要的安全设施也是相当重要的。焊接、切割施工部位放置防火设施，对施工人员教授必备的紧急救护措施。如遇紧急事故及时报警，并通报业主进行紧急处理。
12.3 防雨和防风应急预案
从设备安装施工开始，应及时获取天气消息，要对施工现场天气状况做详细的了解。在构件滑移前夕，要和当地气象部门保持联系，最早获得最近至少十天内的天气状况，若滑移施工周期内有强风，提前做好防范工作，做好设备、构件必要的固定保护。
13安全、文明施工
必须坚决落实公司“安全第一，预防为主”的方针，全面实行“预控管理”，从思想上重视，行动上支持，控制和减少伤亡事故发生。
13.1 要在职工中树立安全生产第一的思想，认识到安全生产文明施工的重要性；
13.2 所有施工人员要对施工方案及工艺进行了解、熟悉，在施工前必须逐级进行安全技术交底，交底内容针对性强，并做好记录，明确安全责任，班后总结；
13.3 现场安全设施齐备，设置牢靠，施工中加强安全信息反馈，不断消除施工过程中的事故隐患，使安全信息及时得到反馈；
13.4 在施工区域拉好红白带，专人看管，严禁非施工人员进入。吊装时，施工人员不得在起重构件、起重臂下或受力索具附近停留；
13.5 顶推器在安装时，高空应铺设安装、操作临时平台，地面应划定安全区，应避免重物坠落，造成人员伤亡；滑移降过程中，应指定专人观察滑移梁、滑移轨道、顶推点、顶推器、滚轮等的工作情况，若有异常现象，直接通知现场指挥。
13.6 在施工过程中，施工人员必须按施工方案的作业要求进行施工。如有特殊情况进行
调整，必须通过一定的程序以保证施工过程安全。
13.7 在雨棚钢结构整体液压同步滑移过程中，注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等，并认真做好记录工作。
13.8 在液压滑移过程中，测量人员应通过测量仪器配合测量各监测点位移的准确数值。
13.9 液压滑移过程中应密切注意液压顶推器器、液压泵源系统、计算机同步控制系统、传感检测系统等的工作状态。
13.10现场无线对讲机在使用前，必须向工程指挥部申报，明确回复后方可作用。通讯工具专人保管，确保信号畅通。
13.11 高空作业人员经医生检查合格，才能进行高空作业。高空作业人员必须带好安全带，安全带应高挂低用。
13.12 大风、大雨雪天不得从事露天高空作业，施工人员应注意防滑、防雨、防水及用电防护。不允许雨天进行焊接作业，如必须，需设置卡靠的挡雨、挡风蓬，防护后方可作业。
13.13 重视安全宣传，加强安全管理，教育为主、惩罚为辅；
13.14 吊运设备和结构要充分做好准备，有专人指挥操作，遵守吊运安全规定；
13.15 易燃、易爆有毒物品一定要隔离加强保管，禁止随意摆放。施工现场焊接或切割等动火操作时要事先注意周围上下环境有无危险，清除易燃物，并派专人监护；
13.16 施工用电、照明用电按规定分线路接线，非电气人员不得私自动电，现场要配备标准配电盘，现场用电要设专职电工。电缆的敷设要符合有关标准规定；
13.17 夜间施工必须有足够照明，周边孔洞处设置防护栏和警示灯。
13.18 各工种人员要持证上岗，严格遵守本工种安全操作规程。在安装中不要报侥幸心理，而忽视安全规定。
H 型截面轴心受压柱实验报告 学号： 姓名： 任课老师： 实验老师： 实验日期：2012年03月30日 一、实验目的： 1、通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。 2、通过试验观察十字型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。 二、实验原理： 1、基本微分方程 根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 2、扭转失稳欧拉荷载 H 型截面为双轴对称截面，因其剪力中心和形心重合，有 x 0= y 0 = 0，代入上式可得： ''0()0IV IV x EI v v Nv -+= (a) ''0()0IV IV y EI u u Nu -+= (b) ''''2''''000()()0IV IV t EI GI r N R ωθθθθθθ---+-= (c) 说明H 型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，可分别单独研究。在弹塑性阶段，当研究（a ）式时，只要截面上的产于
应力对称与 Y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终和其他两式无关，可单独研究。这样，压杆将只发生Y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，称为弯曲失稳。这样，式（b ）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。 对于式（c ），如果残余应力对称与 X 轴和 Y 轴分布，同时假定， 00u =和00θ=则压杆将只发生绕 Z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 对于理想压杆，则有上面三式可分别求得十字型截面压杆的欧拉荷载为： 绕X 轴弯曲失稳：22 0x Ex x EI N l π= ，绕Y 轴弯曲失稳：220y Ey y EI N l π= 绕Z 轴扭转失稳：222 001 ( ) E t EI N GI l r ω θθ π=+ H 字型截面压杆的计算长度和长细比为： 绕 X 轴弯曲失稳计算长度：00x x l l μ=，长细比0/x x x l i λ= 绕Y 轴弯曲失稳计算长度：00y y l l μ=，长细比0/y y y l i λ= 绕Z 轴扭转失稳计算长度：00l l θθμ=，端部不能扭转也不能翘曲时0.5θμ=， 长细比θλ= 上述长细比均可化为相对长细比：λ= 3、稳定性系数计算公式 H 字型截面压杆的弯曲失稳极限承载力： 根据欧拉公式22 Ew w EA N πλ=得222y Ew w w f E πσλλ== 佩利公式：0(1)2 y Ex cr f εσσ++=再由公式cr y f σ?= 可算出轴心压杆的稳定性系数。 4、柱子?λ-曲线
1 工程概况 2 施工程序 2.1 总述 根据施工现场场地情况和主桁架支座设置的位置，在A轴和G轴侧沿轴线圆弧方向设置滑道。滑道共计两条。 第一榀主桁架在11线附近组装成整体后，通过预先设置的滑道和计算机控制的液压同步牵引设备，向航站楼远端方向滑移一段距离（A轴侧约24米，G轴侧约29米）；再进行第二榀桁架组装，并连接两榀桁架间的穹顶构件，再滑移一段距离；其后进行第三榀桁架的组装和桁架间穹顶构件的安装；如此循环，至六榀主桁架及其间穹顶全部滑移到设计位置。 2.2 滑移施工流程
2.3 程序说明 滑移安装工作量包括主桁架共六榀及其间五榀穹顶构件。其余两榀穹顶构件由吊机在航站楼两端吊装。主桁架共计六榀，从22线向12线分别编号为第一至第六榀。穹顶构件编号从21线到13线分别为第一至第五榀。 整个滑移安装过程包括累积滑移和整体滑移两个阶段。 2.3.1 累积滑移安装程序 第一榀主桁架吊装，临时固定→单榀桁架沿圆周方向滑移1.95度→第二榀主桁架吊装→第一榀穹顶构件吊装→两榀桁架一起沿圆周方向滑移1.95度→第三榀主桁架吊装→第二榀穹顶构件吊装→···→第一至第五榀桁架一起沿圆周方向滑移1.95度→第六榀主桁架吊装→第五榀穹顶构件吊装。 2.3.2 整体滑移安装程序 当桁架累积滑移完毕，组成整体滑移单元之后，开始整体滑移。整体滑移液压牵引方式同累积滑移。通过液压牵引器连续牵引整体滑移单元，直至设计位置，进行就位作业。 滑移安装施工详细流程见滑移平面流程图。 3 滑移牵引工期 与总安装工期保持一致。
4 现场安装主要机械设备计划 5 滑道和牵引设施设计 5.1 方案选择 根据本工程中，滑移构件——主桁架自重较大、有水平推力，加之滑移轨道沿轴线圆弧布置的特点，选用常规滑板滑移方式。 优点： ?滑板可增大滑移过程中传递垂直荷载的面积，减少对滑道的局部压强，增加滑移安全性； ?滑板降低了滑移过程中整个滑移单元高度，增加了滑移的安全性，减小了主桁架就位的难度； ?滑板滑移过程中，通过两侧的销轴或挡板，可简便有效地消除支座水平力的影响。 5.2 滑道设计 5.2.1 滑道设计
第二章 2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 tgα'=E' f y 0f y 0 tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+- =+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = σf y σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610 y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-=
卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。
1工程概况 2施工程序 2.1总述 根据施工现场场地情况和主桁架支座设置的位置，在A轴和G 轴侧沿轴线圆弧方向设置滑道。滑道共计两条。 第一榀主桁架在11线附近组装成整体后，通过预先设置的滑道和计算机控制的液压同步牵引设备，向航站楼远端方向滑移一段距离（A轴侧约24米，G轴侧约29米）；再进行第二榀桁架组装，并 连接两榀桁架间的穹顶构件，再滑移一段距离；其后进行第三榀桁架的组装和桁架间穹顶构件的安装；如此循环，至六榀主桁架及其间穹顶全部滑移到设计位置。 2.2滑移施工流程
铺设滑道、滑板制作 安装反力架 安装牵引设备 穿钢绞线、地锚 用千斤顶拉紧钢绞线 滑移前全面检查 试滑行500mm 按分工范围检查异常情况 正式滑移 观察同步控制情况 及时梳理钢绞线及锚点滑移单元到位微调、固定重复以上工序 预埋铁件施工 放线、胎架设置滑移单元组对、验收 进行微调 异常情况处理
2.3程序说明 滑移安装工作量包括主桁架共六榀及其间五榀穹顶构件。其余两榀穹顶构件由吊机在航站楼两端吊装。主桁架共计六榀，从22线向12线分别编号为第一至第六榀。穹顶构件编号从21线到13线分别为第一至第五榀。 整个滑移安装过程包括累积滑移和整体滑移两个阶段。 2.3.1累积滑移安装程序 第一榀主桁架吊装，临时固定→单榀桁架沿圆周方向滑移1.95度→第二榀主桁架吊装→第一榀穹顶构件吊装→两榀桁架一起沿圆周方向滑移1.95度→第三榀主桁架吊装→第二榀穹顶构件吊装→···→第一至第五榀桁架一起沿圆周方向滑移 1.95度→第六榀主桁架吊装→第五榀穹顶构件吊装。 2.3.2整体滑移安装程序 当桁架累积滑移完毕，组成整体滑移单元之后，开始整体滑移。整体滑移液压牵引方式同累积滑移。通过液压牵引器连续牵引整体滑移单元，直至设计位置，进行就位作业。 滑移安装施工详细流程见滑移平面流程图。 3滑移牵引工期 与总安装工期保持一致。
5.1 影响轴心受压稳定极限承载力的初始缺陷有哪些?在钢结构设计中应如何考虑? 5.2 某车间工作平台柱高2.6m,轴心受压,两端铰接.材料用I16,Q235钢,钢材的强度设计值2215/d f N mm =.求轴心受压稳定系数?及其稳定临界荷载. 如改用Q345钢2 310/d f N mm =,则各为多少? 解答: 查P335附表3-6,知I16截面特性,2 6.57, 1.89,26.11x y i cm i cm A cm === 柱子两端较接, 1.0x y μμ== 故柱子长细比为 1.02600 39.665.7 x x x l i μλ?= == ,2600 1.0137.618.9y y y l i μλ?=== 因为x y λλ<,故对于Q235 钢相对长细比为137.6 1.48λπ = = = 钢柱轧制, /0.8b h ≤.对y 轴查P106表5-4(a)知为不b 类截面。 故由式5-34b 得 () 223212?ααλλλ?= ++?? ()2210.9650.300 1.48 1.482 1.48?=+?+?? ? 0.354= (或计算137.6λ=,再由附表4-4查得0.354?=) 故得到稳定临界荷载为2 0.35426.1110215198.7crd d N Af kN ?==???= 当改用Q365钢时,同理可求得 1.792λ=。 由式5-34b 计算得0.257?= (或由166.7λ=,查表得0.257?=) 故稳定临界荷载为2 0.25726.1110310208.0crd d N Af kN ?==???= 5.3 图5-25所示为一轴心受压构件,两端铰接,截面形式为十字形.设在弹塑性范围内/E G 值保持常数,问在什么条件下,扭转屈曲临界力低于弯曲屈曲临界力,钢材为Q235. 5.4 截面由钢板组成的轴心受压构件,其局部稳定计算公式是按什么准则进行推导得出的. 5.5 两端铰接的轴心受压柱,高10m,截面为三块钢板焊接而成,翼缘为剪切边,材料为Q235, 强度设计值2 205/d f N mm =,承受轴心压力设计值3000kN (包括自重).如采用图5-26所示的两种截面,计算两种情况下柱是否安全.
报告名称：《钢结构实验原理实验报告》——H型柱受压构件试验姓名： 学号： 时间：2014年12月 E-mail ： T E L ：
一、实验目的 1. 通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布 置、试验结果整理等方法。 2. 通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3. 将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数 计算公式的理解。 二、实验原理 1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置， 则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态， 这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。 轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H 形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 （1）、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。对于H 型截面的构件来说由于 所以微分方程的变为： ()()0 200 t IV 0IV =''-''+''+''-''-''--θθθθθθ ω R N r u Ny v Nx GI EI ()0 IV IV =''+''+-θNy u N u u EI y () 0IV 0IV =''-''+-θNx v N v v EI x 000==y x () ()0200 t 0IV ω=''-''+''-''--θθθθθθR N r GI EI IV ()0 IV 0 IV y =''+-u N u u EI () IV 0IV x =''+-v N v v EI
钢结构滑移技术论文 王建国 中国电子系统工程第二建设有限公司-总承包分公司 摘要：本文简单介绍了钢结构整体滑移的施工工艺，钢结构滑移包括：地面组装、高空分榀拼装，单元整体滑移，累积就位，三点牵引，同步横向滑移。此方法适用于钢结构跨度大、施工操作区间有限，大吨位吊车无法覆盖施工范围、工期紧的项目。 关键词：钢桁架；积累滑移；卸载安装 Steel Structure Sliding Technology W ang Jian Guo Electronics Engineering No.2 Construction Co.Ltd Abstract: This paper introduces the construction technology of whole sliding steel structure, steel structure sliding including: floor assembly, upper air truss, the overall cumulative slip, unit in place, three traction, synchronous lateral slip. This method is suitable for large span steel structure, the construction operation interval finite, large tonnage crane can not cover the scope of construction, tight time schedule of the project. Keywords: steel truss; accumulation of slip; unloading installation 工程概况 本文主要以长沙创芯项目101厂房钢桁架屋面施工为例，介绍钢结构屋面整体滑移施工。101号厂房钢结构屋面位于12轴～30轴——D轴～X轴区域（屋面下弦俯视图，如图1），结构形式：两连跨H型钢桁架，每榀桁架重约31.8吨、跨度2×35.4m、间距9×8.4m，计8榀主桁架。单榀桁架立面图，如图2，其桁架间通过上下弦钢梁连接，上下弦梁与桁架通过高强度螺栓连接，钢结构总重量约530吨。 屋面下弦俯视图：
第二章 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα=+-=+- 如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5235 0.001142.0610y f E ε===? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε== 卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=-= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06'c y F f E σεε-=-=+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=-= 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-=
试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=， 2280/N mm σ=-，B 点的正应力2120/N mm σ=-，22120/N mm σ=-，求梁A 点与B 点的应力比和应力幅是
一、填空题 1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用综合性能好的钢材。 2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 3．钢材五项机械性能指标是屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯性能、冲击韧性。 4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现热脆现象。 5．钢材含硫量过多，高温下会发生热脆，含磷量过多，低温下会发生冷脆。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的强度提高，塑性、韧性降低。 7．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越强。9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示屈服强度 ,B表示质量等级为B 级 ,F表示沸腾钢。 10．钢材的三脆是指热脆、冷脆、蓝脆。 11．钢材在250oC度附近有强度提高塑性、韧性降低现象，称之为蓝脆现象。 12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度相适应，一般采用等强度原则。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 N、O 为有害的杂质元素。 14．衡量钢材塑性性能的主要指标是伸长率。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越小。 16．承重结构的钢材应具有抗拉强度、屈服点、伸长率和硫、磷极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳极限含量的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有冷弯试验的的合格保证。 17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能力和钢材质 量的综合指标。 18．冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 19．薄板的强度比厚板略高。 20．采用手工电弧焊焊接Q345钢材时应采用 E50 焊条。 21．焊接残余应力不影响构件的强度。
钢结构滑移施工技术 摘要：现阶段大跨度钢结构广泛应用于铁路站房建设，施工技术更是日新月异。以下以莆田站站房钢结构工程为例，说明滑移施工技术在大型铁路站房钢结构中的应用。 关键词：大跨度空间桁架整体累积滑移 一、工程简介 莆田站站房分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区段，结构采用混凝土柱、梁形成框架结构，屋盖为钢结构屋盖。站房顺轨道方向长约243m，宽约55m。钢结构屋盖支撑于混凝土柱柱顶支座或埋件上，屋面标高为24m―29.66m。站房屋面钢结构总投影面积为18540?,钢结构总量2900吨，总滑移重量约2000吨。站房屋面由横向主桁架和纵向次桁架构成，主、次桁架均为钢管桁架，其中Ⅰ、Ⅲ区段为平面管桁架，Ⅱ区段为倒三角空间管桁架。主桁架跨度为50米，最大悬挑距离17.75m。上、下弦杆为Φ245×10、Φ219×8，腹杆为Φ127×6。主桁架与次桁架及檩条构成整个钢屋面体系。站房Ⅱ区段钢结构材质主要采用Q345B，Ⅰ、Ⅲ区段材质采用Q235B，桁架均采用焊接连接的形式，其中全熔透焊缝等级为二级，其他为三级焊缝。站房钢结构跨度大且异型构件较多，受交叉施工影响，大型吊车无法就近施工，高空散拼，整体提升均不能满足施工要求，考虑滑移施工技术，本工程采用整体累积滑移方法，节省工装材料，保证工期进度。 二、滑移施工技术 1、滑移施工技术简介 本工程的滑移工作量为1轴线～28轴线间的主桁架（含部分次结构）。因滑移结构的特点，在不同分区内设置滑移轨道时，其中心不在同一条直线上，所以需要设计两套滑移支座来解决换手难题。 采用液压顶推滑移钢桁架结构，需设置专用的滑移轨道，待滑移构件（或滑靴）坐落于滑移轨道上，通过安装在构件上的滑移设备顶推滑移构件，沿轨道由初始拼装位置滑移至设计位置就位。根据工程特点，滑移轨道共铺设2条，分别在B轴线及H轴线处的剪力墙上方。并在剪力墙上方每1m设置预埋板400*200*16 mm。 液压同步爬行施工技术特点： ①与传统的卷扬机钢丝绳牵引不同，爬行机器人滑移过程的推进力及推进速度完全可测和可控。计算机系统通过传感器检测爬行机器人的推进力及速度，控制各机器人之间的协调同步，当有意外超载或同步超差时，系统会及时做出调整并发出报警信号，从而使滑移过程更加安全可靠； ②通过爬行机器人设备的模块化组合、扩展，被滑移构件的重量、尺度和滑移距离不受限制； ③设备体积小、自重轻、承载能力大，自动化程度高，操作方便灵活，安全可靠性好，特别适合于在狭小空间或起重设备难以进入的施工场地进行大体量构件的累积滑移安装； ④可多点顶推，分散主桁架结构、滑移梁及混凝土柱梁所受附加力；
H型截面轴心受压构件试验 1、试验目的 （1）认识和了解H型截面轴心受压钢构件的整体稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。 （2）观察记录H型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，进而加深对其整体稳定概念的理解。 （3）将柱子理论承载力和实测承载力进行比较，加深对H型截面轴心受压构件整体稳定系数及其计算公式的理解。 （4）利用理论知识，实测出实验对应的H型钢轴心受压的稳定系数。 2、实验原理 根据钢结构基本原理可知，轴心受压钢构件的主要破坏形式是整体失稳破坏。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。实际轴心压杆与理想轴心压杆有很大区别。实际轴心压杆都带有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭曲、荷载作用的初偏心、制作引起的残余应力，材性的不均匀等等。这些初始缺陷使轴心压杆在受力一开始就会出现弯曲变形，压杆的失稳属于极值型失稳。
2.1 弹性微分方程 钢结构受压杆件一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为 ()0 00x EI v v Nv Nx θ''''-+-= (1) ()0 00y EI u u Nu Ny θ''''-++= (2) ()()20 t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-= (3) y,v x,u 图1 H 型截面受压柱 根据以上的式子，我们可以看出，双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是互相独立的，可以分别单独研究。 在弹塑性阶段，当研究第一个式子时，只要截面上的残余应力对称于y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终与其他两式无关，可以单独研究。这样，压杆将只发生y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，成为弯曲失稳。同样，第二个式子也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。对于第三个式子，如果残余应力对称于x 轴和y 轴分布，同时假定，u 0=0，v 0=0，则此时压杆只发生绕z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 故存在三种失稳情形，即绕x 轴弯曲或绕y 轴弯曲或绕杆轴的扭转失稳。三
报告名称：《钢结构实验原理实验报告》一一H型柱受压构件试验姓名： 学号： 时间：2014年12月 E-mail 、实验目的 1.通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果 整理等方法。 2.通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3.将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数 计算公式的理解。 .、实验原理
1、轴心受压构件的可能破坏形式 轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使 其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。随着轴心 压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。随遇平衡状态也称为临界状态，这时的轴心压力称为临界压力。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。 轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。 2、基本微分方程 （1 ）、钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺 陷的轴心压杆的弹性微分方程为： IV El x v IV V o Nv Nx o0 IV El y U IV U o Nu Ny o0 El IV IV 0GI t0Nx0v Ny0u r0 N R0 由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。对于H型 截面的构件来说由于X0y 。0所以微分方程的变为 EI x IV IV Nv V V0 EI y IV u IV U0Nu0 EI IV J■ CD IV 0 GI t0r02N R 0
《数字电子技术B》课程教学大纲 大纲执笔人：吴一帆大纲审核人：王创新 课程编号：08090D0315 英文名称：Digital Electronic Technology 学分： 3 总学时：48 。其中，讲授48 学时 适用专业: 电气工程及其自动化、物理学专业本科二年级或三年级学生。 先修课程：高等数学、电路分析、大学物理、模拟电子技术 一、课程性质与教学目的 《数字电子技术B》是电气工程及其自动化、物理学专业本科生的一门主要技术基础课，是现代新兴技术如计算机技术、信息技术等的基础，是一门必修课。学习电子技术课程，对培养学生的科学思维能力，树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力，具有极其重要的作用。 《数字电子技术B》是电子技术基础系列课程中重要的组成部分。通过本课程的学习，应使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本原理和基本分析方法，以及典型电路的设计方法和基本的实验技能, 能准确设计简单数字电路，能利用所学知识进行电子综合设计，为今后的学习和解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。 二、基本要求 通过本课程的学习应达到下列要求： 1、掌握逻辑代数的基本定律、规则和基本公式，掌握逻辑问题的描述方法和逻辑函数的化简方法。 2、掌握常用的半导体器件的开关特性和主要参数，了解数字集成电路结构和工作原理，掌握其性能和使用方法。掌握基本逻辑门电路的逻辑功能和特点和符号，了解逻辑门电路的结构、特性，能够根据应用正确选择数字逻辑器件。 3、掌握组合逻辑电路的一般分析和设计方法，掌握组合逻辑器件的功能极其描
述方法。了解常用组合逻辑器件的逻辑功能及其特点，能够正确使用集成组合逻辑器件实现相关应用。 4、掌握触发器的逻辑功能及时序特性、逻辑符号，了解各类触发器逻辑功能转换。 5、掌握时序逻辑电路的一般分析和同步时序逻辑电路的设计方法，掌握时序逻辑器件的功能极其描述方法。了解常用时序逻辑器件的逻辑功能及特点，能够正确使用集成组合逻辑器件实现相关应用。 6、了解静态和动态存储器的基本组成结构、存储原理，掌握存储器的存储容量和字节长度的扩展方法。 7、理解可编程电路的基本单元、掌握只读存储器和可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL、可擦除可编程逻辑器件EPLD、现场可编程门阵列FPGA的应用。 8、了解脉冲波形的产生和整形的概念、工作原理，了解555时基电路的组成，掌握555时基电路的三种基本应用。 9、了解数/模和模/数转换基本概念和方法，掌握R-2R电阻变换网络原理和数/模变换电路。了解常用A/D和D/A集成电路及其应用。 三、重点与难点 1、重点内容：逻辑函数的表示方法及其化简、TTL门电路和CMOS门电路的基本工作原理和外特性、组合逻辑电路的分析、设计方法及其应用、触发器的动作特点和逻辑功能的描述方法、同步时序逻辑电路的分析、设计方法及其应用、脉冲电路的分析方法和555定时器原理、特点及其应用、存储器的工作原理、特点及应用、D/A和A/D转换器的基本工作原理。 2、难点内容：TTL门电路的外特性、逻辑设计中的逻辑抽象、MSI器件的附加控制端的功能、各类电路结构的触发器所具有的动作特点、同步时序逻辑电路的分析、设计方法、脉冲电路的波形分析方法、可编程ROM的可编程原理、D/A和A/D转换器内部电路结构和详细工作过程。 四、教学方法 本课程理论与实践并重。采用电化教学、多媒体教学的课堂讲授和采用现场演示教学以及与实际操作相结合的实验教学。 实验课单独设课，重视实验内容与讲课内容的密切结合。 重视作业与习题。由于课时紧张，大纲中没有安排习题课的课时，教师应根据学
钢结构滑移顶提升施工技术 5.6.1 技术内容 滑移施工技术是在建筑物的一侧搭设一条施工平台，在建筑物两边或跨中铺设滑道，所有构件都在施工平台上组装，分条组装后用牵引设备向前牵引滑移（可用分条滑移或整体累积滑移）。结构整体安装完毕并滑移到位后，拆除滑道实现就位。滑移可分为结构直接滑移、结构和胎架一起滑移、胎架滑移等多种方式。牵引系统有卷扬机牵引、液压千斤顶牵引与顶推系统等。结构滑移设计时要对滑移工况进行受力性能验算，保证结构的杆件内力与变形符合规范和设计要求。 整体顶（提）升施工技术是一项成熟的钢结构与大型设备安装技术，它集机械、液压、计算机控制、传感器监测等技术于一体，解决了传统吊装工艺和大型起重机械在起重高度、起重重量、结构面积、作业场地等方面无法克服的难题。顶（提）升方案的确定，必须同时考虑承载结构（永久的或临时的）和被顶（提）升钢结构或设备本身的强度、刚度和稳定性。要进行施工状态下结构整体受力性能验算，并计算各顶（提）点的作用力，配备顶升或提升千斤顶。对于施工支架或下部结构及地基基础应验算承载能力与整体稳定性，保证在最不利工况下足够的安全性。施工时各作用点的不同步值应通过计算合理选取。
顶（提）升方式选择的原则，一是力求降低承载结构的高度，保证其稳定性，二是确保被顶（提）升钢结构或设备在顶（提）升中的稳定性和就位安全性。确定顶（提）升点的数量与位置的基本原则是：首先保证被顶（提）升钢结构或设备在顶（提）升过程中的稳定性；在确保安全和质量的前提下，尽量减少顶（提）升点数量；顶（提）升设备本身承载能力符合设计要求。顶（提）升设备选择的原则是：能满足顶（提）升中的受力要求，结构紧凑、坚固耐用、维修方便、满足功能需要（如行程、顶（提）升速度、安全保护等）。 5.6.2 技术指标 滑移牵引力计算，当钢与钢面滑动摩擦时，摩擦系数取0.12～0.15；当滚动摩擦时，滚动轴处摩擦系数取0.1；当不锈钢与四氟聚乙烯板之间的滑靴摩擦时，摩擦系数取0.08。 整体顶（提）升方案要作施工状态下结构整体受力性能验算，依据计算所得各顶（提）点的作用力配备千斤顶；提升用钢绞线安全系数：上拔式提升时，应大于 3.5；爬升式提升时，应大于5.5。正式提升前的试提升需悬停静置12小时以上并测量结构变形情况；相邻两提升点位移高差不超过2cm。 5.6.3 适用范围 滑移施工技术适用于大跨度网架结构、平面立体桁架
5钢结构技术 5.1深化设计技术 1.主要技术内容 深化设计是在钢结构工程原设计图的基础上，结合工程情况、钢结构加工、运输及安装等施工工艺和其他专业的配合要求进行的二次设计。其主要技术内容有：使用详图软件建立结构空间实体模型或使用计算机放样制图，提供制造加工和安装的施工用详图、构件清单及设计说明。 施工详图的内容有：①构件平、立面布置图，其中包括各构件安装位置和方向、定位轴线和标高、构件连接形式、构件分段位置、构件安装单元的划分等；②确凿的连接节点尺寸，加劲肋、横隔板、缀板和填板的布置和构造、构件组件尺寸、零件下料尺寸、装配间隙及成品总长度；③焊接连接的焊缝种类、坡口形式、焊缝质量等级；④螺栓连接的螺孔直径、数量、排列形式，螺栓的等级、长度、初拧终拧参数；⑤人孔、手孔、混凝土浇筑孔、吊耳、临时不变件的设计和布置；⑥钢材表面预处理等级、防腐涂料种类和品牌、涂装厚度和遍数、涂装部位等；⑦销轴、铆钉的直径加工长度及精度，数量级安装定位等。 构件清单的主要内容有：构件编号、构件数量、单件重量及总重量、材料材质等。构件清单尚应包括螺栓、支座、减震器等所有成品配件。 设计说明的主要内容有：原设计的相关要求、应用规范和标准、质量检查验收标准、对深化设计图的使用提供指导意见。 深化设计贯穿于设计和施工的全过程，除提供加工详图外，还配合制定合理的施工方案、临时施工支撑设计、施工安全性分析、结构变形分析与控制、结构安装仿真等工作。该技术的应用对于提高设计和施工速度、提高施工质量、降低工程成本、保证施工安全有积极意义。 2.技术指标 通过深化设计满足钢结构加工制作和安装的设计深度需求。使用计算机辅助设计，推动钢结构工程的模数化、构件和节点的标准化，计算机自动校核、
H型截面轴心受压柱实验报告 学号： 姓名： 任课老师： 实验老师： 实验日期：2012年03月30日
一、实验目的： 1、通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。 2、通过试验观察十字型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。 3、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。 二、实验原理： 1、基本微分方程 根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为： ''''00()0IV IV x EI v v Nv Nx θ-+-= ''''00()0IV IV y EI u u Nu Ny θ-+-= ''''''''2''''00000()()0IV IV t EI GI Nx Ny r N R ωθθθθθθθθ----++-= 2、扭转失稳欧拉荷载 H 型截面为双轴对称截面，因其剪力中心和形心重合，有 x 0= y 0 = 0，代入上式可得： ''0()0IV IV x EI v v Nv -+= (a) ''0()0IV IV y EI u u Nu -+= (b) ''''2''''000()()0IV IV t EI GI r N R ωθθθθθθ---+-= (c) 说明H 型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，可分别单独研究。在弹塑性阶段，当研究（a ）式时，只要截面上的产于应力对称与 Y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终和其他两式无关，可单独研究。这样，压杆将只发生Y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，称为弯曲失稳。这样，式（b ）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。 对于式（c ），如果残余应力对称与 X 轴和 Y 轴分布，同时假定， 00u =和00θ=
H 型截面轴心受压构件试验 1、试验目的 （1）认识和了解H 型截面轴心受压钢构件的整体稳定实验方法，包括试件设计、实验装置设计、测点布置、加载方式、试验结果整理与分析等。 （2）观察记录H 型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，进而加深对其整体稳定概念的理解。 （3）将柱子理论承载力和实测承载力进行比较，加深对H 型截面轴心受压构件整体稳定系数及其计算公式的理解。 （4）利用理论知识，实测出实验对应的H 型钢轴心受压的稳定系数。 2、实验原理 根据钢结构基本原理可知，轴心受压钢构件的主要破坏形式是整体失稳破坏。 轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。实际轴心压杆与理想轴心压杆有很大区别。实际轴心压杆都带有多种初始缺陷，如杆件的初弯曲、初扭曲、荷载作用的初偏心、制作引起的残余应力，材性的不均匀等等。这些初始缺陷使轴心压杆在受力一开始就会出现弯曲变形，压杆的失稳属于极值型失稳。 2.1 弹性微分方程 钢结构受压杆件一般都是开口薄壁杆件。根据开口薄壁理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为 ()0 00x EI v v Nv Nx θ''''-+-= (1) ()0 00y EI u u Nu Ny θ''''-++= (2)
()()20 t 00000EI GI Nx v Ny u r N R ωθθθθθθ''''----++-= (3) y,v x,u 图1 H 型截面受压柱 根据以上的式子，我们可以看出，双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是互相独立的，可以分别单独研究。 在弹塑性阶段，当研究第一个式子时，只要截面上的残余应力对称于y 轴，同时又有00u =和00θ=，则该式将始终与其他两式无关，可以单独研究。这样，压杆将只发生y 方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，成为弯曲失稳。同样，第二个式子也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。对于第三个式子，如果残余应力对称于x 轴和y 轴分布，同时假定，u 0=0，v 0=0，则此时压杆只发生绕z 轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 故存在三种失稳情形，即绕x 轴弯曲或绕y 轴弯曲或绕杆轴的扭转失稳。三种情况何者临界力低，则发生那种失稳。 2.2 H 型截面压杆的欧拉临界力 绕x 轴弯曲失稳 x ox /x l i λ= 2 Ex 2x EA N πλ= 绕y 轴弯曲失稳 y oy /y l i λ= 2 Ey 2y EA N πλ=