节点域加劲肋设计研究
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２０ 年（ ６ 第５ ０７ 第３ 卷） 期
遣 锭设 计
哟 沥青 砼 路 面平 登鏖 的 厦 日厦 处 理
李秀清 朱彩 萍 ，
（ 中交二公局四公司， １ ． 河南 洛阳 ４ １０ ；． ７００ ２ 河南中原黄河公路 大桥有限责任公 司， 河南 郑 州 ４００ ） ５００
５ 结论
就两种对角肋形式 的节点域来说 ， 虽然 ， 双对角肋 节点域 的
屈曲荷载与极 限承载力均高 于单 向对 角肋 ，但是提高 的幅度不 ３ 节 点域 加 固分 析 大。 另外 ， 从工程造价方 面考虑 ， 双对 角肋 的节点域在 制作上较单 对上述厚度不 满足有关规定的节点域模型进行补强 ， 节给 向对 角肋不仅材料消耗增加—倍 ， 本 而且制作工 艺也更复杂 。 即使 ， 出了采用 竖向肋 、 向肋 、 向对 角肋 、 角肋 、 角交叉肋等 五 由于加劲肋用料较少 ， 横 反 对 对 可忽 略双对角肋增加 消耗 的材 料 ， 是 由 但 种补强方式。 制作难度增大所增加的人工费消耗是不 可忽 略， 继而在 以人工费 由节点域处 的应力分布可以看 出 ，节点 域处 的应 力分布是 ： 为计算基础计算工程造价时， 双对角肋加强的工程造价要明显高 在与 加劲肋接触 的节点域处节点 的应力值最 大 ， 即沿着加劲肋布 于单 向对角肋。考虑经济因素 ， 优先选 用单 向对角肋 。 要 置方 向应力最大 ， 向远离加劲肋处递减。 参考文献 结构 在荷载反复作用下 的荷 载 一位移滞 回曲线是其变 形能 【 】Ｆ ｕ Ｊ （ ０）ｔｅ ｏ ｅＡｔＲ ｐｒ ｏ ｅｏ ａｃ Ｐｅｉｉｎ １ ｏｔ ） ２ １Ｓ ｔ ｆｈ ｒ ｅｏｔ ｎ Ｐｒ ｒ ｎｅ ｒ ｃｏ ｈ ０ ．ａ ｔ ｆｍ ｄ ｔ ｄ Ｅ ａ ｔ ｎ ｏ ｔ ｌ ｍｅ ｔＦａ ｓ ］ Ｅ ｕｉ ｅ Ｊ Ｋｅ ． ．５ ＦＦ ｄｒｌ 力及抗震性能的综合 反映。 耗能能力是评定结构抗震性能的主要 Ａｎ ｖｌａｏ ｆＳ ｅ Ｍｏ ｎ ｒｍｅ［，Ｆ ＭＡ ｐＮｏ３ ５ ；ｅ ｅａ Ｅｍ ｅｇ ｎ ｙ Ｍ ｏ ａ ｅ ｅ ｔ Ａｇ ｎ ， ａｈ ｎ ｔ ｎ Ｄ． ｒｅ ｃ ｎ ｇ ｍ ｎ ｅ ｑ Ｗ ｓ ｉ ｇ ｏ ， Ｃ 指标 。本文应用耗能比定义 ＇ 描述节点 的抗震性能。 Ｉ ｒ
一
由上表可知 ： 向肋的屈服荷载及极 限荷 载均低于其它几种 横 形式 的节点域 ， 向肋 较横 向肋两种荷 载均 有较大提高 ， 竖 两种对 角肋形式节点 域的两种荷载均较相 近且明显高于其它 节点域形 式。 几种加劲肋方式 的耗能效果均较好 ， 横向加肋劲效果最好 ， 其 次是对角交叉形加劲肋方式 。 再次是竖 向加劲肋方式 。 综合实验模拟分析与屈曲分析 的结果可知 ： 两种对角肋形式 的节 点剪切变形不显 著 。 节点 域的刚度得到 明显改善 ， 且高 于横 向、 向肋 的刚度 ； 竖 而竖 向肋与横 向肋 的滞 回性又略优 于两 种对 角肋形式 ， 两种对 角肋形式 的滞 回性 相近 ； 向肋 节点域 的屈曲 横 荷载值与极限荷载最低 。 两种对角肋 形式 节点域的两种 荷载均较 相近且明显高于其 它节 点域形式 。
式 中 ．ｌ ｓ为构 件在一个完整 的滞 回环 一周 中所 吸收的能量 ， ｓ为构件一个完整的滞回环卸载过程 中所放出的能量 。 ２ 从上式可 以看 出 越 大 ， 其耗能性能越好 。 以此计算出各种加劲肋方式的节 点域的耗能系数 。
４ 屈 曲分 析
在钢框架 的传统分析和设计中 ， 一般腹板 的局部稳定验算考 梁柱结合 的部分被称为梁柱节点或梁柱连接 ， 它在框架 中起 虑 等稳定度 ， 证板 件的局部失稳 临界应力不小于构件整体稳定 保 着举足轻重的作用 。 钢框架梁柱节点的抗震性 能研究受到 国内外 的临界应力 。如果构件的某一部分发 生了局部失稳 ， 即认为该构 结构工程界的广泛重视。 研究表明【对 节点域进行合理的设计之 件失效 ， 实际上 当腹板 的支 撑构件 （ Ｉ ］ ， 但 翼缘 、 加劲肋 ） 具有 很大刚 后， 钢框架是可以满足抗震要求。钢框架梁 柱节点的连接构造处 度 时， 板的屈曲应力虽不很高 ， 屈曲以后并不破坏 ， 但 腹板屈 曲后 理不当 ， 在发生强烈地震时 ， 会产生较严重 的震 害 ， 因此 ， 对于 节 尚能继续保持承受荷载的能力 ， 的强度（ 板 即屈 曲后强度 ） 有很 大 点的研究有着现实与长远 的意义。 潜力可 以发挥。 目前我国正 大力发展轻钢结构 ， 利用腹板 的屈 曲 后强度有很大的现实意义 ，既可 以充分发挥材料的力学性能 ， 又 １ 节点 域加 固方 法的研 究 降低 了造价。 本节是通过对加厚节点域与各种加劲肋形式的节点 节点域 的厚度 直接影响着节点 的刚度 、 强度和 变形 ， 而影 域应用有限元软件进行屈 曲分析 ， 从 比较其屈服承载力和极 限承载 响了框架的抗震性能 。 在抗震设 防的结构 中， 若节点域厚度太 大 ， 力。表 １ 为节点域有 限元软件分析的屈曲荷载 与极 限荷载。 将使其不能吸收地震能量 ，若太小 又使框架 的水平位移太 大 ， 我 表 １节点域 的屈 曲荷载与极限荷载及耗能 比 国《 高钢规程》 《 与 抗震规 范》 中对节点域厚度 的都有相关要求 。 当 节点域厚度不满 足上述有关规范的情况下 ，要对 节点域进行 加 强， 本文主要研究采用加劲肋 的方式补强 。在原有试验的基础上， 用有限元软件模拟试验环境 。 验证有 限元软件所采用 的建模方 法、 边界条件、 加载方法的合理性 ， 进～步利用现有的方法 和条件对 各 种加肋形式节点域进行分析 ， 找出加 固性能最好的加劲肋形式 。
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【 】Ｆ ｄｒ ｎｒ ｎ ｎｇｍｅｔＡ ｅ ｃ ，Ｒ ｃｍ ｅ ｄ Ｓ ｌ ｅ ２ ｅ ｅ ｌＥ ｅ ｅ ｃ Ｍａａｅ ｎ ｇ ｎ ａ ｇ ｙ ｙ ｅｏ ｍ ｎ ￣ ｉ Ｄ — ｃ ｓｎＣｉｒ ｏ ｅ ｔ ｌ ｍｅｔＦａ ｅＢ ａｉ ｉ ｒｅａＦｒＮ ｗ Ｓ ｅ Ｍｏ ｎ－ ｒ ｕｄ ｇ ｔｉ ｅ ｍ ￣ 。下 转 １５页 ） （ ３
０ 引言
２ 试验 的模 拟
材料模型定义为 Ｑ ３ Ｂ结构钢 的模型 ，其应 力应变关系简 ２５ 化为理想 弹塑性 曲线 ， 材料 为各向同性 ， 弹性模量取 ２ ６ ５ ａ ． Ｅ ＭＰ ， ０ 屈服极限取 ２ ０ ／ ２泊松 比取 ０３ 并且采用 Ｖ Ｎ Ｍ Ｓ Ｓ屈服 ３ Ｎｍｍ ， ．， Ｏ — ＩＥ 准则和双线性 随动强化准则。 试验结果表明试验节点 因为节点板 域很弱 ， 破坏时发生 凸曲， 点板域 中心柱翼缘也失稳破坏 ， 节 节点 的剪切变形 很大 ，破坏 时节点 中心 的 Ｖ ｎ Ｍｉ ｓ ｏ ｓ 应力 值达 到了 ｅ ２５ ａ 过 了材 料 的 屈服 强 度 ， 明节 点 中心 已经 屈 服 。由试 验 ４ Ｍｐ， 超 说 结果 可知理论 曲线与试 验曲线吻合较好 ， 二者 的节 点屈服 点基本 致 ， ７ｋ 在 ３ Ｎ左 右屈服 ， 分析原 因主要是 理论模 型是理 想化 的 刚接 ， 没有考虑焊接变形 ， 焊接残余应力 ， 节点 的局部变形 ， 总之 ， 验证 了用有限元软件进行理论分析 的可靠性 ， 明所采用 的建模 说 方法 、 边界条件 、 加载方法都 比较合理 ， 因此采用与上步模拟方法 相同的边界条件 、 加载方法等对其它各种加强方法进行有限元分 析是可行 的。
（） １根据路面等级 ， 选择性 能优 良， 结构参数稳 定 ， 找平装 置 自动化程度高 ， 与拌和机能力 匹配的 摊铺 机。 面 产 生 不 平整 的 原 因以及 相 应 的解 决 处 理 方 法 。 （） ２ 摊铺速度要 均匀。一 般应控制在每分钟 ２ ６ 保持摊铺 ￣ ｍ， 关 键字 ： 响 沥 青 砼 路 面 平整 度 因 素 解 决方 法 影 速度不变（ 根据拌和机、 运输车辆供料情 况 ， 以不停机为原则 ） 如 。 拌和机稍小 ， 可用储料仓加班生产 的沥青混凝土存料保证摊铺机 随着公路事业的发展 ， 沥青混凝土路面越来越多 的应用在高 不停机。 摊铺机瞬时速度 变化 ， 造成铺出的面层粗糙度不均 ， 振捣 速公路和普通干线公路上 。 沥青路面 的平整度是评定路面质量和 间隔不均 ， 必然造成平整度下 降。所以 ， 摊铺机速度一经选择 ， 应 使 用性 能的主要 指标之一 ， 路等级越高 ， 公 对路面平整度 的要 求 保持均衡 ， 不得经常变换 。 也越高 。路面平整度 ， 直接关 系到行车的安 全 、 舒适 ， 车辆的燃料 （） ３运料车不得冲撞摊铺机和卸料过猛 ， 也不得在卸料 中制动 消耗 、 轮胎磨损 、 运输时效及其它经济指标 。 同时路面 的平整度还 而加大摊铺机运行 阻力 ， 则， 否 会引起摊铺机速度变化 ， 会形成 “ 波 直接影响到路面 的使用寿命 。 部颁《 公路工程质量检验评定标准》 浪９６ ９６ 、搓板” 等现象。 要求运料车与摊铺机推动轮轻柔接触 ， 运料车 （ Ｊ Ｔ个府 ０－ ０ ４ 要求 ， ／２０ ） 用连续式平整 度仪测定 的路面平整度均 卸料时料 斗均匀起升。卸料过程挂空挡 ， 靠摊铺机平稳推进。 方差 ８＜１ ｍ ． ｍ。影响沥青混凝土路面平整度 的因素很多 ， ２ 每一 （） ４ 熨平板振动频率要 调整适 当， 频率过小 ， 预压实 度达不到 个施工环节 的微小的误差都会造成平整度指标 降低 。 在这里 主要 要求 ， 碾压滑移严重 ； 振动频率过大 ， 易引起熨平板共振 ， 特别是铺 从路基、 路面基层 的平整度 、 沥青砼 的质量、 摊铺碾压 以及纵横 向 层较薄时 ， 引起“ 白” 发 现象 。此外 ， 熨平板要充分预热后才能开始 接缝等方面浅谈其对路面平整度 的影响。 工作 ， 但温度不能过高 ， 以免造成熨平板变形或沥青焦化。摊铺机 的起步与熨平板的起 振应 同步 ，以保证沥青混凝土料在一开始经 小振幅振动 ， 均匀分布 ， 使铺层达到较为均匀 的密度。 若起 步、 震动 （ ） 路基施工过程 中应 严格控制路基 的平整度 ， １在 在施工 中 ， 两个动作不同步 ， 会导致面层料局部密度不一致 ， 降低平整度 。 般采 用能够提高路基成 型时 的平 整度 的 自动找平平地机 进行 ４ 碾 压作 业对平 整 度的 影响 施 工作 业 ， 刮刀上装有 激光接收器或声纳锁定追踪器 ， 可使 路基 平整度保持在较好水平 。 （ ） 实 机械 。沥 青 混 凝 土 面 层 的碾 压 一 般有 初 压 ， １压 复压 、 终 （） ２ 严格控制底基层 、 基层标高和平整度 ， 高程严格控 制 ， 宁 压。 初压宜用双钢轮压路机 ； 复压用振动压路机 、 轮胎压路机 ； 终压 低勿高 ， 以保证面层厚度 。 要求底基层 、 基层摊铺用摊铺机进行作 可用双钢轮压路机或振动压路机。 压路机 的规格 、 数量与行驶速度 业， 以保证平整度分层提高 。 应与摊铺机 的施工宽度和摊铺机速度相匹配。 如选择不 当， 就会出 （） ３ 各层横坡度应严格控制。 埋置路缘石控制好正负偏差 ， 防 现推移、 发裂 、 轮迹 、 拥包、 凹坑、 搓板 、 波浪 ， 导致平整度降低 。 止产生复合横坡引起横向摊铺厚度 的变化 ， 响平整度 。如果 沥 影 （） ２ 压实 工 艺 。 青混凝土 面层采用多层 式结构 ，第一层采 用挂钢丝 方线 的方 法 ， ①初压应在较 高温度下进行。初压温度一 向根据沥青标号、 在施工放线过程 中严格控制其标高 ， 使用带强夯和 自动找平 的摊 压路机型号、 摊铺机熨 平板 原初始密度等 因素通过试压确定 。笔 铺机 ， 以钢丝线 顶面标高为基准 向前摊铺时 ， 以一次 性调整路 者 实践 经验 ，在 摊铺 机 后立 即碾压 ，初 压 温 度 大都 在 １ ０ 可 ２ ℃ 面高程 、 横坡和平整度。沥青混凝土密实度经摊铺机强夯后可达 １０ ４ ℃左右 ， 不会发生推移 ， 发裂等现象。 ８％以上 ， ０ 将基层 的一点凸 凹影响大部分消解 了。 中面层与上面 ②碾压时驱动轮在 前 ， 动轮在后 ， 以避免热料 被挤 压隆 从 可 层 的等厚摊铺受基层 的影响就更小了。 起， 后退时沿前进碾压 的轮迹行驶 。 由外侧 向内侧 ， 由低处 向高处 碾压 ， 先静压后振动碾压 。碾压过程中起 步 ， 向、 换 倒退等方法不 ２ 沥青混 凝土质 量对 路面 平整 度的影 响 当都会引起路面出现推移、 拥包 、 凹坑 、 轮迹 。 因此 ， 碾压过程 中尽 （） １沥青混凝 土的拌和 。 刚开机时料温低 ， 会产生压实不均匀 量不 要打方 向、 制动 ， 压必须梯形重叠 ， 碾 防止超压或 漏压 ， 用 在 现象 ， 引起平整度 降低或集料含水量大 ， 出现料温不匀现象 ； 温 振动压路机复压或终 压时 ， 料 倒车应先停止振动 ， 向前压时 ， 先起步 低、 拌和时间短出现花 白料 ， 影响摊铺质量 ； 而料温过高则会造成 再开 振动 ， 以避免拥 包或 出现 凹槽 ， 压路机不得 在未碾压成 型并 沥青老化 ， 影响沥青混凝土质量 ， 路面会出现早期松散 、 损坏 。这 冷却 的路面上转 向、 调头或停车等候 。振动压路机在 已成 型的路 在生产控制环节中只要引起足够重视就可以克服 。 面上行驶时应关 闭振 动。 当天碾压成 型但 尚未冷却 的沥青混凝土 （） ２ 拌和设备生产能力不 足。拌和站 的生产能力与摊铺设备 路面上不应停放任何施工或其他设备及 材料 ， 以防产生变形 。完 不配套 ， 造成摊铺机摊铺不连续 ， 出现 机等料现象 ， 这样 ， 在接头 全冷却后方 能开放交通 。 处就会出现温度差 ， 响平整度 。所 以， 影 在施工设 备配置时 ， 应使 ５ 结束 语 拌和 、 运输 、 摊铺 、 碾压设备配套和谐。 （） ３ 沥青混凝土的摊铺 。汽车接料 时要前后移动 ； 向摊铺机卸 上述对沥青混凝土路面平整度影 响因素 的浅析认为 ， 造成路面 料时 ， 料斗起升（ 卸料量 ） 与摊铺机摊铺量和谐 ， 拌和量、 运输量 、 摊 不平整 的因素很多 ， 但在施工过程 中只要认 真的、 科学 的对待 ， 做 铺量和谐一致。 摊铺机操作手不应经常翻起两翼 ， 有可能导致沥青 到材料选用优 良， 设备配置先进合理 ， 施工工艺先进 ， 施工组织严 混合料的离析 ， 从而致使粗细集料压实系数不 同影响平整度 。 密， 严格各个施 工环节 ， 沥青混凝土路面保持较 高平整度 的 目标 是 完 全 可 以实 现 的 。 ３ 摊铺 机械及 摊铺作 业 对平整 度 的影 响
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２ ７ 第３卷） 期 ０ 年（ ６ 第５ ０
连 锭设 计
节 点 画 加 劲 肋 设 计 研 奔
任 青华 李晓红 ，
（． １ 沈阳建筑大学， 辽宁 沈阳 １０６ ；． １１８２中铁二十三局 ， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １１０ ） ６００
摘要 ： 以原有 的试验为基础 ， 用有限元软件模拟试验环境 ， 验 证有限元软件所采用的建模 方法、 边界条件 、 加载方法的合理性 ， 进一步利用现有的方法和条件对各种加肋形式节点域进行分析 ， 找 出加 固性 能最好的加劲肋形式。 关键词 ： 节点域 有限元分析 加劲肋
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２０ 年（ ６ 第５ ０７ 第３ 卷） 期
遣 锭设 计
哟 沥青 砼 路 面平 登鏖 的 厦 日厦 处 理
李秀清 朱彩 萍 ，
（ 中交二公局四公司， １ ． 河南 洛阳 ４ １０ ；． ７００ ２ 河南中原黄河公路 大桥有限责任公 司， 河南 郑 州 ４００ ） ５００
５ 结论
就两种对角肋形式 的节点域来说 ， 虽然 ， 双对角肋 节点域 的
屈曲荷载与极 限承载力均高 于单 向对 角肋 ，但是提高 的幅度不 ３ 节 点域 加 固分 析 大。 另外 ， 从工程造价方 面考虑 ， 双对 角肋 的节点域在 制作上较单 对上述厚度不 满足有关规定的节点域模型进行补强 ， 节给 向对 角肋不仅材料消耗增加—倍 ， 本 而且制作工 艺也更复杂 。 即使 ， 出了采用 竖向肋 、 向肋 、 向对 角肋 、 角肋 、 角交叉肋等 五 由于加劲肋用料较少 ， 横 反 对 对 可忽 略双对角肋增加 消耗 的材 料 ， 是 由 但 种补强方式。 制作难度增大所增加的人工费消耗是不 可忽 略， 继而在 以人工费 由节点域处 的应力分布可以看 出 ，节点 域处 的应 力分布是 ： 为计算基础计算工程造价时， 双对角肋加强的工程造价要明显高 在与 加劲肋接触 的节点域处节点 的应力值最 大 ， 即沿着加劲肋布 于单 向对角肋。考虑经济因素 ， 优先选 用单 向对角肋 。 要 置方 向应力最大 ， 向远离加劲肋处递减。 参考文献 结构 在荷载反复作用下 的荷 载 一位移滞 回曲线是其变 形能 【 】Ｆ ｕ Ｊ （ ０）ｔｅ ｏ ｅＡｔＲ ｐｒ ｏ ｅｏ ａｃ Ｐｅｉｉｎ １ ｏｔ ） ２ １Ｓ ｔ ｆｈ ｒ ｅｏｔ ｎ Ｐｒ ｒ ｎｅ ｒ ｃｏ ｈ ０ ．ａ ｔ ｆｍ ｄ ｔ ｄ Ｅ ａ ｔ ｎ ｏ ｔ ｌ ｍｅ ｔＦａ ｓ ］ Ｅ ｕｉ ｅ Ｊ Ｋｅ ． ．５ ＦＦ ｄｒｌ 力及抗震性能的综合 反映。 耗能能力是评定结构抗震性能的主要 Ａｎ ｖｌａｏ ｆＳ ｅ Ｍｏ ｎ ｒｍｅ［，Ｆ ＭＡ ｐＮｏ３ ５ ；ｅ ｅａ Ｅｍ ｅｇ ｎ ｙ Ｍ ｏ ａ ｅ ｅ ｔ Ａｇ ｎ ， ａｈ ｎ ｔ ｎ Ｄ． ｒｅ ｃ ｎ ｇ ｍ ｎ ｅ ｑ Ｗ ｓ ｉ ｇ ｏ ， Ｃ 指标 。本文应用耗能比定义 ＇ 描述节点 的抗震性能。 Ｉ ｒ
一
由上表可知 ： 向肋的屈服荷载及极 限荷 载均低于其它几种 横 形式 的节点域 ， 向肋 较横 向肋两种荷 载均 有较大提高 ， 竖 两种对 角肋形式节点 域的两种荷载均较相 近且明显高于其它 节点域形 式。 几种加劲肋方式 的耗能效果均较好 ， 横向加肋劲效果最好 ， 其 次是对角交叉形加劲肋方式 。 再次是竖 向加劲肋方式 。 综合实验模拟分析与屈曲分析 的结果可知 ： 两种对角肋形式 的节 点剪切变形不显 著 。 节点 域的刚度得到 明显改善 ， 且高 于横 向、 向肋 的刚度 ； 竖 而竖 向肋与横 向肋 的滞 回性又略优 于两 种对 角肋形式 ， 两种对 角肋形式 的滞 回性 相近 ； 向肋 节点域 的屈曲 横 荷载值与极限荷载最低 。 两种对角肋 形式 节点域的两种 荷载均较 相近且明显高于其 它节 点域形式 。
式 中 ．ｌ ｓ为构 件在一个完整 的滞 回环 一周 中所 吸收的能量 ， ｓ为构件一个完整的滞回环卸载过程 中所放出的能量 。 ２ 从上式可 以看 出 越 大 ， 其耗能性能越好 。 以此计算出各种加劲肋方式的节 点域的耗能系数 。
４ 屈 曲分 析
在钢框架 的传统分析和设计中 ， 一般腹板 的局部稳定验算考 梁柱结合 的部分被称为梁柱节点或梁柱连接 ， 它在框架 中起 虑 等稳定度 ， 证板 件的局部失稳 临界应力不小于构件整体稳定 保 着举足轻重的作用 。 钢框架梁柱节点的抗震性 能研究受到 国内外 的临界应力 。如果构件的某一部分发 生了局部失稳 ， 即认为该构 结构工程界的广泛重视。 研究表明【对 节点域进行合理的设计之 件失效 ， 实际上 当腹板 的支 撑构件 （ Ｉ ］ ， 但 翼缘 、 加劲肋 ） 具有 很大刚 后， 钢框架是可以满足抗震要求。钢框架梁 柱节点的连接构造处 度 时， 板的屈曲应力虽不很高 ， 屈曲以后并不破坏 ， 但 腹板屈 曲后 理不当 ， 在发生强烈地震时 ， 会产生较严重 的震 害 ， 因此 ， 对于 节 尚能继续保持承受荷载的能力 ， 的强度（ 板 即屈 曲后强度 ） 有很 大 点的研究有着现实与长远 的意义。 潜力可 以发挥。 目前我国正 大力发展轻钢结构 ， 利用腹板 的屈 曲 后强度有很大的现实意义 ，既可 以充分发挥材料的力学性能 ， 又 １ 节点 域加 固方 法的研 究 降低 了造价。 本节是通过对加厚节点域与各种加劲肋形式的节点 节点域 的厚度 直接影响着节点 的刚度 、 强度和 变形 ， 而影 域应用有限元软件进行屈 曲分析 ， 从 比较其屈服承载力和极 限承载 响了框架的抗震性能 。 在抗震设 防的结构 中， 若节点域厚度太 大 ， 力。表 １ 为节点域有 限元软件分析的屈曲荷载 与极 限荷载。 将使其不能吸收地震能量 ，若太小 又使框架 的水平位移太 大 ， 我 表 １节点域 的屈 曲荷载与极限荷载及耗能 比 国《 高钢规程》 《 与 抗震规 范》 中对节点域厚度 的都有相关要求 。 当 节点域厚度不满 足上述有关规范的情况下 ，要对 节点域进行 加 强， 本文主要研究采用加劲肋 的方式补强 。在原有试验的基础上， 用有限元软件模拟试验环境 。 验证有 限元软件所采用 的建模方 法、 边界条件、 加载方法的合理性 ， 进～步利用现有的方法 和条件对 各 种加肋形式节点域进行分析 ， 找出加 固性能最好的加劲肋形式 。
＝ ｌ
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【 】Ｆ ｄｒ ｎｒ ｎ ｎｇｍｅｔＡ ｅ ｃ ，Ｒ ｃｍ ｅ ｄ Ｓ ｌ ｅ ２ ｅ ｅ ｌＥ ｅ ｅ ｃ Ｍａａｅ ｎ ｇ ｎ ａ ｇ ｙ ｙ ｅｏ ｍ ｎ ￣ ｉ Ｄ — ｃ ｓｎＣｉｒ ｏ ｅ ｔ ｌ ｍｅｔＦａ ｅＢ ａｉ ｉ ｒｅａＦｒＮ ｗ Ｓ ｅ Ｍｏ ｎ－ ｒ ｕｄ ｇ ｔｉ ｅ ｍ ￣ 。下 转 １５页 ） （ ３
０ 引言
２ 试验 的模 拟
材料模型定义为 Ｑ ３ Ｂ结构钢 的模型 ，其应 力应变关系简 ２５ 化为理想 弹塑性 曲线 ， 材料 为各向同性 ， 弹性模量取 ２ ６ ５ ａ ． Ｅ ＭＰ ， ０ 屈服极限取 ２ ０ ／ ２泊松 比取 ０３ 并且采用 Ｖ Ｎ Ｍ Ｓ Ｓ屈服 ３ Ｎｍｍ ， ．， Ｏ — ＩＥ 准则和双线性 随动强化准则。 试验结果表明试验节点 因为节点板 域很弱 ， 破坏时发生 凸曲， 点板域 中心柱翼缘也失稳破坏 ， 节 节点 的剪切变形 很大 ，破坏 时节点 中心 的 Ｖ ｎ Ｍｉ ｓ ｏ ｓ 应力 值达 到了 ｅ ２５ ａ 过 了材 料 的 屈服 强 度 ， 明节 点 中心 已经 屈 服 。由试 验 ４ Ｍｐ， 超 说 结果 可知理论 曲线与试 验曲线吻合较好 ， 二者 的节 点屈服 点基本 致 ， ７ｋ 在 ３ Ｎ左 右屈服 ， 分析原 因主要是 理论模 型是理 想化 的 刚接 ， 没有考虑焊接变形 ， 焊接残余应力 ， 节点 的局部变形 ， 总之 ， 验证 了用有限元软件进行理论分析 的可靠性 ， 明所采用 的建模 说 方法 、 边界条件 、 加载方法都 比较合理 ， 因此采用与上步模拟方法 相同的边界条件 、 加载方法等对其它各种加强方法进行有限元分 析是可行 的。
（） １根据路面等级 ， 选择性 能优 良， 结构参数稳 定 ， 找平装 置 自动化程度高 ， 与拌和机能力 匹配的 摊铺 机。 面 产 生 不 平整 的 原 因以及 相 应 的解 决 处 理 方 法 。 （） ２ 摊铺速度要 均匀。一 般应控制在每分钟 ２ ６ 保持摊铺 ￣ ｍ， 关 键字 ： 响 沥 青 砼 路 面 平整 度 因 素 解 决方 法 影 速度不变（ 根据拌和机、 运输车辆供料情 况 ， 以不停机为原则 ） 如 。 拌和机稍小 ， 可用储料仓加班生产 的沥青混凝土存料保证摊铺机 随着公路事业的发展 ， 沥青混凝土路面越来越多 的应用在高 不停机。 摊铺机瞬时速度 变化 ， 造成铺出的面层粗糙度不均 ， 振捣 速公路和普通干线公路上 。 沥青路面 的平整度是评定路面质量和 间隔不均 ， 必然造成平整度下 降。所以 ， 摊铺机速度一经选择 ， 应 使 用性 能的主要 指标之一 ， 路等级越高 ， 公 对路面平整度 的要 求 保持均衡 ， 不得经常变换 。 也越高 。路面平整度 ， 直接关 系到行车的安 全 、 舒适 ， 车辆的燃料 （） ３运料车不得冲撞摊铺机和卸料过猛 ， 也不得在卸料 中制动 消耗 、 轮胎磨损 、 运输时效及其它经济指标 。 同时路面 的平整度还 而加大摊铺机运行 阻力 ， 则， 否 会引起摊铺机速度变化 ， 会形成 “ 波 直接影响到路面 的使用寿命 。 部颁《 公路工程质量检验评定标准》 浪９６ ９６ 、搓板” 等现象。 要求运料车与摊铺机推动轮轻柔接触 ， 运料车 （ Ｊ Ｔ个府 ０－ ０ ４ 要求 ， ／２０ ） 用连续式平整 度仪测定 的路面平整度均 卸料时料 斗均匀起升。卸料过程挂空挡 ， 靠摊铺机平稳推进。 方差 ８＜１ ｍ ． ｍ。影响沥青混凝土路面平整度 的因素很多 ， ２ 每一 （） ４ 熨平板振动频率要 调整适 当， 频率过小 ， 预压实 度达不到 个施工环节 的微小的误差都会造成平整度指标 降低 。 在这里 主要 要求 ， 碾压滑移严重 ； 振动频率过大 ， 易引起熨平板共振 ， 特别是铺 从路基、 路面基层 的平整度 、 沥青砼 的质量、 摊铺碾压 以及纵横 向 层较薄时 ， 引起“ 白” 发 现象 。此外 ， 熨平板要充分预热后才能开始 接缝等方面浅谈其对路面平整度 的影响。 工作 ， 但温度不能过高 ， 以免造成熨平板变形或沥青焦化。摊铺机 的起步与熨平板的起 振应 同步 ，以保证沥青混凝土料在一开始经 小振幅振动 ， 均匀分布 ， 使铺层达到较为均匀 的密度。 若起 步、 震动 （ ） 路基施工过程 中应 严格控制路基 的平整度 ， １在 在施工 中 ， 两个动作不同步 ， 会导致面层料局部密度不一致 ， 降低平整度 。 般采 用能够提高路基成 型时 的平 整度 的 自动找平平地机 进行 ４ 碾 压作 业对平 整 度的 影响 施 工作 业 ， 刮刀上装有 激光接收器或声纳锁定追踪器 ， 可使 路基 平整度保持在较好水平 。 （ ） 实 机械 。沥 青 混 凝 土 面 层 的碾 压 一 般有 初 压 ， １压 复压 、 终 （） ２ 严格控制底基层 、 基层标高和平整度 ， 高程严格控 制 ， 宁 压。 初压宜用双钢轮压路机 ； 复压用振动压路机 、 轮胎压路机 ； 终压 低勿高 ， 以保证面层厚度 。 要求底基层 、 基层摊铺用摊铺机进行作 可用双钢轮压路机或振动压路机。 压路机 的规格 、 数量与行驶速度 业， 以保证平整度分层提高 。 应与摊铺机 的施工宽度和摊铺机速度相匹配。 如选择不 当， 就会出 （） ３ 各层横坡度应严格控制。 埋置路缘石控制好正负偏差 ， 防 现推移、 发裂 、 轮迹 、 拥包、 凹坑、 搓板 、 波浪 ， 导致平整度降低 。 止产生复合横坡引起横向摊铺厚度 的变化 ， 响平整度 。如果 沥 影 （） ２ 压实 工 艺 。 青混凝土 面层采用多层 式结构 ，第一层采 用挂钢丝 方线 的方 法 ， ①初压应在较 高温度下进行。初压温度一 向根据沥青标号、 在施工放线过程 中严格控制其标高 ， 使用带强夯和 自动找平 的摊 压路机型号、 摊铺机熨 平板 原初始密度等 因素通过试压确定 。笔 铺机 ， 以钢丝线 顶面标高为基准 向前摊铺时 ， 以一次 性调整路 者 实践 经验 ，在 摊铺 机 后立 即碾压 ，初 压 温 度 大都 在 １ ０ 可 ２ ℃ 面高程 、 横坡和平整度。沥青混凝土密实度经摊铺机强夯后可达 １０ ４ ℃左右 ， 不会发生推移 ， 发裂等现象。 ８％以上 ， ０ 将基层 的一点凸 凹影响大部分消解 了。 中面层与上面 ②碾压时驱动轮在 前 ， 动轮在后 ， 以避免热料 被挤 压隆 从 可 层 的等厚摊铺受基层 的影响就更小了。 起， 后退时沿前进碾压 的轮迹行驶 。 由外侧 向内侧 ， 由低处 向高处 碾压 ， 先静压后振动碾压 。碾压过程中起 步 ， 向、 换 倒退等方法不 ２ 沥青混 凝土质 量对 路面 平整 度的影 响 当都会引起路面出现推移、 拥包 、 凹坑 、 轮迹 。 因此 ， 碾压过程 中尽 （） １沥青混凝 土的拌和 。 刚开机时料温低 ， 会产生压实不均匀 量不 要打方 向、 制动 ， 压必须梯形重叠 ， 碾 防止超压或 漏压 ， 用 在 现象 ， 引起平整度 降低或集料含水量大 ， 出现料温不匀现象 ； 温 振动压路机复压或终 压时 ， 料 倒车应先停止振动 ， 向前压时 ， 先起步 低、 拌和时间短出现花 白料 ， 影响摊铺质量 ； 而料温过高则会造成 再开 振动 ， 以避免拥 包或 出现 凹槽 ， 压路机不得 在未碾压成 型并 沥青老化 ， 影响沥青混凝土质量 ， 路面会出现早期松散 、 损坏 。这 冷却 的路面上转 向、 调头或停车等候 。振动压路机在 已成 型的路 在生产控制环节中只要引起足够重视就可以克服 。 面上行驶时应关 闭振 动。 当天碾压成 型但 尚未冷却 的沥青混凝土 （） ２ 拌和设备生产能力不 足。拌和站 的生产能力与摊铺设备 路面上不应停放任何施工或其他设备及 材料 ， 以防产生变形 。完 不配套 ， 造成摊铺机摊铺不连续 ， 出现 机等料现象 ， 这样 ， 在接头 全冷却后方 能开放交通 。 处就会出现温度差 ， 响平整度 。所 以， 影 在施工设 备配置时 ， 应使 ５ 结束 语 拌和 、 运输 、 摊铺 、 碾压设备配套和谐。 （） ３ 沥青混凝土的摊铺 。汽车接料 时要前后移动 ； 向摊铺机卸 上述对沥青混凝土路面平整度影 响因素 的浅析认为 ， 造成路面 料时 ， 料斗起升（ 卸料量 ） 与摊铺机摊铺量和谐 ， 拌和量、 运输量 、 摊 不平整 的因素很多 ， 但在施工过程 中只要认 真的、 科学 的对待 ， 做 铺量和谐一致。 摊铺机操作手不应经常翻起两翼 ， 有可能导致沥青 到材料选用优 良， 设备配置先进合理 ， 施工工艺先进 ， 施工组织严 混合料的离析 ， 从而致使粗细集料压实系数不 同影响平整度 。 密， 严格各个施 工环节 ， 沥青混凝土路面保持较 高平整度 的 目标 是 完 全 可 以实 现 的 。 ３ 摊铺 机械及 摊铺作 业 对平整 度 的影 响
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２ ７ 第３卷） 期 ０ 年（ ６ 第５ ０
连 锭设 计
节 点 画 加 劲 肋 设 计 研 奔
任 青华 李晓红 ，
（． １ 沈阳建筑大学， 辽宁 沈阳 １０６ ；． １１８２中铁二十三局 ， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １１０ ） ６００
摘要 ： 以原有 的试验为基础 ， 用有限元软件模拟试验环境 ， 验 证有限元软件所采用的建模 方法、 边界条件 、 加载方法的合理性 ， 进一步利用现有的方法和条件对各种加肋形式节点域进行分析 ， 找 出加 固性 能最好的加劲肋形式。 关键词 ： 节点域 有限元分析 加劲肋