鋼柱
關注創建者：小弟 創建時間：2018-11-05
鋼柱的視頻教程
精品課程A13-鋼柱-壓型鋼板栓釘連接組合梁節點滯回模擬
本課程為精品課程A13-鋼柱-壓型鋼板栓釘連接組合梁節點滯回模擬。 適用對象： 全國各高校結構工程方向的研究生，尤其是課題與栓釘連接組合板、梁柱螺栓連接節點有關的。 課程亮點：非以往視頻的簡單介紹，核心步驟實操講解，各個環節，詳細介紹。干貨中的干貨，精品中的精品。1個半小時的講解，節約您半年的時間，直擊要害，尤其是課題遇到瓶頸，需要新idea的同學，適合購買。
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精品課程A50-螺栓連接薄壁型鋼柱腳滯回模擬
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精品課程A95-角鋼螺栓連接異形薄壁型鋼柱工字鋼梁節點滯回模擬
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鋼柱的實例教程
鋼柱特征值屈曲分析 ￥9.99
1、 引言
鋼柱作為建筑結構中至關重要的承重構件，其穩定性是保障結構安全的核心要素。特征值屈曲分析能夠精準預測鋼柱在特定荷載作用下的臨界屈曲荷載與屈曲模態，為結構設計提供堅實的理論支撐。與實際試驗相比，借助有限元分析軟件開展特征值屈曲模擬，具備成本低廉、效率高效、可重復性優異等顯著優勢。本文將圍繞鋼柱特征值屈曲分析進行建模教學，詳細闡述利用有限元軟件實施分析的完整流程，暫不涉及復雜的參數優化內容。（來源：ABAQUS 結構工程分析及實例詳解 3.3）
2、 幾何模型與材料參數
（1） 模型構建：
本案例采用線性減縮積分梁單元 B31 模擬鋼柱，這種單元在保證計算精度的同時，能有效減少計算量。鋼柱模型的幾何尺寸根據常見工程實例確定，高度為 4200mm，截面采用工型鋼，型號為210×220×6×10（截面高度 × 翼緣寬度 × 腹板厚度 × 翼緣厚度）。網格劃分時，沿鋼柱長度方向將單元尺寸設置為 100mm，以兼顧計算效率和結果準確性。
圖1 鋼柱截面尺寸（來源：ABAQUS結構工程分析及實例詳解）
圖2 鋼柱幾何模型
（2） 材料屬性：
鋼柱材料采用 Q345 鋼材，其彈性模量為 210GPa，泊松比為 0.3，屈服強度為 345MPa。在有限元模型中，材料本構關系采用理想彈性模型，因為特征值屈曲分析主要關注結構在彈性階段的屈曲行為。
3、 計算結果
通過有限元分析，得到鋼柱的前幾階特征值和對應的屈曲模態。其中第一階特征值對應的臨界屈曲荷載為最危險的屈曲荷載，是結構設計中需要重點關注的指標。
展開 這里列舉一二：
1、插入式柱腳
鋼柱可以直接插入預制的混凝土杯口基礎，然后用二次澆灌層固定，也就是插入式柱腳。插入式柱腳是指鋼柱直接插入己澆筑好的杯口內，經校準后用細石混凝土澆灌至基礎頂面，使鋼柱與基礎剛性連接。柱腳的作用是將鋼柱下端的內力(軸力、彎矩、剪力)通過二次澆灌的細石混凝土傳給基礎，其作用力的傳遞機理與埋入式柱腳基本相同。鋼柱下部的彎矩和剪力，主要是通過二次澆灌層細石混凝土對鋼柱翼緣的側向壓力所產生的彎矩來平衡，軸向力由二次澆灌層的粘結力和柱底反力承受。
2、法蘭板要設置加勁肋。
沿桿軸方向受拉的螺栓連接中的端板(法蘭板)，宜設置加勁肋。為啥呢？ 因為撬力很難精確計算，故沿桿軸方向受拉的螺栓(鉚釘)連接中的端板(法蘭板)，應采取構造措施(如設置加勁肋等)適當增強其剛度，以免有時撬力過大影響緊固件的安全。法蘭板是啥？看圖：
3、塞焊縫和槽焊縫
原規范中對圓形塞焊焊縫、圓孔或槽孔內角焊縫沒有作出規定，考慮工程中已有較多應用，因此這次標準將圓形塞焊焊縫、圓孔或槽孔內角焊縫列入標準，且只能用于抗剪和防止板件屈曲的約束連接。那啥是塞焊縫和槽焊縫呢？看圖：
4、螺栓不能與焊接共同受力
同一連接部位中不得采用普通螺栓或承壓型高強度螺栓與焊接共用的連接；在改、擴建工程中作為加固補強措施，可采用摩擦型高強度螺栓與焊接承受同一作用力的栓焊并用連接。
普通螺栓連接受力狀態下容易產生較大變形，而焊接連接剛度大，兩者難以協同工作，在同一連接接頭中不得考慮普通螺栓和焊接的共同工作受力；同樣，承壓型高強度螺栓連接與焊縫變形不協調，難以共同工作；而摩擦型高強度螺栓連接剛度大，受靜力荷載作用可考慮與焊縫協同工作，但僅限于在鋼結構加固補強中采用栓焊并用連接。
展開 涵蓋的本構關系如下：
Attard無約束HPC本構【鋼柱—結構工程】
CEB修正混凝土動力強化本構【鋼柱—結構工程】
GB50010-2010—2024修訂混凝土本構【鋼柱—結構工程】
GB50010-2010無約束UHPC—2024修【鋼柱—結構工程】
ISO834升降溫曲線 鋼材熱工參數 混凝土熱工參數【鋼柱—結構工程】
Lie高溫下混凝土本構【鋼柱—結構工程】
Lin高溫后混凝土本構【鋼柱—結構工程】
Mander箍筋約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
Rassmussen不銹鋼本構【鋼柱—結構工程】
鄧宗才(高強)箍筋約束UHPC本構【鋼柱—結構工程】
高溫后鋼材本構【鋼柱—結構工程】
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韓林海鋼材五階段模型與動力強化本構【鋼柱—結構工程】
韓林海鋼管約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
黃宜良(高強)箍筋約束UHPC本構【鋼柱—結構工程】
李麗娟橡膠混凝土本構【鋼柱—結構工程】
劉威鋼管約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
馬亞峰無約束UHPC(PRC200)本構【鋼柱—結構工程】
沈濤無約束UHPC(RPC100)本構【鋼柱—結構工程】
陶忠鋼管約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
王伊鋼管約束陶瓷再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
肖建莊鋼管約束再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
肖建莊海水海砂再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
肖建莊再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
楊有福鋼管約束再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
圓端形鋼管約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
圓端形鋼管約束再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
粘結滑移GB50010-2010【鋼柱—結構工程】
趙秋紅鋼纖維-橡膠混凝土本構【鋼柱—結構工程】
鄭文忠高溫下預應力鋼鉸本構
展開 （3）構件運輸到現場后，使用塔吊卸車后水平放置在預先設置的枕木上，鋼管構件吊裝前應要求完成構件的翻身，構件翻身時，塔吊起吊同時應轉動大臂，保證鋼柱沿固定軸轉動，嚴禁鋼柱柱腳位置在地面拖曳。
（ 4 ） 鋼管構件吊運到就位點上方200mm 時，停機穩定，對準螺栓孔和十字線后，緩慢下落，下落過程中應避免磕碰地腳螺栓絲扣，當柱腳板剛與基礎接觸后應停止下落，四邊兼顧檢查鋼柱四邊與中心線與基礎十字軸線的對準情況，調整鋼柱的就位偏差在3mm 后，再落實鋼柱。
（5）收緊四個方向的纜風繩，楔緊柱腳墊鐵，擰緊地腳螺栓的鎖緊螺母。
2.1.2 第二節以上鋼管柱吊裝控制要點
（1）第二節以上鋼管柱吊裝前，應要求完成底部鋼管柱混凝土的澆筑。
（2）第二節鋼管柱吊裝前，下節鋼管柱柱頂和本節鋼管柱柱底的渣土、泥漿及浮銹應清楚干凈，保證上下節鋼柱對接面接觸頂緊。
（3）下節鋼柱的頂面標高和軸線偏差、鋼柱扭轉控制應在規范允許范圍內，上節鋼柱就位時，利用反向糾偏回歸原位的處理方法，逐節調整誤差。針對下節鋼柱的頂面標高、扭轉方向偏差，采用若干不同規格薄鋼墊片進行調整。
（4）鋼柱吊裝就位后，鋼柱的中心線應與下面鋼柱的中心線對齊吻合，并四面兼顧。螺栓固定使用連接板夾好的上下連接耳板，鋼管柱焊接完成后割除。
2.2 質量要求
2.2.1 每根鋼柱吊裝后應及時連接固定，吊裝就位應準確。校正時應對軸線、垂直度、標高、焊縫間隙等因素進行綜合考慮，全面兼顧，每個分項的偏差值都應控制在設計及規范允許偏差內。
2.2.2 每節鋼柱的定位軸線應從主控軸線引測，不得從下節鋼柱就位軸線引入。
2.2.3 首節鋼柱吊裝完成并形成空間剛度單元后，應及時完成鋼柱底板和基礎頂面之間的灌漿施工。
展開 當高強螺栓緊固完成后，對這一片區的鋼柱再次進行整體觀測，并做好記錄，根據記錄的偏差值大小及偏差方向，決定對焊前偏差是否還需要進行局部尺寸調整以及確定焊接順序、焊接方向、焊接收縮的傾斜預留量，然后交付焊接班組進行施焊。
高強螺栓終擰之后，下一道工序焊接，焊接時焊接縫將會收縮。因此在焊接完成以后必須再一次對該片區的鋼柱、鋼梁再次復測，并做好記錄，校測后所記錄的測量數據，進行整理，作為下一層鋼柱吊裝校正及焊接的預控數據。
文章來源：測繪人的筆記
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②邊界條件設置：在約束模塊，選擇 immovable support 約束類型，定義左側鋼柱下端面為固定約束
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鋼柱特征值屈曲分析10個月前
圖1 鋼柱截面尺寸（來源：ABAQUS結構工程分析及實例詳解）
圖2 鋼柱幾何模型
（2） 材料屬性：
鋼柱材料采用 Q345 鋼材，其彈性模量為 210GPa，泊松比為 0.3，屈服強度為 345MPa。在有限元模型中，材料本構關系采用理想彈性模型，因為特征值屈曲分析主要關注結構在彈性階段的屈曲行為。
【鋼柱—結構工程】
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https://www.yqgqt.org.cn/video/c17576
六折
精品課程A12-鋼管混凝土柱軸壓、偏壓模擬（含約束混凝土本構講解）
https://www.yqgqt.org.cn/video/c17577
六折
精品課程A13-鋼柱
下面是我們做的一個某電廠鋼結構構筑物加固項目：
一、檢測鑒定結結論：
1、鋼支架部分：
（1）鋼柱
標高6.540m（B軸、C軸、F軸、G軸）12根鋼柱強度應力、平面內、外穩定比值大于1，不滿足計算要求；標高10.247m（B軸、C軸、F軸、G軸）20根鋼柱強度應力、平面內、外穩定比值大于1，不滿足計算要求；其余鋼柱均滿足計算要求。
4、《高鋼規》規定，高層民用建筑的鋼柱應采用剛接柱腳，抗震等級三級及以上，錨栓截面面積不宜小于鋼柱下端截面積的20%。
5、《門規》規定，當柱腳剛接時，錨栓的面積不應小于柱子截面面積的0.15倍。
6、《鋼標》規定
?對鉸接柱腳，柱腳底板厚度不宜小于20mm，且不應小于鋼柱翼緣厚度。
對于基坑中的鋼管支撐體系，通常采用H型鋼柱與鋼管通過抱箍的形式進行連接。目前設計師對鋼管支撐的計算長度會取立柱間的距離，那么鋼管支撐在這種支撐形式下的計算長度是否真為立柱間的距離呢？
需要說明的是，對于鋼管支撐而言，受壓計算長度應分別從豎向平面內(重力作用平面)計算長度和水平平面內的計算長度進行考慮。
▲ 圖4 結構立面布置
觀景平臺上部結構屋面呈蘑菇狀，中間呈漏斗狀，內筒鋼柱通過圓弧過渡成屋面水平構件，外部結構柱支承于觀景平臺上，結構三維模型如圖5所示，屋面結構基本與觀景平臺平面形狀類似，但是面積更大，懸挑更大。屋面結構加劇了下部結構筒體的受力不均勻性。
塔樓 70% 由混凝土核心支撐，30% 由外立面的鋼柱廊結構支撐。
通過這個項目，穆罕默德六世大廈的開發商打算通過 LEED 金牌和 HQE 認證達到最高環境標準，并確保該建筑擁有令人驚嘆的外觀并充滿創新。
