冷弯型钢檩条屋面增设光伏板的下撑式檩条结构加固受力性能分析及改造方案

轻钢厂房屋面檩条在加铺光伏板后进行荷载验算时通常会出现承载能力不足的问题,对此提出了一种下撑式檩条结构对原有檩条进行加固改造。为研究加固后下撑式檩条结构的受力性能以及提出符合经济性原则的改造加固方案,利用ANSYS建立了下撑式檩条的有限元模型,并采用控制变量法研究了撑杆长度、撑杆截面、拉条截面和撑杆间距对下撑式檩条结构受力性能的影响。结果表明：撑杆长度是整体结构受力的主要影响因素,撑杆长度增加,檩条及撑杆应力均会大幅减小,拉条应力则呈先增大后减小趋势；拉条截面变化对整体结构受力影响较小,随拉条截面直径增加,檩条及撑杆应力曲线保持平缓下降,拉条应力则更为敏感,曲线下降斜率较大；撑杆截面与撑杆间距对整体结构受力影响程度较低。最终,提出了满足改造用钢量最小的改造加固方案,且针对部分常见截面、跨度及设计荷载的屋面檩条,给出了对应的改造方案推荐表以便实际工程快速选用。     

随机点蚀对Q460等边角钢抗拉性能的影响

为了揭示点蚀损伤对构件破坏模式和极限承载力的影响机理,完善腐蚀角钢构件的力学性能评估体系,基于腐蚀试验数据和数值模拟,提出针对随机点蚀角钢构件的有限元模型构建方法,研究腐蚀损伤体积、蚀坑尺寸和蚀坑分布位置对Q460点蚀等边角钢构件极限抗拉承载力的影响,并根据其极限抗拉承载力劣化规律,采用非线性回归的方式拟合了点蚀角钢极限抗拉承载力的折减公式.结果表明,随机点蚀角钢的极限抗拉承载力退化整体上与腐蚀损伤体积呈正相关,蚀坑半径和蚀坑分布位置对承载力的影响较小,但蚀坑深度和蚀坑分布范围的影响不容忽视,拟合的点蚀角钢极限抗拉承载力的折减公式较刚度折减法和厚度折减法误差更小,准确度较高,可见其适用于点蚀角钢构件极限抗拉承载力的计算,可以应用到实际工程分析中.     

拉萨市文成公主实景演出剧场管桁架雨棚的线性时程分析

以8度区(0.2g)某悬挑28 m的三角形管桁架雨棚为研究对象。输入调整后的地震波,分别按双向水平地震作用和三向地震作用这两种工况,对三角形管桁架雨棚进行线性时程分析。做出这两种工况作用下有代表性的节点位移曲线和杆件轴力、弯矩时程曲线并进行对比分析。结果表明,线性时程分析不宜忽略竖向地震分量;同时,在对三角形管桁架雨棚进行三向地震波输入时,其加速度最大值宜考虑1∶0.85∶0.65和0.85∶1∶0.65两种情况。     

新型齿型法兰节点轴心受压性能研究

采用试验对新型齿型法兰节点轴心受压性能进行研究.试验选用《钢管塔标准设计》中的FP2121和FP2727型法兰盘,按原尺寸加工成足尺模型,并做成标准法兰节点,然后采用500T压力试验机对节点施加轴心压力直至破坏.结果表明,法兰节点的破坏形态,均表现为靠近法兰节点处钢管的局部屈曲,法兰和焊缝处未发生破坏,法兰盘强度有较大富余.1     

单伸臂钢梁整体稳定分析中等效计算长度系数的确定

利用能量法推导出单伸臂梁的总势能方程,得出了其整体稳定计算时的临界弯矩计算公式.通过引入等效计算长度系数,找出了影响伸臂梁整体稳定设计中等效计算长度系数的主要因素,进而提出了等效计算长度系数的计算公式.     

Q420大规格双角钢十字组合截面构件受力性能

大规格双拼组合角钢构件相对于普通规格多角钢组合截面构件,以承载力高、施工简便和耗能少等优点,逐步在工程实践中的得到了推广。本文以Q420大规格双角钢十字组合截面构件为对象,构建了大规格双角钢十字组合截面构件的有限元模型,采用控制变量法,探讨了填板厚度、角钢壁厚、长细比、填板间距对大规格双拼组合角钢构件承载能力的影响规律;基于不同参数的计算结果,拟合了含有填板间距和长细比的填板设计公式,进而计算了大规格双角钢十字组合截面构件的承载力稳定系数,并将计算结果与国内外现行规范中的双拼角钢组合截面的柱子曲线进行了对比。研究结果表明：现行规范对Q420大规格双角钢十字组合截面构件承载能力的计算偏保守。     

装配式钢框架-泡沫混凝土墙板结构力学性能

针对以往组合墙板自重大、刚度低、施工复杂等缺点,提出一种新的组合墙板——装配式钢框架-泡沫混凝土墙板。该墙板内填聚苯乙烯泡沫(expanded polystyrene, EPS)混凝土能与外部钢框架协同受荷,整体刚度及水平承载力高,自重低,同时又具有节能保温、施工操作简便等特点。为了探究组合墙板在单调侧向力作用下的受力变形,通过足尺模型实验和有限元模拟的方法,分析对比了纯钢框架与组合墙板的受荷响应及破坏模式。结果表明,组合墙板的破坏形式为脆性破坏,其极限抗侧承载力约为纯钢框架的3倍,当EPS混凝土板厚与梁柱翼缘宽度相等时承载力最高。     

双伸臂钢梁等效计算长度系数确定及稳定设计

在双伸臂梁整体稳定分析中引入等效计算长度系数，提出了其计算公式，并按照钢结构设计规范受弯构件整体稳定性设计中的相关内容，由等效计算长度系数推导出了双伸臂梁整体稳定系数的表达式，给出了完整简洁的双伸臂梁整体稳定设计的计算步骤和设计公式．     

火灾下大空间铝合金网架受力性能

针对铝合金空间结构抗火性能较差的问题,以正放四角锥铝合金空间网架为对象,基于实用大空间建筑火灾空气升温经验模型模拟火灾温度场,采用增量法对各构件的温度进行计算,利用ANSYS WORKBENCH构建铝合金网架遭受火灾温度场的有限元模型,研究铝合金网架在火灾下不同时间段的受力效应和变形特征;并利用有限元的手段,对比分析了铝合金网架和Q355普通钢网架在火灾下的受力性能。研究结果表明:铝合金网架在火灾升温60 min时温度达到峰值,最大温度应力主要集中在角部支座附近,其变形特征为整体向上起拱;铝合金网架从角部杆件发生局部破坏,随后造成整体变形过大而导致整个网架的坍塌破坏;铝合金网架在常温下受力性能优于Q355普通钢网架,但火灾下受力性能劣于Q355普通钢网架,工程实践中应根据结构的使用功能合理选择结构的材料。     

H型钢梁Z形焊接对接节点承载性能

在两根H型钢梁的对接拼接连接时，使用螺栓连接容易安装不到位，达不到强度要求，在现场施工过程中，焊接连接比螺栓连接更方便施工，但焊接连接会导致残余应力和残余变形，为了维护钢构件的牢靠度和安全度，本文提出一种Z型对接焊接节点形式，与规范里的焊接H型钢梁对接节点比较，为考察该节点的受力性能，进一步探究究节点区域的刚度变化和应力分布情况，利用ABAQUS软件对该Z型节点以及标准节点进行有限元分析，发现此Z型节点承载性能比标准节点承载性能有所提升，同时方便施工现场节点快速拼接。