钢框架梁柱端板连接腹板开孔型节点的受力特性

对梁柱端板连接标准型和腹板开孔型节点进行了非线性有限元分析,研究了腹板开孔参数对节点区应力分布、屈服时应力应变发展变化及节点的弹性极限承载力的影响,对不同开孔尺寸节点的力学性能进行了分析比较,探讨了端板厚度、螺栓、开孔参数对端板上应力分布的影响.结果表明,梁柱端板连接腹板开孔型节点的细部构造对其受力影响较大,采用合理的细部构造形式有利于降低应力集中,改善节点的应力分布,使之受力均匀合理.     

钢结构受弯构件设计与施工技术研究——以福州某医院项目为例

针对某医院项目中钢梁腹板开孔问题,考虑开孔过程中热切割引起的温度应力和残余应变,采用ABAQUS软件进行有限元建模分析,研究腹板开孔钢梁的受力性能和破坏机制,并结合工程项目,提出设计与施工建议。研究表明,钢梁腹板开洞会导致洞口两端产生空腹力矩,容易在洞口拐角处形成塑性铰,最终造成钢梁腹板剪切破坏。对此,建议选用小截面开口尺寸,并均匀布置,避免过大的截面削弱和应力集中。对于剪力较大的开孔位置,应在开孔部位设置加劲肋,以提高钢梁强度和局部稳定性。     

多孔腹板在谱载下的疲劳寿命分析

运用有限元方法对开多个孔的某型飞机翼大梁肋间腹板进行了应力分析，在考虑孔间影响的基础上确定了多孔腹板的应力集中系数。并根据该型飞机重心载荷谱确定了机翼载荷谱，对低载下的σmax-N曲线和εeq-Nf进行当量修正，然后用名应力法和局部应力应变法分别计算了其疲劳寿命，并对不同载荷级别下疲劳损伤进行了比较和分析。     

地表深孔注浆对毗邻基坑建筑保护作用分析

为了控制基坑施工对毗邻建筑的影响,研究地表深孔注浆对建筑和基坑的保护效果,依托于深圳地铁10号线的出入线明挖区间的基坑工程,采用ABAQUS数值模拟软件,分析了3种不同的地表深孔注浆方案对建筑沉降变形、基坑横向变形及基坑支撑内力的影响.研究结果表明:地表深孔注浆加固非常明显地抑制了建筑地基的沉降和基坑靠近建筑侧壁的横向位移,但对基坑底部隆起的抑制作用比较小;角部注浆孔中出现了应力集中区域,方案3中注浆孔的应力集中现象比方案2更为明显;方案2和方案3的地表深孔注浆加固效果相近,方案2中注浆孔的应力更为均匀合理.     

桥式起重机桥架的三维有限元分析

以某冷轧带钢厂现役50 t×33 m桥式起重机为研究对象,采用有限元法对桥式起重机桥架结构进行了应力分析.结果表明,主梁跨中焊缝应力最大,且存在严重应力集中,是桥式起重机的主要裂纹源,亦是桥式起重机在承载能力方面的薄弱环节.     

梁柱连接节点不同腹板切角构造形式的应力分析

地震中钢框架的破坏大量表现为梁柱连接节点的破坏,其破坏形式和破坏性质与节点细部构造密切相关,梁柱连接节点不同腹板切角构造形式(又称作工艺孔)是主要影响因素之一.借助有限元技术,对梁柱栓焊混合连接节点中不同腹板切角构造形式进行研究,揭示不同切角形式切角部位应力集中程度及应力分布规律,又通过对4种不同腹板切角构造形式节点的滞回性能分析,综合得出圆弧Ⅱ形切角及扇形切角为较理想的切角形式.     

基于热点应力的波形钢腹板梁疲劳分析

现行桥梁设计规范没有对波形钢腹板梁的疲劳设计进行规定.为了研究这类结构的疲劳评估和设计方法,对7根波形钢腹板试验模型梁进行了等幅疲劳荷载试验,获得了结构的疲劳试验数据;应用有限元子模型法,结合IIW规程推荐的应力线性外推法,计算了模型梁的热点应力集中系数,基于热点应力法评价了本文试验及其它两个试验中波形钢腹板梁的疲劳性能,结果表明:热点应力法能较好地应用于波形钢腹板疲劳评估中,FAT值建议采用100MPa.波形钢腹板梁有限元参数分析表明:最大热点应力及其集中系数受钢翼缘板厚度和腹板波折角度影响较大,随板厚增大而减小,随波折角度增大而增大;受腹板转角半径影响较小,随转角半径增大而减小.     

蜂窝式偏心受压构件腹板局部稳定性试验

目的研究蜂窝式偏心受压构件腹板局部稳定性能,得到蜂窝式偏心受压构件腹板高厚比限值.方法对具有相同开孔率的正六边形孔、圆形孔的两个蜂窝构件进行试验研究,以试验为基础,建立有限元分析模型,将试验结果同有限元分析结果进行对比;利用该模型讨论孔型、翼缘与腹板厚度比、腹板高厚比以及竖向开孔率对于弹性屈曲荷载、临界应力以及极限荷载的影响,提出蜂窝偏心受压构件腹板弹性屈曲临界应力公式以及高厚比限值公式.结果有限元分析结果同试验结果吻合良好,偏心受压时,具有相同开孔率的蜂窝构件,六边形孔腹板的局部稳定性好于圆形孔,蜂窝式偏心受压构件腹板弹性屈曲荷载随腹板高厚比的增大而减小,但随着翼缘与腹板厚度比和竖向开孔率的增大而增大.结论拟合出蜂窝偏心受压构件腹板的弹性屈曲临界应力公式,以保证腹板在发生强度破坏之前不发生屈曲为设计准则;建立腹板高厚比限值公式,该式反映了腹板高厚比、翼缘与腹板厚度比及竖向开孔率对腹板局部稳定的影响,能准确地反映蜂窝构件的实际工作状况,为实际工程提供参考.     

腹板几何尺寸变化对梯形波纹腹板工字钢梁应力集中的影响

为了分析析板几何尺寸的变化对梯形坡纹腹板工字钢梁应力集中的影响,建立相应的ABAQUS有限元分析模型,并利用已有的梯形波纹腹板工字钢梁实验结果对有限元模型的正确性进行了验证;运用ABAQUS有限元软件对梯形波纹腹板工字钢梁进行了大量的非线性有限元分析,研究了腹板的波幅、厚度、平行段长度、坡纹转角、转角半径等对腹板和翼缘中应力集中程度的影响及其规律。结果表明,梯形波纹腹板工字钢梁有限元分析模型是合理的:腹板的波纹转角、转角半径、腹板厚度的变化对梯形波纹腹板工字钢梁应力集中的影响较大,而腹的波幅和平行段长度的变化对钢梁的应力集中影响较小。     

开圆孔波纹腹板钢梁弹性抗剪屈曲

进行了开有圆孔的波纹腹板钢梁腹板的弹性抗剪屈曲研究.建立了有限元模型,通过特征值屈曲分析得到弹性屈曲荷载.探讨了开孔腹板弹性屈曲应力与孔径大小、腹板高度、腹板厚度、开孔的横向偏心以及纵向偏心的关系.在已有的未开孔波纹腹板受剪屈曲承载力计算公式的基础上,通过大量的有限元数值计算,分析了各参数的影响,以折减系数的形式得到开孔后的弹性抗剪屈曲承载力计算公式.     

含孔复合材料层合板的孔边应力分析及孔形优化

应用各向异性弹性理论以及保角变换方法,将不同孔形参数化,并统一映射在一个表达式中,求解出在单轴拉伸载荷作用下,含圆形孔、正方形孔、三角形孔复合材料层合板的孔边应力,并对具有不同曲率的孔形的应力集中系数进行了讨论.研究结果表明:不同孔形所产生的应力集中有很大差异,其中圆形孔的应力集中最小,但在一定范围内,三角形的重力集中小于圆孔.最后以孔边最大应力最小化为目标优化孔的形状,得出可以用于结构中的应力集中较小的孔形.     

压力容器开孔补强设计的简化计算

本文在压力容器上由于工艺或结构上的要求,需要开孔安装接管如：人孔、手孔、介质出入口、排污口等。为了降低开孔边缘的应力,应在开孔边缘处进行补强设计,以减少开孔边缘的应力集中程度。     

开孔钢筋砼转换梁有限元分析

根据对腹板开孔的转换梁的有限元分析,研究开孔大托梁的变形和应力状态,为进行合理设计和施工提供依据     

腹板开孔对冷弯薄壁C型钢简支檩条受力性能影响

为了研究腹板开孔对冷弯薄壁C型钢简支檩条受力性能的影响,选取不同孔洞直径和间距的腹板开孔冷弯薄壁C型钢简支檩条进行有限元受力性能分析,分析腹板开孔冷弯薄壁C型钢简支檩条的刚度、承载力、应力分布和破坏模式,研究孔洞离支座距离、孔径和孔间距对简支檩条受力性能的影响.结果表明:仅距支座檩条高度(H)以上处开直径不超过檩条高度...     

基于ANSYS的恒幅载荷下桥式起重机疲劳寿命模拟

针对评估桥式起重机金属结构疲劳寿命的问题,以桥式起重机受力分析为基础,借助ANSYS软件的相互作用积分法,结合恒幅载荷下裂纹扩展寿命的理论,对箱型梁腹板跨中部位的腹板——下翼缘板处的裂纹进行分析,拟合出应力循环次数与裂纹尺寸的关系,得出恒幅载荷下桥式起重机的疲劳裂纹扩展寿命。同时,归纳桥式起重机疲劳寿命计算的影响因素及其试验推荐值。结果表明,循环次数与裂纹尺寸之间的关系符合疲劳裂纹扩展的客观规律。     

纯弯曲梁上的矩形孔的边长比对应力集中的影响

为了讨论含矩形孔的梁的应力集中情况，采用复变函数理论与保角映射技术，求出了含矩形孔的梁在纯弯曲状态下的孔边应力，分析了矩形孔的边长比、孔的方位角对孔边应力集中的影响，给出了孔边峰值应力随边长比及孔的方位的变化规律．对含几种不同边长比矩形孔的梁进行了系列计算，并将计算结果图谱化，便于工程应用．①     

箱梁竖向预应力孔道对腹板主拉应力的影响分析

箱梁竖向预应力孔道压浆过程中存在漏浆或灌浆不饱满等问题,导致对抗剪截面的削弱以及三维应力集中,从而使腹板主拉应力值增大。以湖南益阳赤山大桥为例,在未考虑空间应力集中的情况下,分析了竖向预应力孔道对主拉应力的影响。     

含螺栓或钉载并排孔搭接件孔边应力集中分析

为进一步探索工程结构中含螺栓或钉载孔搭接件的应力集中问题,基于有限元计算软件,建立含并排螺栓或钉载孔搭接件结构的局部三维有限元模型,计算双板搭接结构在承受均匀拉力载荷时局部的应力分布情况。分析研究在该状态下搭接件中两并排孔孔边的三维应力集中情况,得出应力集中系数与板的厚度、孔半径、孔间距之间的关系。为验证计算模型的精确性,通过与子模型法的计算结果进行对比。研究发现,板厚度、孔半径与孔间距对应力集中系数比值有明显影响,随着搭接件中板的厚度、孔半径或孔间距的改变,最大应力集中系数值的位置沿厚度方向发生改变。该结果可为当前连接件存在的应力集中问题提供参考依据。     

小煤柱应力集中区钻孔卸压效果的数值模拟

在分析钻孔卸压机理的基础上,用ADINA模拟了小煤柱应力集中区钻孔卸压效果,得出了钻孔周围位移与应力分布变化规律.通过小煤柱应力集中区钻孔卸压效果模拟表明:合理钻孔孔径和孔距的卸压孔可以导致煤层结构性破坏,从而使应力峰值向深部转移.研究表明:钻孔对小煤柱应力集中区卸压效果十分显著.     

小车轮压引起的箱形主梁局部应力的计算

起重机小车轮压经轨道传给箱形主梁上盖板和腹板,使之产生局部应力。上盖板(或腹板)上的载荷分布是计算箱形主梁局部应力的主要依据。通过试验和分析,本文提出了土盖板的载荷分布和上盖板、腹板的局部应力计算的方法,并导出了相应的计算公式。这对于正轨梁、半偏轨梁和全偏轨梁的设计和计算,具有实用的参考价值。