波纹腹板H型钢梁受压翼缘局部稳定理论研究

提出梯形波纹腹板H型钢梁翼缘局部失稳的理论计算模型,指出波纹腹板对翼缘失稳相当于提供绕腹板轴心线的弹性转动约束作用.根据边界条件假设,采用理论推导得到了翼缘局部弹性屈曲应力的三角级数解,利用有限元分析验证了边界条件假设及理论模型的有效性.指出相比于平腹板,波纹腹板对翼缘具有更强的约束作用.     

H型钢梁翼缘开孔研究

目的研究H型钢梁翼缘开孔的最优设计,使实际工程中电气管线铺设达到美观、实用的效果.方法采用ANSYS有限元分析软件,对刚性连接、柔性连接、半刚性连接的H型钢梁进行翼缘开孔模拟.针对不同开孔直径、数量、位置,翼缘宽度,钢梁长度等参数进行分析.结果当翼缘宽度100 mm时,不建议开孔;当翼缘宽度150 mm,建议开孔直径为25 mm;当翼缘宽度为130 mm时,建议开孔补强;当翼缘宽度≥150 mm时,建议开孔直径为35 mm.开孔位置选择接近反弯点或弯矩为零且不应小于整体梁长度的1/6处;多组开孔选择翼缘两侧对称开孔;同等条件下,优先选用长度较小的钢梁进行开孔.结论在项目进行施工前,可以依据工程图纸,进行开孔钢梁位置和补强板的设定.运用集成化生产模式,在工厂直接进行开孔和补强.在条件允许的情况下,运用整体铸造的方式,可以更好地保证产品质量.     

波纹腹板H型钢梁的整体稳定性

目前国内钢结构的主要承重构件多采用平腹板的H型钢和工字钢，两种构件的截面由于高厚比的限制经济性差。波纹腹板H型钢在一定程度上可以解决该问题。文中就波纹腹板H型钢梁整体稳定性进行研究，得到该型钢截面翘曲惯性矩的一种实用计算公式。分析波幅与波长对其临界弯矩的影响，比较平腹板H型钢和波纹腹板H型铜二者在相同条件下的临界弯矩的差异。结果表明：波纹腹板与平腹板相比，前者失稳时临界弯矩更大，说明整体稳定性能更好。波幅与波长对截面翘曲惯性矩均有影响，但波幅比波长影响更甚，说明波幅对临界弯矩的贡献较大。     

梯形波纹腹板钢梁翼缘弹性正应力有限元分析

梯形波纹腹板钢梁应用广泛,由于存在"手风琴效应",剪力与弯矩主要分别由腹板和翼缘承担.本文运用ANSYS有限元计算分析翼缘弹性正应力,计算表明腹板对翼缘弹性正应力具有一定影响,揭示了翼缘和腹板在共同抵抗外荷载方面的关联性,而"手风琴效应"实质是对腹板的抗弯刚度以及截面翼缘横向弯矩的忽视.本文可为梯形波纹腹板简支钢梁的深入分析提供参考.     

波纹腹板H型钢梁抗剪承载力

建立波纹腹板H型钢梁的受力模型,按照板的稳定理论分别给出了波纹腹板局部屈曲和整体屈曲的抗剪承载力理论公式,并设计4根构件进行了试验及有限元数值模拟分析,研究了不同的波纹尺寸、腹板厚度等因素对构件承载力的影响.试验结果表明:若波纹尺寸设计得当,腹板剪切强度可以达到甚至超过钢材的剪切屈服强度,而有限元方法能够有效预测构件承载力和破坏模式.最后结合理论分析和试验研究提出了波纹腹板H型钢的设计建议.     

波纹腹板H型钢梁腹板的屈曲强度（Ⅱ）

依据能量原理分析计算了承受弯矩作用的全波纹腹板Ｈ型钢梁的波纹腹板的屈曲强度．给出了波纹腹板的屈曲临界力公式．     

H型钢腹板轧制波浪的仿真分析

以H型钢HN 800 mm×300 mm连轧过程为对象,采用热力耦合弹塑性有限元方法,建立万能轧制有限元仿真模型,对不同腿腰延伸比下的多种工况进行仿真计算,分析了腹板轧制波浪产生的根本原因,得到H型钢在相应孔型的轧制过程中出现腹板波浪的腿腰延伸比临界值.     

上下翼缘同时受荷的HM，HW型钢梁整体稳定性分析

现行钢结构规范中没有给出HM,HW型钢梁在上翼缘承受均布荷载、下翼缘承受跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.根据能量理论得到的结果,考虑屈曲前变形对弯扭屈曲影响,得出上述荷载作用下双轴对称HM,HW型钢梁的临界承载能力计算公式,总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.采用有限元方法对该理论公式进行验证,在荷载比例小于3时,有限元解与理论解相差基本在5%以内.提出了这类荷载作用下钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式.该公式最大误差不超过8%,平均误差在3%左右.     

三角形受压缘钢梁腹板的屈曲荷载

本文将三角形受压缘钢梁腹板假设成上边固定另三边简支的弹性矩形薄板,按浅梁理论计算腹板的中面力,用配点法求解腹板的屈曲荷载。对结果进行分析后得知,在弹性范围内屈曲荷载的理论值与试验值的误差一般不超过6%。本文还在理论和试验研究的基础上,提出了三种较好的实用计算方法:电算法、查表法和近似公式计算法。电算法具有输入数据少、电算时间短、结果精度高等优点,查表法和近似公式计算法比电算法更实用且能求得较好的结果。     

上下翼缘同时受荷的工字形钢梁整体稳定性分析

现行钢结构规范中没有工字形钢梁在上翼缘均布荷载、下翼缘跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.采用能量法推导出这两类荷载作用下双轴对称工字形钢梁的临界承载能力计算公式,总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.并采用有限元方法对该理论公式进行验证,在荷载比例小于3时,计算结果与理论公式吻合较好.在此基础上,通过计算分析提出了这类荷载作用下工字形钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式,该公式具有较好的计算精度.     

H型钢翼缘与腹板的均匀变形

H型钢凭借其优异的断面性能,广泛应用于建筑行业.由于其断面的复杂性,在轧制过程中,腹板与翼院在不同的部位进行变形.传统的翼缘与腹板的延伸系数比为:1.03～1.05之间,这个比值来源于生产的实际经验.在传统的生产过程中,腹板的波浪、裂纹或者翼缘裂纹以及参与应力广泛的存在于H型钢的产品中.这些问题主要是由于H型钢在生产过程中腹板与医院的不均匀变形造成的.为了解决这个问题,就有必要使H型钢的腹板与翼缘在轧制过程保持均匀变形.提供了修改后的翼缘与腹板的压缩比.通过模拟和实验证实了修改后的延伸比值提高了H型钢的质量.     

钢槽型梁腹板局部稳定性分析

钢槽型梁,由于腹板较高,易发生局部面外翘曲失稳,从而降低结构整体的承载能力,甚至导致整体失稳。设置加劲肋可以提高腹板翘曲稳定性,不同的加劲肋布置形式,对腹板稳定性提高效果差异较大。本文以某钢槽型梁为工程背景,建立了该桥的三维仿真模型,针对不同加劲肋布置形式,进行了局部稳定分析,得出一些重要结论,为钢槽型梁及高腹板梁式结构的设计及稳定性分析提供了一定的参考依据。     

全波纹腹板H型钢柱的弹性稳定性

本文利用能量原理,分析了热轧全波纹腹板H型钢柱的弹性稳定性,给出了弹性失稳的临界载荷,并通过算例与普通H型钢进行了比较,提出了这种型钢的工程计算方法。     

箱型柱钢框架翼缘与腹板削弱型节点有限元分析

介绍了美国北岭地震与日本阪神地震后钢框架新型延性节点的发展状况。对4种不同构造形式的箱型柱钢框架梁柱节点进行了ANSYS非线性有限元分析,求得其应力发展状况,应力分布以及框架塑性铰出现的顺序。对节点的力学性能进行了分析比较,重点讨论了削弱型节点的研究进展。基于理论分析,提出了改进型节点。     

烟台潮水机场航站楼大跨度厚波纹腹板H型钢梁制作施工技术

波纹腹板H型钢梁与传统的平腹板H型钢梁相比,既满足功能又节重增效,在我国民用建筑钢结构中开始应用,并具有广泛的应用前景。波纹腹板采用无牵制模压制作技术,波形可调、截面高度可达3.5 m、波纹腹板厚度可达14 mm,比采用普通的模压法和冲压法成型,具有加工速度快、成型后腹板无残余应力、模压回弹值易控制及成型精度高的优点。     

考虑钢梁翼缘断裂的组合框架抗震性能分析

基于钢-混凝土组合框架抗震性能试验,考虑材料、几何及接触非线性,采用Msc.Marc建立了钢-混凝土组合框架的有限元分析模型.有限元模型中引入基于应变的钢梁翼缘断裂准则,能够较好地模拟钢梁翼缘的断裂现象.有限元模型的整体及局部计算结果均与试验结果吻合良好.在试验验证的基础上,对有限元模型进行参数分析,研究了楼板宽度、剪力连接程度、轴压比等参数对钢-混凝土组合框架刚度、强度及延性的影响.研究发现,在试验及3维建模中,为了准确反映楼板对组合框架抗震性能的影响,楼板宽度至少应取为跨度的1/4;轴压比对组合框架延性有较大影响;楼板厚度、剪力连接程度对组合框架抗震性能影响较小.结合相关组合结构设计规范,讨论了各项参数的合理取值,对组合框架抗震设计提出了建议.     

矩形钢管混凝土翼缘及波形腹板的工字型梁承载力研究

提出一种新型工字梁——翼缘为矩形钢管混凝土的波形腹板工字梁（CFTFGs—cw）．采用有限元软件ANSYS对CFrFGs．CW及翼缘填充混凝土的普通平腹板工字梁（CFTFGs）的静力承载力进行分析．通过与试验结果的对比,验证了有限元模型的可靠性．在此基础上,运用所提出的有限元模型研究了CPTFGs．CW随着几何参数波深hr和波宽b的不同,梁的极限承载力的变化规律．结果表明,与CFTFGs相比,cFTFGs—cw具有更高的承载力和更好的稳定性,是一种静力性能优异的构件．     

波纹腹板钢梁研究与应用进展

工字钢梁腹板加工成波纹形可提高腹板的稳定性,目前这种结构形式在国内外工程界已得到一定的应用.文中对波纹腹板钢梁的结构形式、特点进行了论述,并对国内外的应用与研究现状进行了综述,提出了折线形腹板钢梁.初步的试验研究表明:折线形腹板工字钢梁具有优异的抗屈曲性能和良好的局部稳定性.最后建议波纹腹板钢梁需进一步研究的内容.     

腹板开洞工字型钢梁的挠度研究

工程中常常会有在工字型钢梁腹板上开洞的情形,腹板开洞会影响钢梁的变形性能.就此问题进行了研究,将腹板开洞钢梁的挠曲变形视为完整的未开洞钢梁的挠曲变形和由于开洞引起的附加挠曲变形的叠加.对洞口处的应力应变进行了分析,得到了腹板开洞钢梁弹性挠曲变形的计算公式;同时,利用有限元分析软件ANSYS建立模型计算出腹板开洞钢梁的挠度,绘制挠度曲线.通过ANSYS进一步验证了计算公式的正确性.     

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.