新型钢束柱体系的稳定性能研究

目的 研究新型钢束柱体系的稳定性能,为实际工程的应用及相关试验研究提供理论依据.方法 基于边缘屈服准则建立稳定性计算模型,分析弦板间距、计算长度、荷载偏心距、荷载角等参数对构件稳定性能的影响规律.结果 钢束柱体系的稳定性能随弦板间距、计算长度、荷载偏心距的增大而降低,而单肢柱的稳定性不受计算长度影响;钢束柱体系的稳定性...     

双肢缀条与缀板格构柱的经济性对比研究

以单向偏心受压双肢格构柱为研究对象,引入参量柱端压力、压力单向偏心距、柱计算长度、槽钢类型、分肢间距、缀板尺寸与间距、缀条尺寸与布置角度等。变化各参量,验算得到满足《钢结构规范》的缀条与缀板格构柱,对比两者在相同外荷载工况下的最小用钢量。分析表明,缀条柱的经济性随端部压力、压力单向偏心距和柱计算长度的增大而逐渐优于缀板柱;并且当压力和偏心距较大时,柱的计算长度对两者用钢量差值的影响较小。根据荷载工况与经济使用荷载工况边界曲线的关系,可以选用较经济的格构柱形式。研究结果可以指导设计工作中两种形式格构柱的选用。     

浅析新型装配整体式混凝土结构施工技术

本文分别对新型预制装配式混凝土结构的板、梁、柱构件的新型构造、设计方法、处理措施进行介绍.此结构体系在叠合楼板中采用了人工拉毛粗糙处理和格构钢筋,梁、柱构件处采用了剪力键、钢筋对焊、端头锚、钢筋连接套管等不同于传统的锚固、连接构造措施.这些构造措施将构件的薄弱部位有效的做了处理.并很好的把各种结构的构件连成相互统一的整体,保证了结构的整体性能,同时方便施工和吊装,有利于缩短工期.     

短肢剪力墙体系的结构设计

分析了短肢剪力墙的受力特点,介绍了短肢剪力墙结构体系设计的一般规定,包括短肢剪力墙的判别、最大适用高度、布置原则及构件设计要点等.同时介绍了可计算短肢剪力墙体系的软件SATWE,供工程设计人员参考.     

格构式钢骨-钢管混凝土构件轴压性能试验研究

以是否配置纵向加劲肋和格构式钢骨为主要变化参数,对4组共8个不同内部构造形式的钢管混凝土试件进行了轴心受压试验,对比分析了格构式钢骨-钢管混凝土构件和普通钢管混凝土构件的轴压性能.结果 表明:与普通钢管混凝土试件相比,内配纵向加劲肋试件的极限承载力提高了4.65％,内配格构式钢骨试件的极限承载力提高了10.53％,同时配置纵向加劲肋和格构式钢骨试件的极限承载力提高了21.12％.各组轴压试件的破坏形态基本一致,以整体失稳变形为主,伴随外钢管不同程度的鼓曲变形.格构式钢骨和内填混凝土在构件中形成小的"核心柱","核心柱"可延缓或抑制核心混凝土的裂缝发展,明显提高构件的承载能力和延性.利用有限元软件ABAQUS对格构式钢骨-钢管混凝土构件进行了轴心受压全过程数值模拟分析,明确了各部件的应力发展过程.提出了格构式钢骨-钢管混凝土构件的轴压承载力计算公式,公式计算结果与试验结果吻合较好且总体偏于安全.     

轴心受压部分加劲板件稳定系数计算方法研究

基于能量法对冷弯薄壁型钢卷边槽形截面轴心受压构件的弹性畸变屈曲应力和半波长进行推导分析,得到相应部分加劲板件的稳定系数建议计算公式.与有限条法计算结果的对比分析表明,建议的部分加劲板件稳系数计算方法具有较高的精度和较好的通用性.在此基础上,通过简化分析给出了轴心受压构件部分加劲板件考虑畸变屈曲和局部屈曲的协同稳定系数计算方法.算例分析以及国内外的相关实验结果的验证表明,建议方法能够更好地考虑轴心受压开口截面构件畸变屈曲和局部屈曲对于构件极限承载力的影响,承载力计算结果相对于我国现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018—2002)更加准确,适用性更强.     

带格构钢筋混凝土叠合板的数值模拟与格构钢筋作用分析

文章通过比较叠合板拼接构造试验的数值模拟计算结果与实验数据,验证了该有限元模型的可靠性;通过一个双向板算例,分析了格构钢筋在叠合板受力过程中起到的作用。结果表明:采用界面单元和脱层分析来模拟叠合板是可行的,计算结果与试验结果拟合良好;格构钢筋对于叠合板在正常使用状态下的承载力有明显提高,且板的延性有所增加。     

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。     

双肢钢管混凝土格构柱稳定性研究

主要针对目前我国现有钢管混凝土计算规程中将单肢稳定和整体稳定看作互不相关的两个问题来考虑的现象,建议在做稳定计算时,采用单肢验算法,考虑整体初始缺陷对分肢稳定性的影响,研究双肢钢管混凝土格构柱的整体稳定性.并采用修正的单肢验算法,使其反映出实际存在的整体初弯曲和柱肢初弯曲的相关作用.     

正交异性钢桥面板栓焊接头疲劳性能研究

针对正交异性钢桥面板栓焊连接细节,设计制作两个足尺试验构件,进行了静载、疲劳试验,并建立了有限元计算模型.计算分析发现:纵肋螺栓接头中面外弯矩影响明显,内侧拼接板受力大于外侧;拼接板中纵向应力呈鞍状分布,两个试验构件的疲劳裂纹均在内侧拼接板的中间区域首先出现.建议栓焊接头按Eurocode中的71级或铁路桥梁钢结构设计规范中IX细节进行疲劳设计.通过有限元模拟计算,对拼接板进行优化设计,改善了栓焊接头的疲劳性能.     

防屈曲钢板墙混凝土约束板刚度简化模型

防屈曲钢板剪力墙(BRSPSW)是一种适用于高层钢结构的新型抗侧力构件,具有塑性性能好、滞回特性稳定、可独立变化墙板承载力和刚度以及布置灵活等优越性能,而外约束板的完整性与有效约束是以上性能发挥的必要条件,但目前结构设计对外约束板的定量计算没有明确的方法.为此,本文将提出一种有效的计算混凝土约束板的简化模型.简化模型首先将BRSPSW简化为一维杆件形式,并在受力计算宽度范围内设计外约束板,给出约束板的最小板厚.最后将模型应用于实际工程,结果表明本文的设计模型简单可行有效.     

960MPa高强度钢材轴压柱局部稳定性能及设计方法

为研究960 MPa(屈服强度标准值)高强度钢材轴心受压构件的局部稳定受力性能,本文使用ANSYS软件建立有限元模型,对4个箱形截面和4个工字形截面轴心受压构件进行了有限元分析.模型考虑了几何初始缺陷及焊接残余应力的影响,提取构件的极限承载力和局部屈曲临界承载力的有限元计算结果与试验实测结果进行对比,验证了模型的有效性.利用这种建模方法,对960 MPa高强度钢材箱形和工字形轴心受压构件的局部稳定受力性能进行了有限元参数分析,并将有限元计算结果,以及本文汇总的已有试验结果,与中国、美国和欧洲的钢结构设计规范中轴心受压构件的设计曲线进行了对比,并提出了新的设计公式.结果表明,本文使用的有限元建模方法能够准确地分析计算960 MPa高强度钢材轴心受压构件的局部屈曲受力性能;几何初始缺陷和残余应力对构件的极限应力的影响很小,但是对板件宽厚比较大构件的局部屈曲应力的影响相对较大;相对于中美欧现行钢结构设计规范中的设计方法,本文提出的设计公式更适用于960 MPa高强度钢材轴心受压构件的局部屈曲应力和屈曲后极限应力的设计计算.     

采用板片构件的装配式木网壳结构设计

采用板片构件的装配式木网壳结构是一种以平面木板为主要构件的曲面网壳结构.平面木板构件通过数控切割技术加工得到,以其平滑的曲线轮廓塑造空间曲面造型.本文从构件、节点、布置形式方面阐明这类结构的设计理念,并通过具体的椭球形木网壳模型的设计与制作加以呈现.结果表明:采用板片构件的装配式木网壳结构具有加工精度高、节点设计简洁、...     

钢斜拉桥的稳定性评估

通过比较容许应力设计法（ASD）与载荷抗力系数设计法（LRFD）来分析构件稳定,以达到钢斜拉桥主要受力构件设计节省和经济的原则.用ASD理论和LRFD理论中的轴向弯曲交互方程来检验钢斜拉桥主要构件的稳定性.计算梁和塔柱交叉点的交互方程的数值,通过计算的数值统计分析二者谁更节省以及节省的幅度,从而为梁和塔柱的设计提供指导.同时,分别运用ANSYS有限元程序进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,比较二者确定的屈曲载荷,为稳定设计提供相关的参考和依据.     

60°角钢轴心受压构件肢件宽厚比限值的研究

文章针对60°角钢局部稳定受力性能的问题,以薄壁构件稳定理论为基础,采用Rayleigh-Ritz法进行60°角钢轴心受压构件局部稳定的理论分析,得到60°角钢肢件的临界屈曲应力。根据"等稳定"准则推导出适合于60°角钢肢件宽厚比限值的表达式,与相应的设计方法和计算公式进行了对比分析。并且通过采用有限元分析软件ANSYS对60°角钢进行屈曲分析,验证了60°角钢宽厚比限值表达式的正确性。     

格构锚杆边坡支护优化设计及计算方法研究

结合实际工程案例研究了格构锚杆边坡支护优化设计的方法和步骤,使用条分法计算了边坡加固前后的安全系数,并提出了采用安全系数控制的格构锚杆边坡支护的优化设计方法,建立了一套针对格构锚杆边坡支护优化设计的设计体系.     

斜拉桥扁平钢箱梁的有限混合单元法分析

同时利用六自由度的梁单元和壳单元模拟桥梁中不同位置扁平钢箱梁,根据平截面假定推导了两种单元在交界面上的约束方程,形成混合单元法.通过算例验证了该方法的正确性,它不仅能够计算构件的应力,还可以计算其整体稳定、局部稳定以及局部稳定与整体稳定的相关作用.利用该方法对苏通大桥进行整体受力计算,得到钢箱梁板件的横桥向和顺桥向应力,分析了钢箱梁顶板应力在横桥向的不均匀性.     

不锈钢工字形截面构件轴心受压整体稳定计算方法

为了研究不锈钢工字形轴心受压构件的整体稳定承载力,采用ANSYS软件建模对不锈钢轴压构件进行非线性有限元模拟,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了所建立的有限元模型的准确性.采用经试验验证的有限元模型对不同几何初始缺陷、截面残余应力、材料力学性能、截面宽厚比以及长细比的不锈钢工字形构件整体稳定承载力进行了参数分析,通过对比可确定材料力学性能、构件长细比为主要影响承载力的因素.在参数分析的基础上通过稳定承载力的数据拟合提出了整体稳定系数的三段式计算方法,并将该计算方法与试验数据进行对比,表明此计算方法可以较为准确地计算不锈钢工字形轴心受压构件整体稳定承载力.     

冷弯中厚壁轴压方矩形钢管柱抗震可靠度分析

收集了Q235和Q345冷弯厚壁方矩管的材料不定性、几何不定性、稳定设计计算模式不定性以及短柱的承载力数据.在此基础上运用一次二阶矩法进行了抗震及非抗震设计可靠度分析.最终给出Q235和Q345冷弯厚壁型钢构件强度和稳定设计抗力分项系数以及承载力抗震调整系数建议值,为相关技术标准的修编提供了依据.     

某超限高层的转换层构件验算分析

目的判断某超限高层的转换层构件的设计性能是否满足结构抗震要求,提出在临近结构加强部位的部分墙体及顶部外形突变位置出现了较大变形时的改进措施.方法计算转换层构件的各项性能指标,并将计算结果与国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)和行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)规定的量化控制标准进行对比.结果小震时,转换层剪力墙最大轴压比为0.49,转换柱最大轴压比为0.44,框架柱最大轴压比为0.51,剪力墙肢最小配筋率不小于0.25,但最大配筋率达1.31;中震时,部分墙肢最大正应力为+1.28,构件各项性能指标的计算结果未超出规范及规程规定的限值范围;大震时,剪力墙肢最大剪压比为0.145,转换柱最大剪压比为0.046,转换梁承载能力与各种地震作用效应的最小比为1.36.结论在小震、中震和大震分别作用下,转换层构件的设计性能均满足《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)规定的结构抗震要求,但转换层剪力墙肢配筋偏大.在中震作用下,个别墙肢出现正应力,且为小偏心受拉.