型钢混凝土组合结构在结构优化设计中的应用

型钢混凝土组合结构是近年来在我国逐渐兴起的一种新的结构形式,同传统的钢筋混凝土结构与钢结构相比,型钢混凝土组合结构充分发挥了钢与混凝土两种材料的优点,在用钢量相同的条件下,构件的强度及延性均有所提高,增加了结构及构件的抗震性能,在日本等国家已广泛应用。我国是一个多地震国家,绝大多数地区为地震区,甚至位于高烈度区,到目前为止,我国采用型钢混凝土组合结构的建筑面积还不到建筑总面积的千分之一,因此在我国,推广型钢混凝土组合结构有着非常重要的现实意义。     

基于不同含钢率的型钢混凝土柱-钢梁混合结构抗震分析

利用大型通用有限元软件Sap2000,对不同含钢率的型钢混凝土柱-钢梁混合结构建立模型,并进行分析.结果表明,在模态分析、反应谱分析、弹性时程分析和静力非线性分析的弹性阶段,随着含钢率的提高,结构的抗震性能有所提高,但提高幅度不明显;而在静力非线性分析的塑性阶段,随着含钢率的提高,结构的抗震性能明显增强,含钢率越高,结...     

移动荷载下钢桥面铺装表面拉应力粘弹性分析

正交异性钢桥面铺装体系的受力复杂,铺装表面承受较大的弯拉应力。沥青铺装层具有明显的粘弹性特征,其应力应变与时间、温度的关系密切。钢桥面铺装使用的荷载与温度条件相对恶劣,因此采用粘弹性材料模型,利用试验数据计算得到的材料计算参数,对钢桥面沥青铺装表面的拉应力进行了粘弹性有限元计算分析,相关结论供铺装设计进行参考。     

水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法

为研究水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制和设计方法,对6片冷弯薄壁型钢剪力墙的足尺试件进行低周反复加载试验,分析了墙体高宽比、墙面蒙皮板配置和边龙骨配置对剪力墙的破坏机理、抗侧刚度、承载力、滞回性能和延性性能的影响.试验结果表明,冷弯薄壁型钢剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式可分为剪切破坏和弯曲破坏2类.墙体高宽比、抗剪能力与抗弯能力的强弱配置关系是影响墙体破坏机制的2个重要因素.冷弯薄壁型钢剪力墙的抗侧刚度和承载力能力随着边龙骨配置的增强而增大,随着高宽比的增大而减小.针对抗震性能等级为性能Ⅲ和性能Ⅳ的冷弯薄壁型钢剪力墙,建议进行强弯弱剪设计,放大系数取1.1,以确保剪力墙在地震作用下具备良好的延性.     

火灾高温下轴心受压型钢混凝土柱的应力分析

利用通用有限元分析程序ANSYS10.0对轴心受压型钢混凝土柱(ACSRCC)在火灾高温下截面应力分布进行了数值模拟分析,获得了ACSRCC截面的应力场分布,并对2种结果进行了对比。基于不同材料应力的转换原理和叠加原理,提出了火灾高温下ACSRCC截面应力的数值计算方法,计算结果与模拟分析结果大致吻合。最后研究了型钢保护层厚度等因素对火灾高温下ACSRCC力学性能的影响规律。     

双轴拉压应力下混凝土的强度和应力应变全曲线的试验研究

应用自制的真三轴拉压刚性试验机，结合高拱坝水工混凝土的受力特点，采用立方体试件进行双轴拉压受力试验。根据试验结果，分析了试件的破坏形态、应力应变全曲线和拉压强度，并给出相应的全曲线方程和强度计算公式。     

核芯型钢混凝土柱承载力的计算与分析

研究核芯型钢混凝土（CSRC）柱和含钢量相同的钢筋混凝土（RC）柱在承载能力方面的异同。计算了四个不同钢骨含钢率核芯型钢混凝土柱在不同轴压比下的正截面承载力;绘制了N—M相关曲线,并与含钢量相同的钢筋混凝土柱承载力进行对比分析。结果表明：轴压比n较大时,0．45≤n≤nb（nb为界限轴压比）,核芯型钢混凝土柱的正截面承载力高于用钢量相同的钢筋混凝土柱;轴压比较小时,n〈0．45,核芯型钢混凝土柱的正截面承载力低于用钢量相同的钢筋混凝土柱。     

内壁不出现拉应力的组合凹模优化设计方法

以Lame公式为基础,应用极值原理导出了内壁不允许产生切向拉应力,外径d_3固定的两层组合凹模的优化设计方法和步骤。讨论了加强圈材料满足优化设计的强度条件,对比了d_3固定与不固定两种情况的差异,并指出了以往经验设计的不足。     

基于裂缝控制的型钢混凝土深梁设计方法

针对内置钢构架型钢混凝土深梁力学性能优越,但是外包混凝土裂缝宽度不能满足正常使用限值的情况,为了有效控制外包混凝土的裂缝开展,对基于裂缝控制的型钢混凝土深梁设计方法进行了研究。基于软化拉—压杆模型建立了内置钢构架型钢混凝土深梁的剪切力学模型,讨论了基于裂缝控制的内置钢构架型钢混凝土深梁设计方法,给出不同裂缝控制要求的箍筋和腰筋面积以及型钢混凝土斜压柱的几何参数;讨论了型钢混凝土斜压柱破坏状况,并给出控制型钢混凝土斜压柱破坏的含钢率条件;给出内置钢构架型钢混凝土深梁发生适筋破坏的条件,为建立该新型内置钢构架型钢混凝土深梁抗剪承载力设计规范公式提供理论基础。     

SRC-RC混合结构转换柱中型钢与混凝土的抗剪性能

通过对16根转换柱试件的低周反复荷载试验,分析了剪力在转换柱中钢与混凝土之间的分配规律,以及型钢剪力作用点至柱根部的距离,并研究了混凝土在反复荷载作用下的抗剪损伤.结果表明:配钢率、型钢延伸高度及轴压比是影响剪力分配与型钢剪力作用点至柱根部距离的主要因素;型钢剪力随型钢配钢率的增大而增大;随着型钢延伸高度的增加,型钢剪力的分配比例呈现先降后升的规律;型钢剪力的分配系数随着轴压比的增大略有减小;型钢剪力的作用点至柱根部的距离随轴压比的增大而减小,随型钢延伸高度的增加表现出先升后降的变化规律,型钢配钢率对该距离影响相对较小;型钢剪力反作用于混凝土截面中部,导致拉应力的出现,加速了混凝土的损伤,混凝土损伤又反过来降低了型钢的抗剪能力,导致型钢剪力进一步增大,如此交错影响导致混凝土损伤不断积累,直至试件破坏.     

体外预应力锚固横梁拉应力域法配筋

针对体外预应力混凝土桥端锚固横梁内侧承受较大拉应力且传统配筋方法有所欠缺的现状,提出一种新方法——"拉应力域法"配筋:对于承受主拉、压应力,存在有规律的二维"拉应力域"实体结构,可连续划分二维"拉应力域切片",通过对各切片网格配筋的方式以承担混凝土拉应力的正交分量,并以"拉应力域深度"控制网格的纵向布置区域.以某体外预应力端锚固横梁为例,建立有限元模型,并考虑锚固端横、竖向预应力的影响.应用拉应力域法配筋的分析结果表明,锚固端横、竖向预应力对于配筋量有较大影响,原设计竖向钢筋过多,横向钢筋分布不尽合理,而拉应力域法可根据实际应力分布来配筋,结果更准确.     

某观光大厅玻璃幕墙支撑桁架选型设计

为满足建筑设计的美观性和通透性要求,对某建筑观光大厅12m高玻璃幕墙的桁架支撑体系进行选型分析,采用有限元软件SAP2000分别对钢桁架支撑体系和索桁架支撑体系进行对比计算分析。计算结果表明,两种桁架体系的应力水平和位移情况均满足设计要求。在风荷载、地震荷载以及控制荷载组合工况作用下,钢桁架弦杆的应力比大于索桁架,腹杆应力比远小于索桁架,索桁架的位移略大于钢桁架的位移。综合位移与应力比的大小,选用索桁架作为玻璃幕墙的支撑体系。     

H型钢的截面剪应力计算方法研究

根据材料力学截面最大剪应力公式计算出H型钢(按GB11263-89)的截面惯性矩与面积矩的比值、剪应力系数，为剪应力的精确计算提供方便．通过对剪应力计算公式的分析，提出了便于工程实用的H型钢剪应力计算简化公式，计算精度高，且略偏于安全．     

剪力墙连梁的设计

剪力墙连梁对剪切变形十分敏感,结构设计中常常出现连梁超筋的情况。在介绍连梁设计要求的基础上,从连梁超筋的处理、连梁的构造措施两方面探讨了如何避免连梁超筋情况的发生,以保证连梁的构造要求。     

组合钢板剪力墙的发展与研究现状

根据组合钢板剪力墙施工方法的不同,对其进行分类,并分别从结构的构造措施、破坏特征、受力机理以及墙板与框架的相互作用等方面进行讨论,结果发现:防屈曲钢板剪力墙抗震性能优异,是一种适合在高烈度震区使用的抗侧力体系.综述国内外的组合钢板墙的理论与试验研究,并对其研究现状进行评价,根据当前研究的不足,提出今后研究的主要方向.     

短肢剪力墙结构模板安装方法

结合工程实践,介绍了小钢模拼装成大模板用于短肢剪力墙的施工方法。详细介绍了定型大钢模板施工过程中采取的措施和安装控制要点。     

背管刚度对钢材应力分布与温度位移的影响

考虑大坝背管环向拉裂，取用了合适的环向等效弹性模量值，算出了相应的环向钢材应力．并探讨了背管刚度对钢材应力分布的影响；同条件下，用弹性力学得出了背管在任意半径处的温度径向位移计算公式，并探讨了背管刚度对背管温度位移的影响．     

钢框架-带缝钢板剪力墙抗震性能的有限元分析

对钢框架-带缝钢板剪力墙在EL Centro波、400 cm/s2加速度作用下的内填板厚度对其抗震性能的影响进行了分析.结果表明,内填板的厚度对钢框架-带缝钢板剪力墙的抗震性能有很大影响.随着内填板厚的减少,顶点位移、基底剪力增加,滞回曲线的面积变大.     

用热点应力评定双相不锈钢焊接接头疲劳强度

针对双相不锈钢焊接结构的疲劳性能问题，通过试验对双相不锈钢纵向角接板焊接接头和侧面角接板焊接接头疲劳强度用热点应力进行了评定，做出了热点应力S-N曲线并与名义应力疲劳评定进行了比较．说明符合本试验型式及尺寸的这两种焊接接头用名义应力评定时疲劳数据分散性很大，试验疲劳级别分别为FAT136和FAT102；用热点应力评定时疲劳数据分散性明显减小，其疲劳强度可以用一条S-N曲线表示，试验疲劳级别为FAT162。     

高层框筒结构正交各向异性等效模型的解析解

基于正交各划性连续化等效模型，将高层框筒结构转换成弹性力学平面应力平板组合结构，并采用应力函数法获得了解析解。