常荷载偏心下有初曲槽形截面的屈曲后性能研究

本文从Marguerre平板大挠度应力协调方程出发，采用柱稳定函数作为位移函数，应用半解析法对有初曲薄壁槽形截面在常荷载偏心下的屈曲后性能进行了理论计算，得到了屈曲后平衡路径，理论与试验结果符合较好。     

异形截面钢筋砼双向偏心受压柱正截面极限承载能力简析

在对各种异形截面(L、T、十、方形)试验研究和大量理论计算的基础上,对异形截面钢筋砼双向偏心受压柱受荷载角、砼强度等级,配筋率、截面形状、轴压比等的影响进行了正截面极限承载力的分析。     

冷弯薄壁Z形钢梁的双向弯曲和扭转试验研究

冷弯薄壁Z形截面钢梁在实际工程中受到横向荷载作用时容易发生双向弯曲并且伴随扭转。为此,对跨中偏心集中荷载引起的双向弯曲和扭转联合作用下12根冷弯薄壁Z形钢梁进行静力试验。试验采用两种不同厚度、两种不同跨长的冷弯薄壁Z形钢梁,梁端为简支支座,在跨中施加平行于腹板的竖向集中力,并采用3种不同的偏心距,得到了试验钢梁的破坏形态、极限荷载、荷载-位移曲线。同时对试验钢梁进行了非线性有限元分析,分析结果与试验结果吻合。试验钢梁在跨中偏心集中力引起的双向弯曲和扭转联合作用下,截面发生扭转,同时上翼缘出现畸变屈曲,下翼缘出现局部屈曲。随着偏心距数值的增大,钢梁破坏时的极限荷载值明显降低,受弯承载力相应地降低。根据现行冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018—2002)的计算公式对试验钢梁的承载力进行了计算,得到的计算结果十分保守。     

冷弯薄壁受压C形截面局部屈曲荷载和承载力

为研究板组效应对冷弯薄壁受压C形截面局部屈曲荷载和承载力的影响,对组成其截面各板件局部屈曲时的变形协调情况进行理论分析,提出考虑该效应的腹板局部屈曲计算模型,基于能量法和静力平衡条件推导了冷弯薄壁受压C形截面局部屈曲荷载的解析解,并分别与有限条法和中国规范GB 50018—2002规定的方法进行对比.将所推导的解析解引入直接强度法,对21根冷弯薄壁C形受压短柱试验的承载力进行计算,并分别与承载力试验结果和按GB 50018—2002规定方法计算的承载力进行对比分析.结果表明:在屈曲荷载方面,本文推导的解析解合理可靠,而按中国规范规定的方法则存在系统误差,当截面高宽比小于4.5时,其结果偏于保守,当截面高宽比大于4.5时,其结果偏于不安全;在承载力方面,按本文方法计算的承载力与试验结果较为接近,合理可靠,而按中国规范规定方法计算的承载力较保守,并且随着截面宽高比的增大,保守趋势不断增大.     

叠合式钢筋混凝土圆截面短柱偏心受压承载力计算

在考虑截面分阶段受力特点及极限状态下截面应变分析基础上,基于核心柱混凝土在一期荷载和二期荷载分别作用下截面应变图中性轴位置相同的假定,利用积分推导出核心截面承受偏心一期荷载、叠合截面承受同方向偏心二期荷载的叠合式钢筋混凝土圆截面短柱极限承载力理论计算公式,通过与Ansys有限元模拟分析对比,证明理论公式计算精度可以满足工程需要。     

深孔钢闸门组合截面主梁应力计算方法

为了解决以往深孔钢闸门主梁弯曲正应力沿用细长梁理论其计算结果偏于危险,而有限元法计算工作量大且复杂的问题,因此,基于弹性理论,推导出了均布荷载作用下工字型截面梁纵向纤维挤压应力计算公式,以及考虑纵向纤维挤压和剪切翘曲影响的弯曲正应力计算公式,并提出了组合截面薄壁深梁的判定准则,并以有限元数值模拟结果为准对各种弯曲正应力解析计算方法进行了评价.结果表明:已有解析法误差较大,不能准确揭示组合截面薄壁深梁弯曲正应力的变化规律;而所提方法考虑了剪切翘曲及层间挤压的双向应力状态影响,计算结果精度较高且适用范围更广.     

陶粒砼矩形截面双向偏压长柱的试验研究

进行了10根陶粒砼矩形截面双向偏压长柱的试验,研究了其变形特点、受力性能和破坏形态,探讨了构件长细比、偏心距及荷载角对诸特性的影响,并与普通钢筋砼双向偏压长柱进行了比较.     

钢筋轻骨料砼双向偏压长柱的试验研究

在试验的基础上对钢筋煤矸石混凝土矩形截面双向偏心受压长柱进行了研究分析,讨论了它们的变形特点、受力性能、破坏形态以及承载能力.着重探讨了构件长细比、初始偏心距及初始荷载角等诸特性的影响,并与普通钢筋砼矩形截面双偏压长柱进行了比较.     

变截面受压柱临界荷载的摄动解

采用摄动法研究了变截面受压柱的弹性屈曲，并给出发生弹性失稳时临界荷载的一级近似解。     

变截面压杆弹性稳定的解析解

变截面压杆是工程结构中应用广泛的承力构件,当压杆所承受的荷载达到临界荷载时,整个结构就会失去稳定性.基于此,研究了变截面压杆弹性稳定的临界荷载解析解,推导了求解二阶线性齐次微分方程的摄动法.然后,采用该方法求出了变截面压杆微弯平衡状态下的微分平衡方程的解析解,结合边界条件得到了变截面压杆弹性稳定的临界荷载.最后,运用研究结果计算了变截面压杆的临界荷载(计算结果与其他文献基本一致).算例分析表明,该方法简便实用,且有良好的近似性.     

初始缺陷对钢压弯构件稳定极限荷载的影响

本文建立了压弯构件在各种受荷失稳模式下极限荷载分析的统一模型并编制了相应的数值计算程序。在每种失稳模式下都和有关实验结果(包括本文作者实验结果)进行了比较,证实了本文程序的极好的可靠性。利用本文程序进行了计算机模拟系列计算,分析了初始缺陷对压弯构件(尤其是对双向偏压构件)极限荷载的影响特性。     

低周反复扭矩下钢筋混凝土复合受扭构件的受扭性能研究

为了合理的设计反复扭矩下箱形截面钢筋混凝土双向压弯剪构件的受扭承载力的方法,通过对六个箱形截面钢筋混凝土试件进行了双向压弯剪作用下的受扭性能试验,得到了构件在反复扭矩作用下的裂缝发展规律及破坏特征,扭矩-扭转角曲线特性、耗能能力,并讨论了轴压比和相对偏心距对构件受扭性能的影响.基于变角空间桁架模型得出了构件的承载力相关方程,并结合规范推导出一个实用公式,其计算值与试验值符合较好,且偏于安全,具有一定的参考价值.     

轴向受力钢构件的弹塑性稳定及滞回性能分析的有限元方法

采用有限分割有限元、ＶｏｎＭｉｓｅｓ屈服准则和随动强化准则的方法轴向受力钢构件的几何,物理非线性的理论推导与程序编制。选取向向受力的钢构件进行单向和循环加载,算例表明,只要给出构件尺寸与钢材本构关系就可以得到轴向受力钢构件的弹塑失稳全过程曲线和弹塑性滞回归性曲线。该方法虽然计算工作量稍大,但比较直观准确。     

方钢管混凝土柱与U形钢组合梁分离式内隔板节点抗震性能试验研究

为研究方钢管混凝土柱与U形钢组合梁分离式内隔板节点的抗震性能,对4个节点试件进行低周反复加载试验,试验参数为内隔板形式和梁柱交界面处有无加强连接。分析各试件的破坏模式、滞回性能、延性、耗能等指标,并给出加劲板的设计建议。结果表明：4个节点试件的破坏模式均为梁端受弯破坏,滞回曲线呈反S形、有明显的捏缩现象;试件的位移延性系数μ为2.3~3.1,弹性层间位移角θ_y为1/68~1/53,弹塑性层间位移角θ_u为1/28~1/19,等效黏滞阻尼系数ζ_eq为0.12~0.16,变形能力较好,并具备一定耗能能力;改变内隔板形式对试件的承载能力影响较小,但相较于传统内隔板节点试件,分离式内隔板弱轴节点试件的耗能能力有所降低;加强梁柱交界面处的连接可减缓刚度退化速度、显著提高节点的承载能力和耗能能力。     

混凝土框架节点粘钢加固及抗剪承载力计算

通过对钢筋混凝土框架结构梁柱节点受力分析，提出对不同的节点破坏采取相应的节点粘钢加固形式，并在现行规范节点水平抗剪承载力公式的基础上，给出了粘钢加固节点水平抗剪承载力公式，公式计算值与文献[1]中的试验结果相比较偏安全，可供实际工程参考。     

钢管混凝土柱-钢梁外环板节点抗弯承载力计算方法

基于ABAQUS软件建立了钢管混凝土柱-钢梁环板节点的三维有限元数值模型,通过已有试验结果与数值计算结果的对比校验了有限元模型的适用性。基于数值分析结果,分析了此类节点的受力特性,并利用有限元模型进行了参数分析,探讨了环板宽度、柱截面含钢率、钢梁极限弯矩、钢管强度、钢梁材料强度、混凝土强度、柱轴压比、梁柱线刚度比等参数对此类节点抗弯承载力的影响规律。在参数分析的基础上建议了此类节点的抗弯承载力简化计算公式,简化计算结果与有限元计算结果总体上吻合良好。     

钢筋混凝土双向剪扭构件有限元分析

为了推导箱形截面钢筋混凝土双向压弯剪扭构件承载力设计方法，应用非线性有限单元法，模拟试验构件的边界条件和技术参数，分析了箱形截面钢筋混凝土双向压弯剪扭构件在单调扭矩作用下的扭矩一位移曲线特性、受扭承载力等性能，结果表明：分析结果与试验结果吻合较好，对合理设计此类构件具有一定的参考价值．     

考虑扭转的矩形钢管混凝土双向偏压构件静力性能

在纤维模型法基础上,建立了能够考虑矩形钢管混凝土双向偏压构件截面变形轴扭转的计算方法,编制了非线性分析程序RA,分析了双向偏心荷载对矩形钢管混凝土轴向承载力及跨中截面变形轴扭转的影响.结果表明:程序计算结果与试验结果吻合良好;由欧洲规范4和我国规范计算矩形钢管混凝土双向偏压构件的轴向承载力(Nu)偏高于试验结果;双向偏心荷载严重降低了矩形钢管混凝土构件的轴向承载力.     

施工阶段自承重楼盖体系设计中若干问题

为促进套建增层结构的发展,提出施工阶段自承重混凝土楼盖体系,利用钢结构自身可承重的特点,在施工阶段用钢桁架主梁以及钢箱次梁组成钢结构楼盖体系承担施工荷载,在使用阶段钢结构内置于混凝土内形成组合楼盖体系承担新增荷载,这种楼盖体系在套建增层改造工程中具有结构受力和施工措施一体化的优点.结合绥芬河清云市场套(扩)建改造工程实例,介绍了施工阶段自承重混凝土楼盖体系的设计思想,对楼盖体系中预应力内置钢桁架混凝土组合梁的设计进行了较为详细的阐述,对外套框架柱的选取以及梁柱节点锚固长度、主次梁连接构造等问题也作简要介绍.     

考虑弯矩作用梭形钢格构柱的稳定性能

通过弹性屈曲分析和考虑大变形的弹塑性非线性分析首次考察轴力和弯矩共同作用下梭形钢格构柱的稳定性能。首先提出梭形格构柱截面刚度变化率的概念并分析其弹性屈曲性能,进而考察弯矩作用对梭形格构柱稳定性能的影响,重点分析轴向应力、弯曲应力和剪应力的发展历程,文中还考察了分肢钢管间距及隔板厚度对稳定承载力的影响。结果表明,截面刚度变化率决定桅杆的弹性屈曲模态;屈曲模态为＂C＂形的桅杆,弯矩作用导致稳定承载力的降低程度小于屈曲模态为＂S＂形的桅杆;可通过调整分肢钢管间距获得梭形格构柱的最大稳定承载力,相应的分肢间距与＂C＂形、＂S＂形屈曲模态转换的临界分肢间距基本一致;增加隔板厚度对提高＂S＂形屈曲模态桅杆的稳定承载力更为有效。