《钢结构设计规范》(GB50017—2002)焊接工字梁腹板的局部稳定和考虑屈曲后强度的计算

与现行《钢结构设计规范》(GBJ17—88)相比,新修订的《钢结构设计规范》(GB50017—2002)对焊接工字梁腹板屈曲临界应力和局部稳定的计算作了较大的改动,增加了梁腹板考虑屈曲后强度设计的相关条文。对弯矩、剪力和局部压力单独作用下的腹板屈曲临界应力作了修正,考虑了板件的几何缺陷和材料非弹性性能,对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性,计算局部稳定的相关公式随着临界应力的修正也作了相应的调整;建议承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接工字梁宜考虑腹板屈曲后强度,按考虑腹板屈曲后强度来计算梁的的抗剪和抗弯承载力,而不再验算腹板的局部稳定。本文详细介绍了规范条文修改的理论依据,比较了新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新设计方法的优越性。     

梁腹板在弯、剪及局压复合应力作用下的屈曲分析

前钢结构设计规范(GBJ17-88)中有关梁腹板局部稳定的计算公式来源于无限弹性完善板假定,一方面与构件的实际工作状况有一定出入,导致计算结果有时会偏于不安全;另一方面又与有关钢梁在弯曲正应力作用下的强度计算公式(考虑截面部分进入塑性)不相协调。针对《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中变动较大的该部分设计内容,本文考虑不同的几何参数及弯、剪、局压多种应力组合工况对梁腹板屈曲临界应力的影响,对修订后的梁腹板横向加劲区格在复合应力作用下的临界应力相关公式进行了大量的有限元分析与计算;重点考察了梁腹板的弹塑性屈曲性态及规范(GB50017-2003)中相关公式所具有的设计安全度。在此基础上,提出相关的设计建议,供规范修订及进一步的研究参考。     

腹板开孔冷弯薄壁槽钢梁屈曲性能试验及直接强度法研究

为了研究腹板开孔冷弯薄壁槽钢梁的屈曲性能和完善直接强度法,对开孔数量、卷边长度不同的冷弯薄壁槽钢梁进行了纯弯试验研究,其中长卷边和短卷边试件各8个,每种卷边的试件分别在腹板开设0、1、2、3个100 mm×40 mm的矩形孔洞。试验结果表明:腹板开孔使试件破坏模式从单一的畸变屈曲或局部屈曲变为以畸变屈曲为主的畸变-局部相关屈曲或以局部屈曲为主的局部-畸变相关屈曲;与未开孔钢梁相比,开孔钢梁的承载力有所降低,但开孔数量对钢梁承载力影响不大。采用ANSYS有限元程序对试验进行了模拟,模拟结果与试验结果吻合良好,验证了有限元分析此类开孔构件的可行性。进而开展了有限元参数分析,验证了基于折减腹板厚度法利用有限条程序CUFSM求解腹板开孔冷弯薄壁槽钢梁弹性畸变屈曲临界应力的准确性,并对此类构件的弹性局部屈曲临界应力计算公式进行了修正。基于腹板开孔冷弯薄壁槽钢梁的试验结果、有限元分析结果以及弹性屈曲临界应力求解方法,得到了此类构件在以畸变屈曲为主和以局部屈曲为主破坏模式下的直接强度法修正公式。     

腹板开矩形孔复杂卷边冷弯槽钢梁局部屈曲性能及直接强度法研究

为了研究腹板开孔复杂卷边冷弯槽钢梁的局部屈曲性能，以及探究北美冷弯型钢结构设计规范(AISI S100-2016)中腹板开孔冷弯槽钢梁局部屈曲直接强度法计算公式的可靠性，对孔高比(孔洞高度与腹板高度的比值)分别为0、0.2、0.4、0.6和0.8的10个腹板开矩形孔复杂卷边冷弯槽钢梁纯弯试件进行了静力试验研究。试验结果表明，开孔和不开孔试件均发生以局部屈曲为主的屈曲破坏模式，与不开孔试件相比，开孔试件的受弯承载力下降，且下降幅度随孔高比的增大而增大。利用ANSYS有限元程序对试验进行了模拟分析，分析结果与试验结果吻合良好；在此基础上，采用经试验验证的有限元模型，通过变换腹板高度、板厚和孔高比开展了有限元参数分析，并根据有限元参数分析结果对已有腹板开孔冷弯槽钢梁的弹性局部屈曲临界应力近似计算公式进行了修正。基于试验结果、有限元参数分析结果以及修正的弹性局部屈曲临界应力近似计算公式，对AISI S100-2016中开孔冷弯槽钢梁发生以局部屈曲为主破坏时的直接强度法计算公式进行了修正。     

应力梯度下不锈钢梁腹板局部屈曲强度

研究应力梯度下不锈钢梁腹板的局部屈曲强度。由于比例极限相对较低,应力作用下不锈钢的承载能力超出了比例极限。因此,设计时应考虑这类钢材的非弹性屈曲强度。为确定这一强度,在进行局部屈曲计算时,通常采用塑性折减系数来考虑其非弹性后屈曲性能。研究选用的钢材有AISI304型、410型和3CR12不锈钢。选择合适的截面尺寸以促进局部屈曲,并抑制其他形式的屈曲(如畸变和侧向扭转屈曲)。为研究不同长细比的槽钢,采用不同的腹板高度。研究结果表明,可采用有效宽度法来预测不锈钢梁腹板的局部屈曲强度,而无需使用塑性折减系数。     

钢结构次梁设计模式与经济性比较研究

钢梁设计模式有：弹性设计、考虑屈曲后强度设计和组合梁设计。由这3种设计模式出发,着眼于钢结构次梁设计,在相同的荷载和几何条件假设下,比较分析了满足承载能力和正常使用极限状态要求的次梁用钢量,得出组合梁设计为最优设计模式。在钢结构设计中,次梁设计宜优先采取组合梁设计或考虑屈曲后强度设计,腹板局部稳定的控制可采用临界剪切应力法,腹板高厚比不必局限于规范规定的限值80槡235/fy,在满足结构安全的前提下,应使经济参数最优化。     

受剪杆件设计

对AISC 360-16《建筑钢结构标准》(简称《美国钢标》)受剪杆件设计方法进行了解读,并与GB 50017—2017《钢结构设计标准》(简称《17钢标》)受剪杆件的设计方法进行了比较。《美国钢标》受剪杆件稳定的强度能力计算在G章。设计抗剪强度取?_vV_n,一般情况下抗剪抗力系数?_v=0.9。1)对于工字形截面和槽形截面,梁腹板受剪屈曲后会产生屈曲后强度,使腹板的抗剪能力提高。屈曲后强度来源之一为内力重分布,之二为腹板形成的拉力带作用。对不设置加劲肋及加劲肋间距a3h的腹板,只有内力重分布的作用。对于加劲肋间距a≤3h的腹板,会存在两种作用。2)不考虑腹板拉力带作用的抗剪强度,当■,抗剪强度由腹板剪切屈服提供,此时腹板抗剪承载力系数C_(v1)=1.0;当■时,抗剪强度由腹板屈曲及屈曲后强度提供,此时C_(v1)1.0。3)无加劲肋,腹板剪切屈曲系数k_v=5.34,剪切屈服与屈曲的高厚比分界点■,因此腹板高厚比74ε_k是屈服与屈曲的界限高厚比。4)当腹板设置加劲肋且a/h≤3时,拉力带将起作用。对于梁的抗剪屈曲承载力计算,《17钢标》于第6.3.3条给出了不考虑屈曲后强度的腹板剪切屈曲应力的计算公式,并于第6.4节给出了腹板考虑屈曲后强度的计算公式。1)当不考虑屈曲后强度时,《17钢标》式(6.3.3-8-12)给出了腹板剪切临界应力τ_(cr)与正则化宽厚比λ_(n, s)的关系式。简支梁,取η=1.11,则h_0/t_w=76ε_k,此值与《美国钢标》的74ε_k一致。《17钢标》取h_0/t_w=80ε_k为屈服与屈曲分界点,在6.3.1条指出,当h_0/t_w80ε_k,应计算梁腹板的屈曲稳定性。2)当考虑屈曲后强度时,对于梁抗剪,《17钢标》考虑腹板屈曲后拉力带的作用。由分析可知:《美国钢标》考虑腹板屈曲后强度给出抗剪计算公式,《17钢标》按考虑及不考虑腹板屈曲后强度给出抗剪计算公式。     

同时设纵横向加劲肋的梁腹板在复合应力作用下的屈曲分析

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)对组合钢梁腹板的局部稳定作了较大改动,通过建立有限元模型并考虑多种几何参数及应力组合,对腹板的局部稳定进行了深入的研究,对新规范中梁腹板区格在复合应力作用下的局部屈曲相关公式进行了验证,重点分析了此相关公式的安全度。     

薄壁钢管混凝土梁-柱的钢板局部屈曲分析

高强钢和混凝土的应用,使得薄钢板开始应用在填充混凝土的钢管梁柱中。然而,在组合梁柱中薄钢板的应用可能会增加局部屈曲,这将减弱这些构件的强度和延性性能。通过有限元分析方法,分析了在填充混凝土的薄壁钢管梁-柱中钢板的临界局部屈曲和局部屈曲后性能。运用几何和材料非线性分析来研究在压力和平面内弯曲作用下钢板中的临界局部和后张局部屈曲强度。非线性分析中考虑了钢板的初始几何缺陷和残余应力,材料屈服和应变硬化。基于非线性有限元分析结果,本文提出一组设计公式,以确定这种组合梁柱的临界局部屈曲和钢板的极限强度。此外,还提出在不均匀压力作用下,钢板极限强度设计中有效宽度的计算公式。这一组设计公式可以直接用于组合梁-柱的设计和考虑局部屈曲作用后的薄壁钢管混凝土梁-柱分析。     

焊接工字梁腹板屈曲后强度的利用

不少国家已把利用焊接工字梁腹板的屈曲后强度继续承受荷载列入钢结构设计规范。但（钢结构设计规范）（ＧＢＪ１７—８８）还没有这方面的条文规定。通过对焊接工字梁腹板屈曲后强度的理论分析及试验研究,得出了一些对规范修订有重要参考价值的结论。     

城市解读--试论城市意象的模糊性及对策

文章就现代城市特色缺乏、意象衰微而提出城市意象模糊性问题,追溯了其理论与３两方面的原因。作者探讨了相关的对策理论及其非决策 之后,就所截取的城市的四个片断进行了对策性的研究,以期对提高城市意象力作出有益的探索与尝度。     

浅论亭廊架在园林绿地中的应用

探讨了亭、廊、架的作用及设置原则,提出了园林和绿地中应用亭、廊、架时应遵循宜小不宜大、宜散不宜聚、宜藏不宜露等原则,并结合当地特点、周围环境、绿地性质,以期设计出轻巧别致、新颖美观的亭、廊、架。     

加强工程项目中的设计管理

随着中国建筑市场的发展,建筑开发商对建筑项目的品质、成本、进度等的要求越来越高,这使得项目管理中的关键环节——设计管理变得越来越重要。本文介绍了项目管理中设计管理的概念和任务,分阶段论述了设计管理在工程项目中所起的作用,指出了设计管理的核心,并指出了一种研究设计管理的内容和方法的途径。本文最后列举了两个工程实例,从正反两个方面说明了设计管理的重要性。     

互动效应与互动发生律初探

从科学方法论的视角对普遍存在于自然界、工程技术领域以及经济、社会领域中的互动现象进行了初步探讨．建立了互动、互动效应、互动发生规律等概念，对互动效应、互动方式和互动发生律进行了初步分类．并对互动原理在科学史和科学实践中的运用进行了分析和讨论．     

用甲基丙烯酸甲酯聚合物混凝土修补接缝

五年多来在美国西北部的一个安全度很高的军用飞机场的停机坪上,石油基填缝料的破坏和边缘剥落等情况时有发生,对喷气发动机吸入异物造成了潜在的危险,从而引起了大家的关注。为了对原有的损坏进行修补,减慢将来边缘和接缝的破坏,主要是根据材料和正确的安装技术制订了设计标准。     

论墙材革新及墙材装备的发展

墙材革新与技术改进的关系；墙材革新现状及市场经济形势；墙材及装备发展思路；加入WTO后对墙材生产及墙材装备行业的影响及一些亟待解决的问题。     

电阻片与外壳间距对SPD模块散热的影响研究

氧化锌压敏电阻自身的热效应引起限压型电涌保护器短路起火的事件越来越多,为了保证配电系统的安全运行,有必要对SPD的散热特性进行研究。当SPD内部存在多个电阻片并联结构时,电阻片组与SPD外壳之间存在着较大的间距,间距距离的大小会影响SPD的散热性能。运用传热学原理对SPD进行了理论传热计算,计算结果表明,间距距离越小,SPD散热能力越强。以3个电阻片并联且左右两侧间距不等的SPD为例,通过试验研究不同间距距离下的SPD降温曲线,结合传热学计算结果分析间距大小对SPD散热能力的影响。实验结果表明:在进行SPD结构设计时,减小电阻片与外壳之间间距能有效提高其散热性能。     

设备使用与维护及维修在成本管理中的重要性

分析了项目成本管理的含义,针对设备管理在成本控制中的重要性,从设备的使用、维护和维修三个方面进行了深入探讨,以提高设备的完好率、利用率、经济寿命率,从而更好地控制项目成本.     

浅议工程管理目标的实现与合同的前期管理

针对合同文件前期准备工作对建设工程管理目标实现的重要性,通过招标文件对施工项目的造价、质量、工期、安全等管理目标控制的分析,提出了相应控制措施、方法,为建设单位实现工程管理目标工作明确了思路。     

加强建筑市场管理 提高建设工程质量──对建设工程质量的剖析

本文通过对我市建筑市场状况的分析,在市场经济条件下,如何加强建筑市场管理,发挥各职能部门的作用,提高建设工程质量进行一些肤浅的探讨。