轻钢泡沫混凝土组合墙体偏心受压承载力计算研究

通过对5块轻钢泡沫混凝土组合墙体偏心受压承载力试验,分别对有无泡沫混凝土、有无拉条、自攻螺钉间距对立柱在偏心荷载作用下稳定承载力进行了研究。通过试验发现:内部填充泡沫混凝土后,轻钢立柱不再发生整体弯曲屈曲,只发生局部屈曲,中间立柱的极限承载力比空心墙体的可以提高81%;对于内部填充泡沫混凝土的组合墙体,以螺钉间距300mm为基准,螺钉间距为400mm的中间立柱极限承载力降低3.88%左右,螺钉间距为200mm的中间立柱极限承载力提高6.91%左右;拉条对中间立柱极限承载力提高1.55%。参考《冷弯薄壁型钢结构技术规范》,给出了不同参数下轻钢泡沫混凝土组合墙体在偏心受压条件下的计算长度建议值和偏心受压承载力计算公式。     

薄壁工字形钢梁在小片荷载偏心作用下的承载力

引用国外最新的试验研究,对薄壁工字形钢梁在小片荷载偏心作用下的承载力问题进行了研究。数值分析结果与国外最新试验数据吻合良好。研究表明,影响薄壁工字形钢梁在小片荷载偏心作用下承载力的主要参数是腹板的厚度、屈服强度、荷载偏心值以及荷载作用长度,对这些参数都进行了定量的分析。基于国外已有的关于中心加载情况下的半经验公式和数值分析结果,提出了适用于荷载偏心值在0~15mm之间的承载力计算公式,建议公式与试验数据、数值分析结果相比较,表明建议公式是合理而偏于安全的。     

冷弯薄壁卷边槽钢畸变屈曲的数值分析

利用大型有限元软件ABAQUS分析冷弯薄壁卷边槽钢受压时的弹性畸变屈曲荷载。首先,分析了ABAQUS建模时各主要参数对分析结果的影响,在此基础上建立了分析模型,然后分别对轴心受压和偏心受压两种荷载情况下冷弯薄壁卷边槽钢的弹性畸变屈曲荷载进行了特征值分析,分析时改变截面组成板件的尺寸,求出对应的畸变屈曲荷载和畸变屈曲半波长;最后,对计算结果进行分析,得出了截面尺寸、偏心荷载与畸变屈曲荷载/半波长的关系。     

圆钢管混凝土压弯构件可靠度分析

以圆钢管混凝土压弯构件为研究对象,应用可靠度最优化方法,分析了荷载偏心距为常量时的可靠性,将偏心距视为基本随机变量,同时又考虑了轴向力和弯矩相关性的影响情况下的可靠性,得到了一些相关的结论。     

GORGON项目中立柱改进的计算与分析

在以型钢连接为主的GORGON项目中,模块长度较长,两层甲板片高度间距超过2m,为方便结构和管线总装,一般将两层之间立柱断开,每层单独成片进行预制,最后进行总装。断开的立柱型钢连接形式以焊接为主,由于焊接变形较难控制,将会造成型钢焊接后出现偏心,立柱的直线度不能满足要求。本文提出改进措施,在立柱连接处增加连接板,并使用ANSYS软件计算论证其可行性,通过对比立柱有无连接板时强度分析,结果显示增加连接板,其立柱整体强度相对增强,带连接板的立柱偏心距为20mm时的强度也能满足许用要求,因此增加连接板降低了偏心距的控制要求,满足了场地施工需要。     

建筑机械偏心荷载对开挖过程中沟槽稳定性的影响研究

通过在离心场中模拟沟槽开挖过程的模型试验,讨论挖掘机等建筑机械在开挖市政管线的沟槽过程中产生的偏心荷载对沟槽稳定性的影响。试验结果表明,沟槽的破坏形态与挖掘机中心荷载作用情况下相同。据此,可利用在中心荷载作用下求得的开挖深度极限分析上限解简化式,计算建筑机械偏心荷载作用下的沟槽开挖深度,并且所得计算结果与试验结果基本吻合。结果表明:偏心距对开挖深度的影响程度因挖掘机接触压力不同而不同。挖掘机接触压力越大,偏心距对开挖深度的影响也越大。     

基于抗侧刚度的三面广告牌格构式立柱设计优化及缩尺模型试验

高耸广告牌格构式立柱的风荷载和抗侧刚度是设计时要考虑的主要问题。分析了格构式立柱截面宽度与柱高的比值对柔度系数的影响、腹杆截面面积与格构式弦杆截面面积比值对柔度系数的影响、立柱截面形状对柔度系数的影响等。根据优化结果,选择了适合的格构式立柱,使结构在材料用量相同的情况下,空间抗侧刚度达到最大。最后制作了缩尺模型在一定风速下进行了荷载试验,试验结果表明,提出的方法是合理可行的,能够为同类型结构的设计提供参考。     

重组竹中长柱双向偏心受压性能试验研究

研究了重组竹中长柱的双向偏心受压性能。分别从构件的长细比、偏心角和偏心距三个方面进行了试验研究,总结了偏心受压柱的破坏模式,并分析了构件跨中的截面应变及荷载-位移的发展变化。结果表明:构件极限承载力随长细比增大显著降低;在偏心荷载作用下,偏心距较小的柱,柱中受压区边缘局部纤维首先发生压屈变形,压应变达到材料极限压应变,造成试件失效;偏心距较大的柱,柱中受拉区边缘拉应变达到材料极限拉应变,发生纵向纤维拉断,随着位移持续增大,最终出现明显的纵向裂缝,造成试件破坏;斜偏心距一定时,承载力随偏心角的变化不明显,在偏心角相同的情况下,试件极限承载力随偏心距增大而降低。     

冷弯薄壁多孔货架立柱的稳定性分析与研究

本文根据冷弯薄壁钢结构偏心受压的稳定性理论,提出了冷弯薄壁多孔货架立柱偏心受压计算方法;应用ANSYS软件对N90系列冷弯薄壁多孔货架立柱受压的稳定性进行了计算;进行了N90系列冷弯薄壁多孔货架立柱受压的稳定性试验和研究。     

超高扣件式钢管满堂脚手架承载性能试验研究

如何准确地对超高扣件式钢管满堂脚手架的稳定承载力进行计算是工程中亟待解决的一个技术难题。现有的各种满堂脚手架承载力计算方法中,均没有考虑满堂脚手架中上部荷载通过顶层水平杆"偏心传递"给立杆的影响以及架体顶部在受到偏心局部堆载不利情况下承载力的(以上两种偏心作用可以统称为偏心荷载)降低。此外,在整个建筑结构施工期间,满堂脚手架受到的上部施工荷载形式复杂,扣件将会发生松脱、滑移、断裂甚至失效的情况。在分析满堂脚手架结构及受力特点的基础上,考虑满堂脚手架中受到的"偏心荷载"作用以及部分扣件在使用过程中发生破坏、失效等不利工况,进行了9组不同工况下的满堂脚手架原型试验,深入地研究了此类结构体系的承载性能。     

黄冈北引桥N22～N25墩公路连续梁现浇支架施工技术

黄冈桥北引桥公路连续梁采用钢管立柱和双层贝雷梁支架现浇方案,其中钢管立柱支承于铁路墩帽和铁路箱梁上。铁路墩帽钢管支承处设预埋件。N22～N25墩支架右幅外侧钢管立柱上焊有倾斜支钢管,"Y"型节点受力较大,对相贯焊的要求比较高。钢管立柱与公路框架墩之间设精轧螺纹钢对拉式抱箍,增强其稳定性。公路箱梁采用单幅逐孔浇筑,因此铁路墩承受较大偏心压力荷载,需对其进行受力检算。     

双向偏心十字形钢骨混凝土柱有限元分析

本文利用大型通用有限元分析软件ABAQUS,对十字形钢骨混凝土异形柱进行了双向偏心受压模拟试验,通过改变荷载偏心距的大小,来进一步研究十字形钢骨混凝土异形柱在双向偏心荷载作用下的受力性能。通过有限元软件分析了钢骨混凝土异形柱在双向偏心荷载作用下的破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-挠度曲线以及钢骨和混凝土拉压区的荷载-应变曲线。结果显示,随着偏心距的增大,试件的极限承载力有较大幅度的降低。试件达到极限承载力之后的纵向变形逐渐增加,跨中挠度明显增加。     

不同偏心荷载层对平面不对称结构的影响研究

通过对偏心荷载层位置不同时的平面不对称结构进行模态分析,得出了偏心荷载层位置对结构各振型自振周期的影响规律。分别在两个方向对各结构进行小震作用下的弹性分析,研究了偏心荷载层位置不同时对结构的影响。     

荷载初偏心对K6型网壳稳定性的影响研究

为研究荷载初偏心对单层球面网壳整体稳定承载力的影响,首先提出了初偏心荷载的施加方法及其在有限元程序中的实现步骤;接着以K6型单层球面网壳为研究对象(矢跨比f/L分别为1/3、1/4、1/5、1/6和1/7),考虑了5种荷载工况(满跨对称荷载,半跨非对称荷载p/G分别为0.75、0.50、0.25、0),系统地研究了不同初偏心荷载(μ_e分别为0、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm和35mm)对网壳稳定承载力的影响规律;然后探讨了网壳在初偏心荷载作用下的失效机理。通过200例网壳算例分析,结果表明:对于矢跨比为1/4～1/7的网壳,随着荷载初偏心的增大,网壳的稳定承载力近似线性降低;当荷载初偏心较小时,满跨荷载作用下大矢跨比网壳的稳定承载力低于不对称分布的情况;当荷载初偏心较大时,情况正好相反。随着荷载初偏心的增加,矢跨比愈大的网壳,稳定承载力的降低愈明显,表明大矢跨比网壳对荷载初偏心更加敏感。提出的初偏心荷载施加方法与分析思路可推广至其它类型的空间网格结构中。     

冷弯薄壁型钢四肢拼合箱形柱偏压受力性能试验研究与数值分析

对冷弯薄壁型钢四肢拼合箱形截面立柱进行轴压和偏压试验研究,得到各试件的荷载-位移曲线和极限承 载力,详细分析了试件的屈曲模式和破坏特征。建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型对试验试件进 行模拟分析,两者吻合较好,验证了有限元方法的正确性。进而采用数值方法分析了构件长细比、螺钉间距和位 置、偏心距和偏心方向对该类拼合立柱偏压受力性能的影响。结果表明：双向刀铰支座可以很好的实现铰接;螺 钉间距为300mm时,拼合柱各肢整体协同工作性能良好;轴压和绕弱轴偏压试件最终破坏模式均为绕弱轴整体弯 曲,绕强轴偏压时,试件破坏模式为弯扭失稳,但扭转不明显;拼合柱的偏压极限承载力和刚度随长细比和偏心 距的增大而降低;偏心距相同时,拼合柱绕强轴偏压的极限承载力和刚度比绕弱轴偏压略高。     

双螺旋钢结构斜立柱施工稳定性分析

以长沙梅溪湖城市岛双螺旋观景平台为工程背景,基于ANSYS软件建立其钢结构斜立柱有限元分析模型。通过特征值屈曲分析得到斜立柱在第4层坡道吊装过程中的失稳屈曲荷载系数,发现设置钢棒之后,斜立柱的一阶失稳荷载为不设置钢棒工况下的4倍;通过非线性屈曲分析得到考虑材料、几何及初始缺陷的斜立柱在第4层坡道吊装过程中的失稳荷载,同时得到斜立柱在考虑不同非线性条件下的失稳模式。     

锚杆层部的破断机理研究

通过对偏心荷载作用下锚杆的受力分析，揭示了偏心荷载不利于锚尾工作状态的事实，并得出了偏心荷载处产生的正应力是5～7倍锚尾正应力的结论。建立了一般全锚条件下的锚杆力学模型，给出了锚尾荷载的解析式，并通过对理想全锚条件下锚尾的工作状态分析，阐明了锚尾端渐进破坏其偏心荷载产生的必然性。最后给出了锚尾的破断机制条件，井对其实践指导意义进行了解释。     

锚杆尾部的破断机理研究

通过对偏心荷载作用下锚杆的受力分析，揭示了偏心荷载不利于锚尾工作状态的事实，并得出了偏心荷载处产生的正应力是5～7倍锚尾正应力的结论。建立了一般全锚条件下的锚杆力学模型，给出了锚尾荷载的解析式，并通过对理想全锚条件下锚尾的工作状态分析，阐明了锚尾端渐进破坏其偏心荷载产生的必然性。最后给出了锚尾的破断机制条件，并对其实践指导意义进行了解释。     

钢管RPC短柱偏心受压受力性能试验研究

本文进行12根钢管RPC短柱偏心受压的试验,测试采集了各级荷载下试件侧向挠度、纵向应变和极限荷载等实验数据,观察描述了圆钢管RPC短柱偏心受压在加载过程中的外形变化和破坏特征,分析了钢管RPC短柱偏心受压荷载-挠度曲线的特点及其整体工作全过程。     

立柱桩在深基坑分步开挖过程中的上拔位移分析

基于对坑底地基卸荷应力与回弹变形的新认识和一种可考虑桩间土承受附加荷载与变形的广义荷载传递法,提出了深基坑立柱桩因开挖而隆起的分析方法。该方法可考虑立柱桩的变截面特性以及分步设撑、开挖的施工工况,可分析桩土之间的荷载传递特性。由于支撑立柱桩容易实施位移观测,立柱桩的分析结果便于与实测结果比较,为分析方法的完善、计算参数的合理选取提供基础。通过和2个工程实例对比,验证了用本方法计算立柱桩在开挖过程中受力及位移的合理性,同时对计算值与实测值的差异原因进行了讨论。