锈蚀后网架结构残余力学性能研究

利用钢结构设计软件3D3S对均匀锈蚀的正放四角锥网架的受力性能进行研究分析;应用有限元分析软件ABAQUS对均匀锈蚀和非均匀锈蚀2种情况下的正放四角锥网架的受力性能和稳定性能进行分析,研究不同初始缺陷对网架的极限承载力和变形的影响。研究结果表明:随着锈蚀程度的增加,网架最大应力大致呈二次曲线增长,最大位移呈线性增长,稳定承载力显著降低,初始缺陷对网架极限承载力的影响较小,可忽略不计;下弦杆的锈蚀对网架极限承载力影响最大,上弦杆锈蚀的影响次之,腹杆锈蚀的影响最小。     

网架结构杆件置换装置的设计

空间网架及网壳结构具有的美观性、可靠性、安全性和经济性已被世人所公认.在广泛应用和迅猛发展的同时,网架结构事故也时有发生.通过对网架结构事故的原因分析,对损坏程度不同的网架,通常分别采取拆除重建、局部加固、节点加固、托件加固等不同措施来处理.结合现有文献资料,设计出一种针对网架结构杆件加固的置换装置,并对此进行了分析研究.     

杆件腐蚀失效对网架性能影响的模拟分析

网架结构的服役环境往往是高腐蚀性环境,这就使结构的构件极易发生腐蚀,会显著降低结构安全度,甚至破坏,所以对网架进行腐蚀过程的预测至关重要。本文使用有限元软件ANSYS中的APDL命令,根据网架设计规范编写程序设计某小型网架,使建立的网架模型具有普遍的代表性,选择网架服役地区为海南万宁市,确定其腐蚀模型。然后对结构进行随时间变化的腐蚀模拟研究,得到杆件在逐渐腐蚀过程中对结构稳定性影响的一些规律,为考虑腐蚀时网架的设计与使用维护提供一些参考意见,并选取某一工程实例进行分析,验证了所得规律的正确性。     

钢网架节点及杆件施工质量控制

通过对某体育场馆钢网架结构施工过程的总结,提出节点和杆件施工是网架结构施工质量控制的重点,并给出具体控制标准及有效方法。     

CSRC柱轴压试验及数值模拟研究

进行了两个混凝土柱试件和四个核心型钢混凝土柱试件的轴压性能试验,研究了配置核心型钢和不同配箍特征对混凝土柱轴心抗压强度和轴向变形性能的影响以及核心型钢与混凝土部分的轴力分配规律,试验结果表明,配置核心型钢可以有效提高混凝土柱的承载能力及变形能力。     

钢网架和钢网壳结构中杆件截面的简捷设计法

本文给出了钢网架和钢网壳结构中轴心受压杆件、拉弯和压弯杆件截面设计的简捷方法，与通常采用的逐次逼近法相比，可避免反复试算，大大减少计算工作量，提高设计效率。在工程实际中应用该方法，极为方便     

铝网架结构应用研究与实践

本文结合工程项目建造工作,对螺栓球节点铝网架结构的研发、铝网架结构设计方法、各构件材料选取与性能试验、各构件制作技术方法、计算机辅助设计软件的开发等作了介绍,文中同时还介绍了一种新研制开发的铝网架铝管件与封板(锥头)非焊接方式的冷加工压力成型连接技术,最后还介绍了一个采用螺栓球节点铝网架结构建造的磁试验室项目情况。     

轴向约束杆件高温屈曲后强度对网架结构高温极限承载力的影响

局部火灾下,网架结构升温具有明显的非均匀性,结构中温度高的杆件热膨胀受到温度较低杆件的约束,使得网架结构的部分杆件具有显著的约束杆件高温力学特征。基于局部火灾下网架结构力学反应全过程数值追踪技术,考察结构升温非均匀性、结构荷载比、火源位置和结构跨度影响因素下,网架结构杆件高温屈曲后强度对整体结构抗火极限承载力的贡献。研究表明:当结构温度分布非均匀系数η在0.2≤η<0.6区间取值,且结构荷载比R在0.2～0.7范围内,杆件高温屈曲后强度对网架结构高温极限承载力有较大贡献;随着火源位置从网架几何中心偏移,杆件高温屈曲后强度对结构抗火极限承载力的贡献增大;随着网架跨度的增加,当结构荷载比R≤0.5时,杆件高温屈曲后强度对结构抗火极限承载力的贡献逐渐增大,当荷载比R>0.5时,杆件高温屈曲后强度对结构抗火极限承载力的贡献先逐渐减小然后转变为逐渐增大。上述研究结论可为建立网架结构第2阶段失效准则提供理论依据。     

型钢再生混凝土柱水平承载力及轴压比限值的试验研究

通过7个型钢再生混凝土柱在低周反复荷载作用下的试验,对型钢再生混凝土柱水平承载力及轴压比限值进行研究。分析轴压比、体积配箍率和再生骨料取代率等3个因素对型钢再生混凝土柱水平承载力的影响。研究表明:柱的水平承载力随轴压比的增加而增加,但其延性系数逐渐降低;随着配箍率的增加,柱表现出较好的承载力;再生骨料取代率对柱承载力影响不大,总体与型钢普通混凝土柱一样具有较好的承载力和延性。从型钢混凝土柱正截面界限破坏时力的平衡条件出发,对型钢再生混凝土柱轴压比限值进行理论推导;结合试验数据及试件延性分析,提出型钢再生混凝土柱在不同抗震等级下的轴压比限值,以供工程设计参考。     

网架杆余料焊接后承载力试验研究

利用网架杆下料后剩余的38根Ф89短钢管,采用两种对焊连接（同直径、同壁厚的钢管）方式：一种是两钢管对焊连接;另一种是在两短管连接处内嵌套一根长度为100mm、壁厚与外管相同的短钢管,然后焊接连接。试验结果表明：两种焊接连接方式承受拉力有明显差异,后一种焊接连接方式改变了热影响区的存在形式,减少了马氏体组织的形成,其承载力完全满足设计要求。而第一种焊接连接拉力值偏低,且不能在工程上应用。其次,将网架杆下料后剩余的短钢管应用于工程中,可降低工程造价。     

HRBF500钢筋混凝土梁受弯承载力试验研究

试验设计制作了7根配有500 MPa细晶粒高强钢筋的钢筋混凝土梁,通过变化保护层厚度、纵筋配筋率、混凝土强度等因素,分析研究高强钢筋混凝土梁的承载力。试验结果显示:应用500 MPa细晶粒高强钢筋的混凝土梁承载力的实测结果与采用规范公式计算值比较接近,可以继续沿用现有的规范计算公式。     

角钢组合T形截面轴心压杆弯扭失稳承载力研究

考虑残余应力的影响，对角钢组合T形截面轴心压杆在弹性和弹塑性阶段的弯扭失稳承载力进行了理论分析和试验研究，提出了承载力的计算公式及简化算式．     

矩形钢管混凝土轴心受压构件强度承载力的试验研究

文章进行了二十四个矩形截面钢管混凝土轴心受压短柱的试验研究,基本参数为约束效应系数,从0.5～1.3变化;截面长宽比,从1.0～1.75变化.本文研究的目的在于(1)分析约束效应系数和截面长宽比对矩形钢管混凝土力学性能和强度承载力的影响;(2)比较设计规程LRFD(1994),AU(1997),EC4(1996)和GJB(2000)在进行矩形钢管混凝土强度承载力计算时的差异.研究结果表明,约束效应系数和截面长宽比均对矩形钢管混凝土的轴压力学性能有影响.规程LRFD(1994),AU(1997),EC4(1996)和GJB(2000)计算获得的强度承载力较实验结果相比均偏于安全.其中,GJB与实验结果最为接近,更适合于矩形钢管混凝土轴压强度承载力的设计.     

锈蚀后螺栓球节点抗拉力学性能试验研究与数值模拟

锈蚀是影响钢结构耐久性的重要原因,它减小了钢构件和节点的有效截面面积和有效厚度,引起构件和节点承载力的降低。针对唐山某锈蚀螺栓球网架结构工程项目,采用足尺破坏试验,研究螺栓球节点锈蚀后的力学性能,并与JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》相比较,评估锈蚀后螺栓球节点力学性能的退化规律以及是否满足JGJ 7—2010要求。最后,在假定螺栓与螺栓球为沿厚度方向均匀锈蚀的前提下,通过有限元参数化分析,进一步研究了大气条件下锈蚀程度随时间的关系,提出了节点承载力的计算方法。     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压承载力试验研究

完成了4个预应力钢带加固钢筋混凝土柱试件和1个对比试件的轴压试验,表明横向预应力钢带可显著提高钢筋混凝土柱的延性和承载力。结合试验研究结果,进一步研究了横向箍筋、横向预应力钢带对混凝土的约束机理及影响因素,考察了预应力钢带对钢筋混凝土柱轴压承载力的影响和提高程度。通过分析钢带对混凝土的的有效约束区面积、非有效约束区面积以及钢带体积加固率等因素对钢筋混凝土柱轴压承载力的影响机理,提出了预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压承载能力计算方法和计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

核心高强混凝土柱轴心受压承载力分析

为验证在核心高强素混凝土短柱试验研究基础上提出的核心高强混凝土柱轴心受压承载力计算公式的正确性,对3根核心高强混凝土柱和1根普通钢筋混凝土柱进行轴压试验,并对试验柱的破坏特征进行分析,对核心高强混凝土柱轴心受压承载力计算公式予以验证。结果表明:核心高强混凝土柱的破坏特征与普通钢筋混凝土柱相似,承载力有明显的提高;试验结果与文献[3]所提公式的轴心受压承载力计算值吻合良好。     

玄武岩纤维增强材料加固钢管混凝土圆柱轴压性能的试验研究

通过在钢管外部缠绕玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)对钢管混凝土进行修复加固,能有效地提高构件的极限承载力、增加构件的延性、耐腐蚀性。通过对BFRP加固钢管混凝土的试验研究,分别对4个用BFRP纤维布缠绕加固和3个未加固钢管混凝土进行轴压试验,并通过荷载-位移曲线、荷载-应变曲线进行分析。结果表明:用BFRP缠绕加固的试件轴压破坏形态为BFRP拉断,钢管屈曲;用BFRP加固试件的承载力比未加固试件提高了17.3%,同时增加了试件的延性;未加固与加固试件轴压承载力的试验结果与理论计算结果的偏差较小,验证了理论计算的准确性。     

镀锌对Q460高强钢管轴压承载力影响的试验研究

随着输电线路电压等级的不断提高,杆塔结构荷载越来越大,高强钢以其强度高等特点在特高压输电钢管塔中得到了较为广泛的应用。然而,目前国内对Q460高强钢管承载力特性的相关研究较为匮乏,更没有涉及到镀锌Q460高强钢管。针对12组不镀锌Q460高强钢管及6组镀锌Q460高强钢管试件开展轴压试验,研究Q460高强钢管的承载力及变形特性,分析镀锌对高强钢承载力特性的影响规律。结果表明:Q460高强钢管的承载力比我国相关规范中对应设计值高20%以上;镀锌对钢管的稳定承载力有明显的提高作用。