冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁极限承载力计算的有效宽度法

为了研究冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁的受弯性能,对三种截面形式共计9根卷边槽钢组合工字梁进行破坏性试验研究,建立有限元分析方法对试件进行模拟分析,有限元计算结果与试验结果吻合良好,验证了有限元方法的正确性。接着采用有限元方法对冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁进行大量参数分析,钢种和受压翼缘宽厚比对受压翼缘有效宽厚比的影响较大,梁的长度、腹板高厚比与板件厚度对梁受压翼缘有效宽厚比的影响小。最后在对典型截面梁构件进行参数分析的基础上,得出卷边槽钢组合工字梁受压翼缘板件的有效宽厚比计算表格与计算公式,提出计算冷弯薄壁型钢梁极限承载力的有效宽度法,并通过试验验证了有效宽度法计算梁极限承载力的正确性和适用性。     

冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱轴压性能有限元分析

建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,利用ANSYS有限元程序分析了长细比、螺钉连接间距、截面板件最大宽厚比对冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱轴压性能的影响。结果表明:立柱长细比对A、B两类截面拼合立柱轴压承载力和轴压性能有很大影响,随着立柱长细比的增大,立柱轴压极限承载力逐渐降低;当螺钉连接间距为450、300、150mm时,A、B两类截面拼合立柱轴压极限承载力和刚度变化均不大;由于基本构件板材厚度不同引起截面板件最大宽厚比的不同,对A、B两类截面3种长度的拼合立柱的承载力和刚度影响很大;对于A、B两类截面立柱,当立柱长度和截面厚度相同时,基本构件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面轴压立柱轴压极限承载力变化不大。     

受弯的冷弯卷边槽钢畸变屈曲强度和其相关屈曲承载力

受弯的冷弯薄壁卷边槽钢基本上有板件局部屈曲,截面畸变屈曲和构件弯扭屈曲三种屈曲模式,随后有它们之间的相关屈曲。由于畸变屈曲模式对缺陷的敏感度高,因此其屈曲后强度提高的幅度远低于局部屈曲模式。但是与局部屈曲模式相比,畸变屈曲模式抵抗破坏的能力却很强。可以用有限单元法计算受弯卷边槽钢截面的畸变屈曲强度。本文介绍了澳大利亚-新西兰标准AS/NZS4600-2005,用手算法计算受弯卷边槽钢截面的弹性畸变屈曲应力,並用直接强度法计算其相关的屈曲承载力。     

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的发展

我国的《冷弯薄壁型钢结构技术规范》自1969年规范草案颁布至今已有40年,其间经历了3次修订,内容不断得到充实和完善。除介绍我国规范的发展过程、制修订过程的特点和规范的特色外,还重点介绍了几版规范的若干重要成果的发展,包括设计方法、冷弯效应、轴心受压构件的稳定系数、双轴对称截面压弯构件的稳定承载力、单轴对称开口截面轴心受压和压弯构件的换算长细比、受压板件的屈曲后强度和有效宽厚比、连接计算、薄壁型钢结构的防腐等。还讨论了规范修订的展望,提出了在规范再次修订时应主要考虑的三个方面：即应增加高强超薄壁冷弯型钢结构的设计与构造内容;应增加厚壁冷弯型钢结构的设计与构造内容;应增加冷弯薄壁型钢结构的抗震设计内容。     

G450级冷弯薄壁型钢轴压柱承载力的计算方法探讨

对冷弯薄壁型钢构件承载力的几种计算方法进行了综述,引用了国外的一组试验数据,分别用美国规范(AISI 1996),中国规范(GB 50018-2002),北美规范NAS 2004附录中的直接强度法(DSM)进行了稳定承载力计算。结果表明:直接强度法可以有效地预测G450级冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱的稳定承载力,美国规范的计算结果偏于不安全,GB50018-2002对G450级冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱进行稳定承载力计算的结果与试验结果相比也偏于不安全,必须进行修正。考虑构件截面板组相关性的影响,修正后的计算结果与试验结果吻合良好且偏于安全,可供修订规范和设计时参考。     

Distortional buckling tests of cold-formed steel compression members at elevated temperatures

In recent times, light gauge cold-formed steel sections have been used extensively since they have a very high strength to weight ratio compared with thicker hot-rolled steel sections. However, they are susceptible to various buckling modes including a distortional mode and hence show complex behaviour under fire conditions. Therefore, a research project based on detailed experimental studies was undertaken to investigate the distortional buckling behaviour of light gauge cold-formed steel compression members under simulated fire conditions. More than 150 axial compression tests were undertaken at uniform ambient and elevated temperatures. Two types of cross sections were selected with nominal thicknesses of 0.60, 0.80, and 0.95 mm. Both low (G250) and high (G550) strength steels were used. Distortional buckling tests were conducted at six different temperatures in the range of 20-800 ^°C. The ultimate loads of compression members subject to distortional buckling were then used to review the adequacy of the current design rules at ambient and elevated temperatures. This paper presents the details of this experimental study and the results.     

钢网构架混凝土复合结构多层住宅足尺模型抗震性能试验研究

钢网构架混凝土复合结构是一种新型组合结构住宅体系,它由工厂预制的钢骨架和现场浇筑其中的混凝土构成墙体和楼板,从而形成整体结构。钢骨架由纵向的开孔冷弯薄壁型钢、横向的钢拉条以及充当永久模板的钢模网构成,在现场拼装后浇入混凝土。为研究钢网构架复合结构多层房屋的抗震性能,建造一栋三层足尺结构模型,对其进行水平反复拟静力试验,模拟六层住宅结构在地震作用下的反应,研究此类结构的受力性能和破坏特征。试验表明:此结构具有较高的承载能力和延性,能够满足抗震设防烈度8度的要求;模型中的连接构造措施能够保证结构的整体性,其中层间连接构造对结构整体性能有较大影响,可通过改善构造措施进一步提高整体结构的承载力;复合结构构件中钢骨架与混凝土结合良好,能够共同工作。     

冷弯薄壁型钢构件畸变屈曲研究综述与分析

对冷弯薄壁型钢构件的畸变屈曲进行了较全面的综述,介绍了畸变屈曲的特点和性能,总结了国内外畸变屈曲的研究成果,最后对畸变屈曲尚待研究的问题进行了归纳和探讨。     

Hot-dip galvanizing of cold-formed steel hollow sections: a state-of-the-art review

A good understanding of the effects of galvanizing on the short- and long-term behaviours of steel components is essential for structural design. This review paper is motivated by a series of recent reports on cracking in galvanized cold-formed tubular steel structures and the limitations of current steel product standards and steel design specifications in this field. The steel-related and galvanizing-related factors, different pre-galvanizing countermeasures for brittle cracking and the available technical documents are summarized. An extensive bibliography is provided as a basis for future research and development in this field.     

锈损冷弯薄壁卷边槽钢短柱受压承载力试验研究

为研究锈损对冷弯薄壁型钢短柱受压承载性能的影响,设计加工了6个轴压及6个绕强轴偏心受压短柱试件,首先通过拉伸试验,分析了材料力学性能与锈蚀程度间的关系,然后对试件进行承载力试验,分析其破坏模式、极限承载力及变形特征等特性,结果表明:锈损钢材的屈服、抗拉强度、弹性模量及伸长率均随锈蚀程度的增加呈线性下降趋势。锈损未使短柱试件的最终破坏模式发生变化,但随着偏心距的增大,试件由腹板局部屈曲变为以畸变屈曲为主的耦合破坏模式;在相同锈蚀率条件下,轴压试件的极限承载能力较偏压试件退化更明显。采用ABAQUS有限元软件对试件进行数值模拟,计算结果表明其能够较好的预测试件承载力及屈曲行为。