单层金属屋面光伏系统铝合金支架的抗风性能研究

光伏系统利用已有建筑屋面作为放置平台,安装倾角能够进一步提高建筑物对太阳能的利用效率,但同时也增大了光伏组件的受风面积,风荷载对光伏系统的承载能力有重要影响。我国现行规范并未对光伏系统风荷载的计算公式作出规定,因此需要确定作用于面板表面的风荷载。文章采用SST k-ω模型,考虑风向角和光伏系统在屋顶上的安装位置2个变量,计算了光伏屋面的风压系数。根据荷载组合公式计算得到实际环境中施加在光伏阵列上的风荷载,将结果与有限元分析支架系统得到的极限承载力进行对比,对光伏系统的设计是否满足要求进行了判定。研究结果可供金属屋面光伏系统铝合金支架设计提供参考。     

巨型空间钢管椭圆拱结构设计

苏州"希望之门"由桩基础、大椭圆拱、索、小椭圆拱连接结合成为一个整体,在荷载作用下相互影响、相互制约,受力十分复杂。介绍了这种巨型空间钢管椭圆拱结构的设计理论与方法的要点,提出了相应的设计建议。     

钢筋混凝土构件的非均匀锈胀分析

借鉴均匀锈胀开裂三阶段理论(铁锈自由膨胀、混凝土保护层承受拉应力、混凝土保护层锈胀开裂),结合钢筋锈蚀形态,描述了钢筋非均匀锈蚀引起混凝土保护层开裂的整个过程。并以此为基础,建立了锈胀开裂时刻的钢筋最大锈蚀深度计算模型。两种不同锈蚀形态(均匀和非均匀)下钢筋锈蚀量的参数敏感性分析结果表明:两者主要参数的影响规律相似,钢筋锈蚀量均与混凝土保护层厚度、混凝土强度等级呈正相关关系,与钢筋直径、铁锈体积膨胀率呈负相关关系;非均匀锈蚀与均匀锈蚀的钢筋锈蚀量相比,钢筋锈蚀率较小,而钢筋最大锈蚀深度较大。     

方钢管混凝土柱—组合扁梁连接节点力学性能研究

将方钢管混凝土柱与组合扁梁结合,构成一种新型、高效的住宅钢结构体系。在已有节点研究的基础上,结合翼缘非对称式组合扁梁的特殊性,提出了一种新的节点构造形式。建立了节点承载力计算的塑性铰线模型,推导了塑性铰线的承载力,得到了受拉翼缘的极限拉力,并最终确定了节点的承载力计算方法。为验证上述模型的准确性,对节点进行了有限元分析。塑性铰线模型与有限元分析结果吻合良好,设计方法可供工程设计参考。     

基于性能的钢管混凝土柱抗震设计方法概述

介绍了基于性能抗震设计方法的基本概念以及基于位移的钢管混凝土柱抗震设计的大致过程,指出了钢管混凝土柱性能设计中有待解决的关键问题.     

钢-混凝土组合梁桥耐火性能研究

应用有限元软件ABAQUS建立了HC升温条件下钢-混凝土组合梁桥数值分析模型,采用已有的组合梁抗火试验数据验证了模型的正确性。利用上述模型,分析了车道荷载的分布和受火位置对组合梁桥耐火性能的影响。结果表明：组合梁桥的火灾行为与受火位置密切相关。全桥受火时,跨中挠度随受火时间的增加,不断下降;半桥受火及1/4桥受火时,未受火区域对受火区域有明显的约束作用,减小了组合梁桥的跨中挠度,提高了组合梁桥的抗火能力。随着车道荷载的增大,组合梁桥的耐火时间有所减小,但影响不是很明显。     

考虑爆裂影响的轴向约束高强混凝土柱耐火性能研究

应用有限元软件ABAQUS,基于一次爆裂模式,建立了轴向约束高强混凝土（HSC）柱的抗火分析模型.采用试验数据验证了模型的合理性.采用验证后的模型,分析了不同轴向约束刚度比下高强混凝土柱轴力及位移变化的规律,重点考虑了爆裂深度、爆裂长度、爆裂开始时间等爆裂参数对高强混凝土柱轴向位移、截面温度场和耐火极限的影响规律.研究表明：相同爆裂时间前提下,HSC柱轴向位移随爆裂深度、爆裂长度的增大而增大,耐火极限随之减小.爆裂深度、爆裂长度相同前提下,爆裂开始时间对HSC柱的耐火性能影响很小.当荷载比不变时,轴向约束刚度比对HSC柱膨胀阶段的最大轴向位移影响甚小,但是在越过初始平衡位置的收缩阶段对轴向位移影响很大.轴向约束刚度比对轴向约束HSC柱的耐火极限影响不大.     

高温下不同比例钢筋混凝土柱力学性能相似性有限元分析

为研究高温下缩尺模型和足尺模型力学性能的相似性,力求通过缩尺模型结果反推得到足尺模型的耐火性能,设计12根钢筋混凝土柱的足尺模型,并基于相似理论建立对应的2/3、1/2和1/3缩尺模型,同时,根据缩尺比调整各组缩尺模型的实际升温曲线、轴力和位移加载速率,并基于ABAQUS软件对各组模型进行耐火性能分析,对比各组原型化的缩尺模型和足尺模型的高温力学性能。研究结果表明:通过调整结构相似关系、时间相似关系和温度场相似关系,经过原型化的缩尺模型和足尺模型的截面温度分布、柱顶轴向位移、耐火极限和极限承载力均具有较好的相似关系,即通过缩尺模型柱可以相对较为准确地反映足尺模型柱的耐火性能。     

约束PEC柱轴力变化规律及影响因素

为考察火灾下相邻构件约束对PEC柱轴力的影响,应用有限元软件ABAQUS建立了标准升温条件下约束PEC柱的数值分析模型,并用试验数据验证该模型.应用模型分析火灾荷载比、轴向/转动约束刚度比、长细比、偏心率对约束PEC柱轴力变化系数的影响规律.分析表明:约束导致柱轴力出现不同程度的增长;轴向约束刚度比、偏心率越大,轴力变化系数的峰值越大;荷载比越大,轴力变化系数的峰值越小;长细比、转动约束刚度比对轴力变化系数影响较小.     

轻钢-混凝土组合梁受力性能试验研究

提出了一种新型的轻钢-混凝土组合梁，并对三种不同截面形式的六个试件的受力性能进行了试验研究。分析了构件的破坏形式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、钢材和混凝土的应变分布及板宽度方向应变分布等。通过试验研究，初步了解了轻钢-混凝土组合梁的受力特点和不同截面形式钢梁和混凝土之间的粘结性能。试验结果表明，这种新型的组合梁具有较好的工作性能。