梁端翼缘扩大型梁柱节点抗震性能和设计方法

为使钢框架梁柱节点满足强柱弱梁的抗震设计原则,并使梁上塑性铰远离梁柱节点区,对梁端翼缘扩大型(包括侧板加强型和翼缘端部放大型)钢框架梁柱节点进行了往复荷载下的试验研究,得到了节点类型和梁端翼缘扩大尺寸对节点滞回性能、延性和耗能能力等指标的影响规律.在使用非线性有限元程序对试验结果进行数值模拟的基础上,研究了梁端翼缘扩大段的长度及宽度等参数对节点性能的影响规律和有效取值范围,给出了实用设计方法.使用梁端翼缘扩大型钢框架节点可以有效实现梁端塑性铰外移,是一种在抗震设计中值得推广的具有良好延性和塑性转动能力的新型节点形式.     

跨越多檩条与少檩条的受力蒙皮抗剪性能的对比试验研究

考虑受力蒙皮组合体试验的特殊性,对普遍采用的悬臂梁式加载方式进行了改进,提出沿对角线加载的方法。为研究跨越多檩条和少檩条的受力蒙皮体抗剪性能的区别,对连接件形式和间距、框架和檩条的形式和间距均相同的两组试件进行了对比试验。利用曲线拟合方法对试验数据进行了量化,得到了两组试件的抗剪刚度。结果表明,跨越多檩条的受力蒙皮结构抗剪刚度较跨越少檩条的有较大提高,承载力稍有降低。     

竖向荷载作用下厂房纵向支撑的受力分析

从保证厂房柱列纵向稳定性的角度,对柱顶撑杆的设计要求进行了研究。采用蒙特卡罗方法,考虑实际工程中柱子和柱顶撑杆初始缺陷的随机遇合,应用有限元程序ANSYS对承受竖向荷载作用的柱列纵向支撑体系进行了大量的仿真分析,得到了柱列纵向支撑体系的三种失稳模式;通过概率统计得到柱顶撑杆所受内力的三峰正态概率密度函数,发现柱子和撑杆初始缺陷的随机遇合作用导致柱顶撑杆受压、拉或零受力的随机性,降低了支撑力,据此确定了可用于实际工程设计的支撑力的大小,为传统的柱顶撑杆由纵向受力决定的设计方法补充了竖向受力分析的验算方法。     

关于高层建筑结构选型设计的初步探讨

简要介绍了高层建筑结构的各种体系模式及其优缺点,指出高层建筑结构选型设计是一个综合性的多目标决策问题。在此基础上,分析了高层建筑结构选型设计的决策影响因素,并提出如何计算这些影响因素的权重分配系数和评价矩阵,从而达到利用模糊数学,初步建立起模糊综合评判的数字模型,并以柱选型为例,阐明高层建筑结构选型决策的全过程。     

半刚性钢框架实用非线性分析

介绍了在钢框架分析中考虑连接柔性的方法以及常用的连接M–θr模型,建立了能够同时考虑几何、材料和连接非线性的精细塑性铰法三维梁柱单元。单元采用稳定函数考虑二阶效应和剪切变形,采用切线模量和抛物线函数考虑沿单元长度和截面的逐渐屈服,采用Kishi-Chen幂函数模型和修正梁单元方法模拟半刚性连接的非线性行为。利用ANSYS软件的用户可编程特性(UPFs)编写了单元程序,并将用户单元添加至ANSYS软件单元库中。半刚性框架算例分析表明:用户单元分析的荷载-位移曲线与试验结果吻合较好,与采用COMBIN 39单元模拟连接所分析的结果非常接近。     

高层开洞建筑测压风洞试验

通过几何缩尺比为1∶300的刚性模型,对高层开洞建筑进行了测压风洞试验。研究了C类地面粗糙度类别,16个来流风向条件下,两种不同开洞率和三种不同开洞位置以及二个全封闭模型的各表面风压分布特性,并绘制了风向平行于孔洞时模型外表面的风压系数等值线分布图。根据试验结果,对各种模型各个表面的平均风压系数、体型系数进行了计算。通过与数值风洞计算结果的对比及建筑荷载规范的比较,对建筑风荷载体型系数测试和取值方面的一些问题进行了初步的讨论,提出了建议,供进一步研究参考。     

不等宽T型方管节点静力工作性能的研究

直接焊接方管节点是复杂的三维空间薄壁结构，对其理论分析必须考虑几何非线性和材料非线性的影响。采用能处理几何非线性和材料 非线性影响的有限元方法分析不等宽T型方管节点的受力全过程，对材料应变硬化、大挠度效应及弘杆所受荷载对节点承载力的影响进行了研究。研究结果表明，材料应变硬化对节点影响不大，大挠度效应显著提高了节点的承载力，弘杆所受轴压荷载降低了节点承载力。     

弯矩作用下等宽T型方管节点性能研究

采用非线性有限元软件对弯矩作用下的等宽T型直接焊接方管节点进行了分析,研究了几何参数变化对节点承载力的影响,并对国外提出计算公式进行了修正。提出了考虑主杆轴力影响的修正系数     

柱顶受轴力的柱列支撑受力分析

采用蒙特卡罗方法,考虑柱子初始缺陷和撑杆初始缺陷的随机遇合问题,应用有限元程序ANSYS对柱顶受轴力的柱列支撑体系进行了大量的仿真分析,得到了柱列纵向支撑体系的两种失稳模式;通过概率统计得到柱中水平撑杆所受内力的双正态概率密度函数,据此确定了可用于实际工程设计的支撑力的大小。结果表明:当柱顶轴力相等时,采用《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中柱列支撑设计公式计算支撑力偏大;当柱顶轴力不等时,采用规范公式计算支撑力将更保守;柱子初始缺陷和撑杆初始缺陷的随机遇合作用导致柱中水平撑杆受压力或拉力的随机性,降低了支撑力。     

中美欧钢结构标准设计方法比较

对中国、美国、欧洲钢结构设计标准中一些典型问题进行了比较分析。结果表明:对轴心受拉构件,美、欧标准考虑更为全面;对轴心受压构件整体稳定计算,三本标准采用的设计思想较为接近,美、欧标准的φ系数高于我国规范;对轴心受压构件的局部稳定计算,美、欧标准根据板件的宽厚比限值对截面进行分类,且利用屈曲后强度;受弯构件整体稳定计算时中国规范的整体稳定系数φb最大,美国规程次之,欧洲规程最小。