各柱u(u=kl)不等的带支撑框架的稳定性分析

对于设置了支撑的框架结构 ,并且各柱的u(u =kl)不全相等时的稳定性问题进行了研究 ;对临界荷载和支撑刚度的关系进行了深入分析和探讨 ;分析了荷载不对称的影响。得出一系列结论 ,指导实际设计。     

修正Clough滞回模型下的地震力调整系数

采用反向加载时刚度退化的修正克拉夫(Modified-Clough,MC)滞回模型,计算了单自由度体系(SDOF)在四类场地下各74～106条地震波输入后的弹塑性动力时程响应,得到了不同自振周期、延性、阻尼比和后期刚度系数等参数组合下的地震力调整系数R。结果表明,影响R的决定性因素是结构的延性,延性越大R越大;阻尼比、后期刚度对R的影响是第二位的,而且只在短周期范围内比较明显。对R谱的横轴做标准化处理后,较好地保留了R谱在特征周期处的峰值特征,并提出了R的计算公式。为了分析耗能能力、刚度退化的影响,将延性和耗能能力作为两个独立变化的因素,分析了理想弹塑性(EPP)、剪切滑移(SSP)和无任何耗能能力的双线性弹性(BIL)模型下的R谱,与MC滞回模型下的R谱一起相互之间进行了对比。结果表明,在延性保持相同的情况下耗能能力在中长周期结构中对地震力调整系数几乎没有影响,这一结论对美日等国近几年引入一些注重延性而不单纯看重耗能能力的细部构造提供了理论解释。在中等周期范围内,刚度退化的MC结构比EPP结构的强度需求反而要小。     

箱形截面压弯构件的平面外稳定计算

利用ANSYS程序对箱形截面压弯构件进行了大量计算，并对计算结果进行分析拟合，得到了实用的箱形截面平面外稳定计算公式。计算中考虑了残余应力和初始几何缺陷的影响，应力应变关系取理想弹塑性本构关系。     

与抗震设计有关的结构和构件的分类及结构影响系数

根据近年对延性、阻尼、后期刚度、耗能能力、滞回曲线形状、2阶效应等因素对单自由度体系在地震作用下弹塑性响应影响的分析,提出一个比较完整的面向地震力计算和抗震设计的抗侧力体系、构件、连接节点和截面的分类体系,并与结构影响系数相联系。为与现行的小震地震力概念协调,又能够考虑钢结构延性好,对地震作用的削减更大的特点,引入地震延性调整系数,与结构和构件的分类配套应用。     

薄壁构件弯扭失稳的一般理论

在薄壁构件的弯扭失稳问题上近20年以来存在着传统的和较新的两种不同的理论,这两种理论的并存使得一些国家的规范和一些著作出现不一致,例如我国的(GB50017—2003)和N.S.Trahair的著作犤17犦仍然采用传统理论的结果,而(GB50018—2003)、ISO的钢结构材料标准和美国的金属结构稳定设计解说却采用较新理论的结果。作者发现被忽视的横向正应力也是影响薄壁构件稳定的重要因素。本文在考虑非线性横向应变能的基础上,导出了薄壁构件的总势能方程。从板的理论出发,全面考虑微元上各种应力以及外荷载的影响,用假想荷载法导出了薄壁构件的弯扭失稳平衡微分方程。这组平衡微分方程和本文提出能量法的是一致的,这进一步证实了本文提出理论的正确性。     

柱脚固接有吊车厂房门式刚架柱的计算长度

有吊车厂房中框架柱轴力和截面都阶型变化 ,对于柱脚固接的阶型柱 ,规范只给出了顶端铰支或固支时的计算长度系数 ,没能考虑梁对柱的约束作用。通过对柱脚固接阶型的弹性屈曲分析 ,得到了框架柱平面内、平面外计算长度系数的表达式和计算表格 ,结果与有限元分析符合较好。在此基础上 ,对计算长度系数公式进行了简化     

工字形截面圆弧曲梁的非线性理论

从任意开口薄壁截面圆弧曲梁精确的翘曲位移出发 ,针对常见的单轴对称工字形、槽形和无对称轴的H形截面曲梁 ,通过参数分析找到一个统一的数学表达式 ,给出相应的应力、应变计算式。在这个基础上 ,依据大变形理论 ,建立了工字形截面圆弧曲梁非线性分析的基本理论 ,并考虑了横向正应力的影响。推导过程中未就材料性质做任何假定 ,所以该理论同样可以应用于曲梁弹塑性阶段的分析。最后给出单轴对称工字形截面两种常见放置条件下曲梁的总势能表达式。     

弯曲型支撑-框架结构的屈曲及位移和弯矩放大系数

本文对等刚度和等轴力的理想化弯曲型支撑-框架结构的稳定性，采用连续化模型进行了研究，得到了整体有侧移屈曲的总临界荷载计算公式，并对均布水平力和倒三角分布的水平力作用下的侧移和内力进行了线性和二阶分析，得到了考虑二阶效应后框架柱弯矩和整体侧移的二阶效应放大系数，提出了简单的计算公式。     

嵌套连接冷弯斜卷边Z形连续檩条的受弯性能试验研究

本文对嵌套连接的冷弯斜卷边Z形连续檩条的受弯性能进行了试验研究。试验分两部分,一是搭接段极限承载力试验,以确定常用范围内搭接负弯矩段的极限承载力;二是两跨连续檩条试验,目的是确定搭接段截面的抗弯刚度。试验分上下翼缘均有自攻钉和仅上翼缘有自攻钉两种情况。对于承载力试验,搭接长度的范围为截面高度的3～5.625倍。通过对5种不同搭接长度和方式共30个试件的破坏性试验发现,破坏都是由受压下翼缘的屈曲引起,且破坏主要发生在搭接开始处。当中间支座处弯矩是搭接开始处弯矩的两倍时破坏出现在中间支座处,此时单个截面的承载力仍然与破坏发生在搭接开始处的情况接近。在试验所用试件的搭接长度范围内,搭接长度对承载能力的影响不大;但搭接段檩条下翼缘是否有自攻钉对搭接段承载能力有约5%的影响。对两跨连续梁,分搭接长度为跨度的10%和20%的两种情况,上下翼缘均有自攻螺钉和仅上翼缘有自攻螺钉两种构造,共进行了11个试验,试验结果表明,搭接长度较长时搭接     

多腔波形钢板组合墙的轴压整体稳定性能研究

为了降低钢板混凝土组合墙的用钢量、提高其承载效率,同时避免大量使用剪力连接件,提出了多腔波形钢板组合墙,该组合墙由钢管混凝土柱和内填混凝土的双波形钢板交替连接组成。为了得到墙体稳定承载性能的影响因素,对6片高厚比为20.0和16.7的多腔波形钢板组合墙进行轴压试验,其中波形钢板包括梯形波折板和正弦波浪板两类。试验结果表明：试件承载力均由整体稳定控制,加载过程中所有墙体都出现了整体失稳破坏并伴随钢板局部屈曲,而波形钢板与钢管间的焊缝保持完好;增加墙体厚度(即降低高厚比)可以有效提高试件稳定承载力。采用ABAQUS软件建立精细化有限元分析模型,并将试验结果与有限元模拟结果进行对比,发现有限元能较好模拟多腔波形钢板组合墙的轴压整体稳定性能。采用经验证的有限元模型分析了高厚比、截面尺寸、混凝土强度以及波形钢板形式对组合墙轴压稳定性能的影响,发现钢管混凝土柱的板厚和宽度对承载力的影响随组合墙高厚比的增大逐渐增大,波形腔宽度和混凝土强度的影响随高厚比的增大逐渐减小,波形钢板厚度和波形钢板形式对承载力影响较小。提出了多腔波形钢板组合墙稳定系数的计算公式,有限元结果与公式计算结果的比值大部分在1.00...