蒙皮板的整体剪切屈曲性能试验研究

在蒙皮体的各种破坏形式中,整体剪切屈曲破坏是具有控制作用的破坏形式之一。采用目前国内常用的YX20-166-830型压型钢板组成的6个蒙皮板进行了抗剪试验研究,它们的边界连接形式分别采取波谷单螺栓连接、波峰单螺栓连接、波谷双螺栓连接、波谷双螺栓波峰单螺栓连接、固支连接和沿波谷两点焊接,给出了边界连接形式对蒙皮板的破坏过程、荷载位移曲线、屈曲形式、屈曲荷载、剪切刚度以及应变分布的影响,从而为蒙皮板强度的确定提供参考依据。     

蒙皮板整体剪切屈曲分析

随着蒙皮板与周边构件连接的加强以及复合楼板或复合墙体中压型钢板的使用,蒙皮板在面内剪力作用下的整体屈曲有可能成为控制破坏形式。另外,目前很少有研究者对多种边界条件下蒙皮板的整体屈曲问题进行系统的研究。利用有限元方法对至少每波相连的蒙皮板的弹性屈曲进行分析,分别考虑了压型钢板的截面形状、波高和钢板厚度对整体屈曲性能的影响;采用矩形截面的压型钢板对常见的焊接和自攻螺丝连接形式包括点焊、槽焊、波谷连续施焊、波峰自攻螺丝连接、波谷自攻螺丝连接以及波峰波谷自攻螺丝连接在不同的波高和波距影响下的整体屈曲进行考察,并对简化公式的应用予以探讨,给出小波距低波板的建议边界影响系数。     

金属蒙皮板剪切性能的试验及有限元分析

结合蒙皮板在实际工程的做法,对压型钢板采用自攻螺丝连接的受力蒙皮进行剪切性能试验。通过对蒙皮的破坏模式和极限抗剪承载力的分析,对板型、檩条间距对蒙皮抗剪性能的影响进行研究。并采用ANSYS对蒙皮板进行有限元分析,考虑几何大变形、连接件的滑移等非线性因素。将试验数据与有限元结果进行比较,研究结果表明,采用ANSYS分析受力蒙皮是可行的,可以用有限元方法来代替大量重复性试验。     

加劲板有限元屈曲分析

本文提出了加劲板屈曲分析的等参加劲板弯曲单元。在西文的方法中，加劲松件可放在平板单元内部任意位置，而不必放在节线上，由于等参二次单元能较容易地适应曲线边界，层状板材和横向剪切变形。公式暨能应用于薄板又能适用于厚板。并给出了各种正交含可变斜交角的斜交加劲板之临界荷载和加劲参数，其结果表明与某些文章发表过结果完全一致。     

全钢防屈曲支撑的整体屈曲性能

在大地震作用下,防屈曲支撑达到令人满意的力学性能的关键要求之一是要预防整体屈曲直到支撑组件达到足够的塑性变形和延展性。给出了对所提出的全钢防屈曲支撑的有限元分析结果。所提出的防屈曲支撑有着相同的核心截面和不同的屈曲约束性能。对防屈曲支撑和初始缺陷进行参数研究,从而调查支撑的整体屈曲性能。分析结果显示,防屈曲性能的抗弯刚度都可以显著影响支撑的整体屈曲性能。此外,核心组件的抗弯强度的欧拉屈曲荷载的最小比率,即Pe/Py可作为设计目标。这个比率是控制防屈曲支撑整体屈曲的最主要参数。     

局部锈蚀腹板剪切屈曲性能和强度的试验评估

对板梁样本进行剪切荷载试验,从而评估局部锈蚀腹板包括剪切屈曲临界荷载和抗剪强度在内的抗剪性能。同时对与腹板锈蚀损害相关的剪切失效模式进行检验。根据板梁桥上腹板的锈蚀形式,对5个由不同锈蚀高度和平均锈蚀深度的锈蚀腹板组装而成的板梁样本进行剪切荷载试验,记录和评估试验所得的剪切屈曲临界荷载和抗剪强度,并与设计规范相比较。试验结果显示,有锈蚀板的钢板梁比无锈蚀钢板的剪切失效区域更大,且前者的失效区域趋向较低的腹板。前者减少了10%以上的剪切屈曲强度,而后者由于腹板厚度的减小也减小了其抗剪强度。     

对边弹性支承夹层玻璃板剪切屈曲分析

玻璃板与框架之间采用结构胶粘接形成的线支承连接,会因结构胶的弹性约束效应而影响玻璃板的剪切屈曲行为.本文通过有限元模拟研究了对边弹性支承夹层玻璃板在面内剪切荷载作用下的屈曲响应,分析了玻璃板长宽比、结构胶面内约束刚度、垫块几何尺寸及垫块弹性模量对夹层玻璃板剪切屈曲的影响规律.在理想简支、固支边界板件受剪屈曲临界荷载计算...     

防屈曲支撑与节点板的有限元分析

与传统支撑相比,防屈曲支撑具有受压不易屈曲,耗能性能稳定,减震效果明显等优点,因此防屈曲支撑正逐渐成为结构消能减震的重要选择.与螺栓连接相比,焊接连接构造简单、施工便利.论文对设置了防屈曲支撑的框架结构进行了SAP2000有限元分析,以此为据,对焊接连接构造所设计的节点板度进行了屈曲分析和静力分析,对优化连接构造提出了建议.     

金属蒙皮板的有限元计算理论

本文阐述了金属蒙皮板参与整体结构共同工作时的受力特征，介绍了把金属蒙皮板等效为正交异性板的方法及有限元计算理论，并考虑了自攻螺钉的模拟方法。     

夹层板轴向受压时屈曲后性能的有限元分析

以Narayan Pokharel,Mahen Mahendran试验[1]模型为研究依据,用有限元法对受单向轴向压力作用的夹层板进行了屈曲以及屈曲后性能分析。根据Winter公式计算出了板件的有效宽度,并与有限元计算结果以及试验结果进行比较,发现当夹层板宽厚比较大时,Winter公式过高地估计了板件的有效宽度,结果是偏于不安全的。最后,提出了有效宽度的建议公式。     

自攻螺丝连接受力蒙皮体抗剪性能试验研究

受力蒙皮是考虑房屋屋面、墙面的压型钢板与框架、檩条进行可靠连接而共同工作的结构体系。本文对国内常用的V-840型压型钢板采用自攻螺丝连接的受力蒙皮体进行了抗剪试验研究,分析了不同间距自攻螺丝连接的受力蒙皮体的破坏形式及抗剪性能,并提出了不同间距布置的连接件对蒙皮体抗剪性能的影响,以及此类蒙皮体考虑蒙皮效应的条件。     

受力蒙皮结构剪切性能的试验研究

通过对压型钢板采用自攻螺钉连接的受力蒙皮进行剪切性能的试验,探讨了这类蒙皮的破坏模式和抗剪极限承载力,研究了板型、连接件布置和檩条间距等因素对蒙皮抗剪性能的影响,介绍了《欧洲蒙皮设计建议》(简称EUR)中此类蒙皮的抗剪强度和抗剪刚度的简化计算公式。研究表明,按照常规施工做法的此类压型钢板,可以考虑一定蒙皮效应;试验结果与计算值的比较分析表明,EUR简化计算公式可以较合理地评估蒙皮板的剪切性能,计算结果偏于安全,可用于我国的实际工程的蒙皮设计。     

波峰连接的受力蒙皮体抗剪性能数值模拟分析

为了研究波峰连接的受力蒙皮体的抗剪性能,在已有试验研究的基础上,开展了数值模拟分析。有限元分析得到的荷载和位移曲线与试验结果吻合良好,不同受力蒙皮体的极限抗剪强度和最大剪切位移也与试验结果基本相符,有限元分析尚可揭示连接件的剪力分布规律。     

端部带约束的超高强度钢材受压构件整体稳定受力性能

高强度钢材(屈服强度≥460MPa)已经在国内外多个钢结构实际工程中得到应用,但关于其受压构件整体稳定性的研究还很少,特别是屈服强度超过690MPa的超高强度钢材。针对两种超高强度钢材S690和S960(名义屈服强度分别为690MPa和960MPa),进行了端部带约束的受压构件整体稳定受力性能的试验研究,试验共包括8个试件。基于试验结果,分析该类钢材构件的失稳破坏形态和屈曲承载力,利用经过验证的有限元模型计算其整体稳定系数,并与欧洲规范和我国规范的柱子曲线进行对比分析。结果表明,超高强度钢材受压构件整体稳定系数的试验值要明显高于其所在的b类柱子曲线,甚至比欧洲规范的a0类柱子曲线和我国规范的a类柱子曲线还要高出很多。这说明超高强度钢材受压柱的屈曲强度较普通强度钢材的屈曲强度有明显提高。这些试验研究和有限元分析成果为完善我国超高强度钢材的稳定设计方法和设计理论提供了重要的试验依据和前提条件,并有利于超高强度钢材在我国钢结构工程中得到更广泛的应用和发展。     

插筋灌浆连接水平拼缝受剪性能试验研究与有限元分析

对4个采用插筋灌浆连接的装配式混凝土剪力墙连接试件进行静力加载试验,采用已有的界面受剪承载力计算方法进行计算,并与试验结果进行对比。采用有限元分析软件Msc.Marc对插筋灌浆连接拼缝的受剪性能进行非线性有限元分析,在模型验证的基础上,分析了轴压比、插筋数量以及界面粗糙程度对拼缝受剪性能的影响。研究结果表明：试件的初始破坏为拼缝处混凝土与砂浆的界面破坏,拼缝处出现明显的剪切通缝;混凝土与砂浆界面黏结破坏以后,界面剪力主要由拼缝处的插筋承担,试件呈现良好的延性;达到极限荷载以后,随着试验墙体劈裂裂缝的不断增加以及裂缝处混凝土剥落,试件荷载下降。在实际工程设计中,为了尽量避免拼缝破坏发生在预制构件破坏之前,应按照要求增大拼缝插筋配筋率或选取较高强度等级的插筋。     

Finite element analysis of local buckling behavior of steel plates in concrete-filled double steel plate composite shear walls

采用ABAQUS有限元软件对双钢板-混凝土组合剪力墙中外包钢板的局部屈曲行为进行了有限元模拟,分析外包钢板在轴压作用下的局部屈曲和屈曲后的受力性能。共开展了15个模型的有限元分析,模型的变化参数包括钢板的宽厚比和对拉钢筋的列数。分析结果表明：对于列间距和行间距相同的对拉钢筋布置方案,钢板局部屈曲始终发生在相邻两对拉钢筋之间;钢板发生屈曲后,与屈曲位置相邻的对拉钢筋承受较大的拉力,且对拉钢筋拉力随着对拉钢筋间距的减小而增大;增加对拉钢筋列数和减小钢板宽厚比可有效改善外包钢板的局部稳定性能,提高钢板的承载能力和变形能力;相比点约束,线约束对钢板局部屈曲的约束更为有效;无对拉钢筋模型、单列对拉钢筋模型和双列对拉钢筋模型达到屈服强度（345MPa）所需的最小宽厚比分别为25、30和37.5。     

高层屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构抗震性能研究

为研究高层屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的抗震性能,分别设计了一个10层钢筋混凝土框架结构和屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构模型,进行了地震作用下动力非线性分析。结果表明：屈曲约束钢板墙可显著减小高层钢筋混凝土框架结构在地震作用下的层间位移,同时在罕遇地震作用下框架中塑性铰的数量也有大幅减少,表现出良好的抗震性能。在此基础上,综合规范对框架结构和框架-抗震墙结构抗震等级和柱轴压比限值的规定,并结合屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的受力特点,提出了高层屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的抗震设计建议。建议屈曲约束钢板墙的边缘构件按框架结构确定抗震等级和柱的轴压比限值,其他框架部分根据其承担的地震倾覆力矩比例大小,按框架结构或框架-抗震墙结构确定抗震等级和柱的轴压比限值。     

箍筋锈蚀钢筋混凝土柱受火后抗震性能试验研究及有限元分析

为研究箍筋锈蚀钢筋混凝土柱的火灾反应及其火灾后的抗震性能,设计并制作4根尺寸及配筋相同的钢筋混凝土柱,以锈胀裂缝为损伤指标,对混凝土柱的箍筋进行电化学加速锈蚀试验,得到箍筋不同锈蚀率的混凝土柱.对RC柱进行限时受火试验,研究箍筋不同锈蚀率的混凝土柱的高温反应.对历经高温的钢筋混凝土柱进行低周水平反复荷载试验,并利用AN...     

斜拉筋加固砌体结构受力性能的有限元分析

在试验基础上,借助有限元分析软件,对砖砌体结构在水平力作用下的受力性能和破坏机理进行了非线性有限元分析,并得出了相应的计算分析结果,以推广有限元分析在土木工程中的应用。