《钢结构设计规范》(GBJ17-88)内容简介

<正> 五、轴心受压构件的计算1.轴心受压构件的稳定性轴心受压构件的稳定性计算就是使截面上的平均应力等于或小于稳定的临界应力。轴心受压构件的稳定系数φ就是稳定临界应力σ_(cr)与钢材屈服强度(或屈服点),f_y的比值,本规范按柱的最大强度理论用柱挠曲线法算出96条φ-λ曲线(柱子曲线),经过归纳后得出φ值。在计算各条曲线时,考虑截面的不同形式和尺寸、不同的加工条件及残余应力图式,同时考虑(1/1000)杆长的初挠曲。由于算出的96条曲线的分布较为离散,若用一条曲线来代表这些曲线,就显得不够合理,所以有必要进行分类。将承载力相按     

初始缺陷对薄壁方钢管混凝土轴压力学性能的影响分析

考虑初始缺陷的影响,采用通用有限元软件ABAQUS对薄壁方钢管混凝土轴心受压构件的力学性能进行分析,并将计算结果与试验结果进行比较,结果表示二者基本吻合。在此基础上,对不同参数条件下初始缺陷对薄壁方钢管混凝土轴心受压构件力学性能的影响进行分析。     

钢柱温度应力数值分析对比研究

联合应用恒载升温试验条件和恒温加载条件下所得到的两种材料模型,构建与受火钢构件实际热-力路径相符的计算模型,计算了三组轴心受压约束钢构件的温度应力,并将试验结果与ANSYS数值计算结果进行了对比分析。结果表明,由于所采用材料模型更趋于实际构件热-力路径,这种新的计算模型相比较ANSYS在分析轴心受压约束钢柱温度应力时具有明显优势。     

碳纤维增强方钢管混凝土压弯构件的静力性能(I)——试验研究与有限元模拟

以长细比和偏心率为主要参数,对24个碳纤维(CFRP)增强方钢管混凝土(S-CF-CFRP-ST)压弯构件进行静力性能的试验研究。试验结果表明,构件的轴力-中截面挠度曲线可以分为3个阶段:弹性段、弹塑性段和下降段。通过分析试验结果发现,钢管与CFRP可以协同工作;构件的挠曲线近似为正弦半波曲线。应用ABAQUS软件模拟了试件的轴力-中截面挠度曲线和变形模态,模拟结果与试验结果吻合良好。     

不锈钢箱形截面轴心受压构件整体稳定性有限元研究

为研究不锈钢箱形截面轴心受压构件的整体稳定性,采用ANSYS软件对奥氏体和双相体两种不锈钢箱形截面轴心受压构件的整体稳定性进行了数值模拟,模拟中考虑了材料的非线性本构模型、构件的初始几何缺陷、残余应力的影响。重点通过不锈钢箱形截面构件在轴压作用下的荷载-位移曲线、截面应变发展情况及极限承载力对其整体稳定性能进行阐述。通过对比有限元模拟值、试验值以及根据规范计算的承载力,认为采用ANSYS软件能对不锈钢箱形截面轴心受压构件进行准确地模拟,残余应力对箱形截面的极限承载力影响较小,《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)不适用于不锈钢整体稳定性设计。     

初始缺陷对加气混凝土砌块砌体轴心受压构件承载力影响的计算机模拟分析

一、前言 在实际的砌体结构工程中,砌筑质量、构造要求等原因使砌体构件不可避免地存在垂直偏差和轴线位移偏差等初始缺陷。这些缺陷使砌体构件在受荷前即存在纵向弯曲(侧移)——初弯曲和荷载作用点偏离截面重心——存在荷载初偏心,从而降低受压构件特别是轴心受压构件的承载力,这方面的研究对匀质材料受压构件(如受压钢构件)已较为成熟,这是众所周知的。但对由两种     

本期问题:单边连接单角钢的两个折减系数要同时考虑吗?

正1 问题引入GB 50017—2017《钢结构设计标准》(简称《新钢标》)7.1.3条规定,轴心受拉构件和轴心受压构件,当其组成板件在节点或拼接处并非全部直接传力时,对于单边连接角钢应对危险截面的面积乘以0.85折减系数。《新钢标》7.6.1条规定,轴心受力构件为单边连接单角钢时,强度设计值应乘以折减系数0.85。这两个折减系数都是0.85,在实际工程中要同时考虑吗?2 网友讨论@陈渊《新钢标》7.1.3条规定,当组成板件     

中心配索式预应力钢管混凝土轴压构件临界力理论分析方法

本文利用有限元法，共轭法对具有侧向水平弹性约束的轴心受压构件临界力的计算方法进行了分析和推导，所建立的理论计算方法概念明确、计算简便；为进行中心配索式预应力钢管混凝土结构的轴压构件临界力计算奠定了理论基础。     

轴心受压开口薄壁构件弹塑性屈曲荷载的统一计算方法

通过分析构件截面上应变与轴向力间的关系，以构件轴向应变为基本参数，提出了轴心受压开口薄壁构件的弹塑性屈曲荷载统一计算方法，给出了轴压构件的弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲等屈曲荷载的弦截法迭代格式，可应用于H形、T形、L形、十形截面等不同开口形式的轴压构件屈曲荷载计算，并可考虑具有残余应力的弹塑性本构关系。该方法以无残余应力的弹性屈曲荷载对应的轴向应变作为初始值，根据不同屈曲形式对应的非线性方程计算弦截区间点的函数值，进行弦截法迭代计算，得到弹塑性构件的临界轴向应变，进而获得屈曲荷载等信息。该方法采用的弦截法收敛速度快、计算量小、无需嵌套循环，可有效解决两端铰接轴心受压开口薄壁构件的弹塑性屈曲快速计算问题，便于工程应用。     

混凝土结构设计(九)——结构构件的规定

<正> 六、结构构件的规定结构构件的规定包括框架柱的计算长度、深梁设计和叠合式受弯构件设计。(一)框架柱的计算长度在细长压杆的设计中,通常都要考虑轴向力对已产生挠曲变形的压杆中引起的附加弯矩。目前,国内外一般采用近似方法来确定这种附加弯矩,即首先根     

铝合金矩形开孔柱轴压性能试验研究

采用试验研究的方法,对6061-T6系列和6063-T5系列的铝合金矩形开孔柱的轴心受压性能进行了试验研究。试验主要研究了材料的力学性能、试件的初始几何缺陷、变形性能、破坏模式、轴压承载力、孔洞的存在及数目对铝合金轴心受压构件承载力和屈曲模式的影响等,并将试验所得结果与各国铝合金设计规范中相关公式计算所得结果和北美冷弯型钢轴心受压开孔构件的有效宽度法公式的计算结果进行了对比。通过试验和对比发现:中国规范关于铝合金轴心受压构件极限承载力的计算结果偏大,欧洲规范更贴近试验结果,孔洞的存在降低了构件的承载力,北美冷弯型钢轴心受压开孔构件的计算公式不适用于铝合金开孔构件。     

高强度等边角钢轴心受压局部稳定的有限元分析和设计方法研究

随着钢结构的发展,高强度热轧等边角钢在钢结构中的应用逐渐增多,如输电铁塔和大跨度桁架等。然而由于强度的提高,较多数量角钢截面的等效宽厚比超过规范的限值,不满足局部稳定的要求。我国现行规范尚未对这一问题给出明确规定。运用通用有限元软件ANSYS建立有限元模型,准确模拟构件的残余应力和几何初始缺陷,对15个高强度热轧等边角钢轴心受压构件的局部稳定受力性能进行有限元分析,并与相应的试验结果进行对比。比较结果表明,建立的有限元模型能够准确模拟几何初始缺陷和残余应力对构件局部稳定受力性能的影响,从而准确地分析计算高强度热轧等边角钢轴心受压构件的局部稳定受力性能。利用已验证的有限元模型,对高强度热轧等边角钢轴心受压构件的局部稳定受力性能进行有限元参数分析,并与美国规范和欧洲规范的设计方法进行对比。结果得到:几何初始缺陷和残余应力对于高强度热轧等边角钢轴心受压构件局部稳定承载力的影响比普通钢材受压构件小;美国钢结构设计规范能够更准确的计算Q420等边角钢轴心受压构件的局部稳定承载力。     

带翼缘十字形截面轴心受压构件的扭转失稳极限承载力分析

带翼缘十字形截面构件轴心受压时,极有可能发生扭转失稳。对于此类构件的扭转失稳,相关研究相对较少,设计时很容易被忽略,在工程应用时存在安全隐患。采用有限元方法,计入残余应力的影响,对带翼缘十字形轴心受压构件的失稳承载力进行了研究,考察了初始扭转角、扭转长细比、翼缘宽度、腹板高度、腹板厚度等参数对带翼缘十字形截面构件扭转失稳承载力的影响。结果表明:带翼缘十字形截面轴心受压构件在扭转失稳后不具备后屈曲性能;初始扭转会加速截面塑性区的发展,降低截面的刚度;在给定初始扭转缺陷和残余应力的前提下,构件的扭转失稳极限承载力仅与扭转长细比λω有关,与翼缘宽度、腹板高度、腹板厚度等几何参数没有直接关系。     

卷边翼缘工形截面构件在轴心压力作用下的稳定承载力研究

与普通工形截面比较,卷边工形截面构件由于卷边的存在增强了翼缘的抗压屈曲能力,进而提高了截面的承载效率,是一种新型的薄壁截面构件。采用大挠度弹塑性板壳有限元分析方珐,对卷边工形构件在轴心压力作用下的稳定承载性能进行了研究。在考虑构件与板件几何初始缺陷和截面残余应力的情况下,研究了卷边工形截面参数(截面宽高比、腹板高厚比、翼缘宽厚比)与构件长细比的变化对轴心压力构件稳定承载性能的影响。最后,在大量数值分析结果的基础上,归纳总结出了卷边工形构件在轴向压力作用下的稳定承载力设计公式。     

格构式轴心受压构件的剪力计算

由于实际轴心受压构件存在不可避免的各种初始缺陷,导致构件中出现剪力,这种剪力会对格构式构件带来剪切变形,影响构件的承载力。本文特对新订规范中第5.1.6条规定的剪力计算,进行了推导和讲述。     

卷边加强开孔的冷弯型钢受弯构件的性能、优化及设计

冷弯型钢(CFS)受弯构件的腹板常常开圆孔,用于通过管道、电缆、水管设施和安装横向支撑等。传统在冷弯型钢腹板上开孔的构件的翼缘是不带卷边的,最近研发出新型具有加劲卷边的C型截面冷弯薄壁型钢抗弯构件。然而,目前对于新型C型截面构件的研究尚不深入,有用的试验也有限。该文采用有限元分析方法分析加劲开孔的冷弯型钢薄板和典型C截面构件的稳定性。基于弹性屈曲分析方法得出孔洞的最佳剖面,并将其应用于标准C截面构件。采用屈曲后有限元分析方法确定构件的挠曲强度。结果表明加劲孔洞能够大大提高C截面CFS挠曲强度。计划提出新的设计准则以准确计算孔洞剖面最佳的新型C截面构件的挠曲强度。     

直接分析设计法中的受压构件等效初始缺陷研究

在GB 50017-2017《钢结构设计标准》中,仅对考虑材料弹性阶段的直接分析设计法中的构件初始缺陷取值作出了规定,对考虑材料弹塑性发展的直接分析设计法中未给出构件初始缺陷取值的具体数值.为此,基于钢结构塑性稳定理论,利用轴心受压构件稳定系数反向推导其等效初始缺陷,包括初始几何缺陷和残余应力.根据不同的截面类型和钢材...     

莱钢产轧制H型钢构件受力性能的理论与试验研究(Ⅳ)H型钢构件轴心受力性能的理论分析

对国产轧制H型钢截面构件进行了轴心受压承载力的理论研究。通过有限元方法 ,对国产轧制H型钢轴心受压构件的极限承载力进行了弹塑性和几何非线性的有限单元法理论分析 ,同时考虑了热轧型钢的残余应力和构件的初始缺陷。计算了 114根国产轧制H型钢轴心受压构件的极限承载力 ,得出国产轧制H型钢轴心受压构件极限承载力的主要公式。提出了便于设计人员应用的轴心受压修正公式。     

不锈钢冷成型管截面轴心受压构件的有限元分析

采用有限元软件ANSYS对不锈钢冷成型管截面轴心受压长柱进行模拟,有限元模型中考虑不锈钢材料的非线性本构关系、冷加工效应、构件的初始缺陷以及构件中的残余应力。将模拟结果与国内外的试验数据进行对比。对比表明:有限元模型能够准确地模拟不锈钢构件的受力全过程,模拟平均误差小于5%;对影响不锈钢轴心受压构件受力性能的因素进行分析,分析表明:方矩管截面的转角区冷加工效应,不锈钢材料力学性能参数变化以及构件的整体缺陷取值对构件的整体稳定性能影响较大,而不锈钢构件的截面对稳定系数影响很小。分析结论可作为建立不锈钢轴心受压构件稳定承载力设计公式的参考。     

中欧钢结构规范关于轴压构件的两个算例对比

结合具体算例,对欧洲钢结构规范(EC3)和现行中国钢结构规范(GB 50017—2003)关于轴心受压构件的计算过程和结果进行了较为详细的对比,计算结果表明,关于轴心受力的计算,GB 50017—2003比EC3的要略为保守,验证了STAAD软件在欧洲规范中关于轴心受力构件的验算结果基本可信。