同时设纵横向加劲肋的梁腹板在复合应力作用下的屈曲分析

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)对组合钢梁腹板的局部稳定作了较大改动,通过建立有限元模型并考虑多种几何参数及应力组合,对腹板的局部稳定进行了深入的研究,对新规范中梁腹板区格在复合应力作用下的局部屈曲相关公式进行了验证,重点分析了此相关公式的安全度。     

公路、铁路与房建行业钢结构设计规范比较研究

通过对比交通部标准JTJ025—86《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》、行业标准TB10002.2—2005《铁路桥梁钢结构设计规范》与国家标准GB50017—2003《钢结构设计规范》的主要条文,研究了公路、铁路行业桥梁钢结构与房建钢结构在设计准则、所用钢材牌号及材料属性、设计荷载、主要计算公式等方面的异同,重点分析了三种规范材料强度取值、构件强度、稳定性和疲劳验算存在差异的原因,客观评价了公路、铁路钢结构规范主要验算公式的合理性;研究成果对工程设计人员深入理解公路、铁路桥梁钢结构设计规范,掌握钢桥设计的精髓有实用价值。     

焊接工形梁在纯弯作用下的腹板高厚比限值及极限承载力

通过对腹板在弹性、弹塑性阶段受力特征的研究 ,推导出腹板不设置加劲肋时的高厚比限值 ;采用非线性有限元分析了腹板屈曲后梁的极限承载力 ,并给出了便于设计应用的简化强度验算公式 ;分析中考虑了初始弯曲和残余应力的影响。推荐公式可供《钢结构设计规范》(GBJ1 7- 88)作补充参考。     

《钢结构设计规范》(GB50017—2002)焊接工字梁腹板的局部稳定和考虑屈曲后强度的计算

与现行《钢结构设计规范》(GBJ17—88)相比,新修订的《钢结构设计规范》(GB50017—2002)对焊接工字梁腹板屈曲临界应力和局部稳定的计算作了较大的改动,增加了梁腹板考虑屈曲后强度设计的相关条文。对弯矩、剪力和局部压力单独作用下的腹板屈曲临界应力作了修正,考虑了板件的几何缺陷和材料非弹性性能,对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性,计算局部稳定的相关公式随着临界应力的修正也作了相应的调整;建议承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接工字梁宜考虑腹板屈曲后强度,按考虑腹板屈曲后强度来计算梁的的抗剪和抗弯承载力,而不再验算腹板的局部稳定。本文详细介绍了规范条文修改的理论依据,比较了新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新设计方法的优越性。     

正八边形钢板腹梁弯曲性能试验研究

基于蜂窝钢梁外观,提出了一种新型空腹式钢结构主梁——正八边形钢板腹梁。借鉴蜂窝钢梁挠度计算中费氏空腹桁架理论,推导了该结构在弯曲荷载作用下的挠度变形公式,并通过有限元方法进行了验证。进一步地,为了研究该结构的弯曲性能,根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)要求,设计了1根缩尺模型试件,通过两点加载方式对其变形能力、应变特点和破坏方式进行了试验研究。采用通用有限元软件ABAQUS 2017建立了该结构非线性有限元分析模型,并将试验结果与有限元模拟结果进行了对比研究。结果表明:对于腹板非连续的正八边形钢板腹梁,采用费氏空腹桁架理论提出的结构挠度计算公式具有较好的精度;通过静载弯曲试验发现,正八边形钢板腹梁发生破坏时,顶板纯弯段区域出现了局部屈曲现象,同时腹板发生屈曲变形;经过合理设计的正八边形钢板腹梁在弯曲荷载作用下具有较好的抗弯性能。     

关于铁路桥规压挠构件总稳定性验算方法的最新讨论

在研究分析国内外有关桥梁钢结构现行设计规范的基础上,结合科研设计经验和我国铁路桥涵钢结构工程的实际情况,提出了应在修订中的我国《铁路桥涵钢结构设计规范》中增加双向受弯压挠构件总稳定性验算方法的建议．所提出的适用公式能与原桥规单向受弯压挠构件稳定性验算公式圆顺地衔接起来．     

梁腹板在弯、剪及局压复合应力作用下的屈曲分析

前钢结构设计规范(GBJ17-88)中有关梁腹板局部稳定的计算公式来源于无限弹性完善板假定,一方面与构件的实际工作状况有一定出入,导致计算结果有时会偏于不安全;另一方面又与有关钢梁在弯曲正应力作用下的强度计算公式(考虑截面部分进入塑性)不相协调。针对《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中变动较大的该部分设计内容,本文考虑不同的几何参数及弯、剪、局压多种应力组合工况对梁腹板屈曲临界应力的影响,对修订后的梁腹板横向加劲区格在复合应力作用下的临界应力相关公式进行了大量的有限元分析与计算;重点考察了梁腹板的弹塑性屈曲性态及规范(GB50017-2003)中相关公式所具有的设计安全度。在此基础上,提出相关的设计建议,供规范修订及进一步的研究参考。     

焊接工字梁腹板的局部稳定和考虑屈曲后强度的计算

新《钢结构设计规范》相对旧规范(GBJ17-88)增加了梁腹板考虑弯曲后强度设计的相关条文,对弯矩、剪力单独作用下的腹板屈曲临界应力作了修正。对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性。计算局部稳定的相关公式随着临界应力的修正也作了相应的调整。为便于新标准的执行,故详细介绍规范条文修改的理论依据,比较新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新的设计方法的优越性。     

关于压弯钢构件腹板局部稳定性验算的探讨

提出了直接考虑腹板最大使用压应力条件下 ,压弯构件腹板高厚比限值计算公式 ,该公式可用于非直接承受动力荷载的压弯钢构件腹板局部稳定性验算 ,可以省略钢结构设计规范关于压弯钢构件局部稳定验算中有效截面法的补充验算。实例计算表明 ,该公式在工程设计中是适用的。     

梯形波纹腹板钢梁弹性局部剪切屈曲计算分析

与平腹板钢梁相比,梯形波纹腹板钢梁腹板局部剪切屈曲性能有所提高。弹性局部剪切屈曲是梯形波纹腹板钢梁设计计算基础,本文运用ANSYS有限元计算分析梯形波纹腹板钢梁弹性局部剪切屈曲,并与经典公式进行计算对比,发现经典公式计算值与ANSYS有限元计算结果存在较大偏差。由于存在"手风琴效应",腹板承担的弯矩相对较小,以致在腹板局部剪切屈曲计算中通常被忽视,这种方法是否适用于所有梯形波纹腹板钢梁及其所造成的计算偏差值得研究。本文从荷载条件、波折角大小、腹板尺寸以及翼缘尺寸等方面对影响梯形波纹腹板弹性局部剪切屈曲的因素进行计算分析。分析表明,上述影响因素与腹板弯矩相关,而腹板弯矩的存在将影响腹板弹性局部剪切屈曲。     

剖分T型钢轴压杆件相关屈曲原理及其应用

通过对剖分T型钢轴压杆件屈曲原理的理论分析 ,考虑到剖分T型钢翼缘板较强 ,对腹板有一定的约束作用 ,指出了《钢结构设计规范》(GB 5 0 0 17)中对其腹板宽厚比限值过于保守。根据剖分T型钢组成板件的局部屈曲和轴压构件整体屈曲临界力相等的等稳定条件 ,在对“规范”中的剖分T型钢截面计算结果的基础上 ,提出了腹板宽厚比限值的合理公式 ,供修订钢结构设计规范时参考 ,也为保证剖分T型钢用作轴心压杆的安全性提供了理论基础 ,促进了国产剖分T型钢的应用。     

钢梁侧扭屈曲的理论、试验研究及其验算方法 (上)

<正> 主要用于房屋结构的我国通用规范《钢结构设计规范》(TJ17-74),将于今年开始进行修订。本文就钢梁侧扭屈曲问题简单介绍当前国内外的理论和试验研究概况,评述各国现行设计规范中采用的验算方法,供我国修订有关条文时参考。钢梁最常用的截面是工字形,其绕截面两主惯性轴的惯性矩往往相差极大,即I_x》I_y。跨度中间无侧向支承的梁在最大刚度平面内承受横向荷载或力矩作用时,当荷载到达一定数值,常迅速产生较大的侧向位移u和扭转角θ,使梁丧失承载能力。这一现象叫做侧扭屈曲或丧失整体稳定。研究钢梁的侧扭屈曲,就是要求得产生侧扭屈曲时的临     

考虑腹板局部屈曲的薄壁工形截面压弯强度简化计算

通过大量的计算 ,对现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中的考虑腹板局部屈曲的薄壁工形截面压弯强度计算进行了分析。指出了《规程》中的缺陷及其改进方法 :一是对单轴对称截面较大翼缘受压的情况 ,除了验算受压区屈服的情况外 ,还应补充验算受拉翼缘先屈服的情况 ,作者给出了具体的验算公式。二是用《规程》中的方法进行计算时 ,只在轴力作用下 ,腹板宽厚比 (hw/tw) fy/2 35>2 1 7时 ,ρ <0 ,即整个腹板受压区都失去作用 ,这与实际情况不符合。对此 ,使用美国AISI规范公式进行了计算 ,给出了以美国AISI规范公式为基础的精度良好的简化近似公式 ,以供参考使用。     

双向弯曲和扭转作用下钢梁的稳定验算

热轧及焊接钢梁同时承受双向弯曲和扭转作用的整体稳定计算,现行钢结构设计规范还未有规定。根据已有文献的试验和分析结果,结合现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003）和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）,提出双向弯曲和扭转同时作用下H形和槽形热轧及焊接钢梁的整体稳定验算方法,可为工程实践及相关研究参考。     

焊接结构屈曲后承载力分析

目前,GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》对冷弯薄壁型钢中受压板件屈曲后强度的利用进行了相关规定,GB50017-2003《钢结构设计规范》仅对承受静力荷载和间接承受动力荷载焊接梁腹板的屈曲后强度进行了考虑。为此,对焊接结构中板件考虑屈曲后强度的极限承载力进行深入研究,提出焊接结构中均匀受压板件在考虑几何缺陷和残余应力时的计算公式。此公式计算结果与GB50018-2002的接近,且公式形式简捷实用,可供工程设计使用。     

钢梁抗火计算和设计的实用方法

本文结合我国现行钢结构设计规范，提出了一套钢梁抗火计算和设计的实用方法。本文首先给出了火灾下钢构件内部升温的计算公式，然后导出了高温下钢梁的承载力验算公式和钢梁临界温度的计算方法，最后通过计算示例说明了本文方法的实际应用．     

剖分T型钢压杆腹板局部屈曲及高厚比限值

《钢结构设计规范》(GB5 0 0 1 7— 2 0 0 3 )放宽了热轧剖分T型钢压杆腹板高厚比限值 ,促进了剖分T型钢的推广使用。对剖分T型钢压杆腹板局部屈曲进行了理论分析、试验研究及非线性有限元计算。在试验及分析结果的基础上 ,提出了腹板高厚比限值简化计算公式并对规范公式进行了验证。     

钢梁稳定性再研究:国内近年的研究成果和建议(Ⅳ)

简要介绍我国近年来对钢梁稳定性的研究成果,总结钢梁稳定性的一般规律,提出设计公式中应考虑可靠指标的要求,最后得出钢梁稳定系数公式建议,并与GB 50017—2014《钢结构设计规范》报批稿进行对比。     

关于T形、L形、槽形、工字形等截面剪力墙稳定验算方法的探讨分析

异形剪力墙稳定验算主要包括翼缘、腹板局部稳定验算和墙肢整体稳定验算。其中,翼缘、腹板局部稳定问题是二维受压构件的稳定问题,而《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)提供的验算方法的依据是一维压杆稳定验算的欧拉公式,该方法理论依据不足。根据异形剪力墙翼缘、腹板的不同边界条件及平板屈曲理论推导出异形剪力墙局部稳定验算公式,同时对异形剪力墙整体稳定的规范验算公式及验算条件提出了改进意见。     

钢-混组合结构在桥梁中的应用综述

本文通过介绍钢一混凝土组合结构在桥梁中的应用发展历史,结合组合结构桥梁技术发展情况,介绍了《公路钢-混组合桥梁设计施工规范》(JTG/T D64-01-2015)和《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)编制情况,以及在我国"加强推进公路钢结构桥梁建设"技术政策背景下组合结构桥梁的推广应用情况,提出了在推广应用中一些值得关注的主要风险问题。