新型外包钢-混凝土组合梁扭矩计算

在对5根新型外包钢-混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭试验的基础上,研究了这种新型组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态、工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了新型外包钢-混凝土组合梁的扭矩-扭率、荷载-应变、弯矩-挠度、荷载-裂缝之间的相互关系.通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析,提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式;采用变角空间桁架模型,提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式,理论公式计算结果与试验结果吻合良好.为评估结构的安全稳定性提供了依据,丰富了组合梁受扭性能的研究方法和内容.     

外包钢－混凝土组合梁受扭性能

为了研究外包钢〖XC半字线.tif,JZ〗混凝土组合梁的扭转性能，对8根外包钢〖XC半字线.tif,JZ〗混凝土组合梁进行了纯扭和复合受扭实验。研究了组合梁在纯扭和复合受扭作用下的破坏形态，工作机理以及裂缝发展分布的情况,比较分析了组合梁扭矩〖XC半字线.tif,JZ〗扭率、荷载〖XC半字线.tif,JZ〗应变、弯矩〖XC半字线.tif,JZ〗挠度、荷载〖XC半字线.tif,JZ〗裂缝之间的相互关系。通过对组合梁受扭性能的弹塑性理论分析，提出了组合梁纯扭及复合受扭作用下开裂扭矩的计算公式；采用变角空间桁架模型，提出了该新型组合梁在纯扭及复合受扭作用下的极限扭矩计算公式，理论公式计算结果与试验结果吻合良好。     

开口截面钢-混凝土组合梁受扭的试验分析

为研究钢-混凝土组合梁在不同加载方式下的受扭性能,完成了6根钢-混凝土组合梁的弯扭试验和纯扭试验,其中2根梁的扭矩直接作用于工字钢梁上,其余4根梁则由钢梁和混凝土翼缘板作为整体共同受扭。试验结果表明,当扭矩直接作用于钢梁上时,混凝土翼缘板通过栓钉对钢梁的扭转提供约束,从而使钢梁的抗扭承载力比纯钢梁的提高2倍以上。在试验参数相同时,混凝土翼缘板和钢梁作为整体复合受扭时组合梁的开裂扭矩及极限抗扭承载力比扭矩直接作用于钢梁时的分别提高86%和39%。分析了两种不同加载方式下钢-混凝土组合梁受扭和受弯承载力的变化。建立了扭矩直接作用于钢梁上时极限扭矩的计算模型及计算公式。对整体受扭时组合梁的弯矩相关性进行了分析,并建立了相关曲线公式。计算结果与实测值吻合较好。     

钢-混凝土组合梁弯扭相关性的试验研究

为研究钢 混凝土组合梁的弯扭性能 ,完成了 4根组合梁的弯扭试验。详述了在不同扭弯比下组合梁的受力性能及破坏形态 ,对裂缝发展和应力的变化情况进行了分析。指出了根据传统的弯剪扭相关方程得到的极限扭矩计算公式的不合理性。根据破坏机理 ,推导出了弯扭复合作用时极限扭矩的计算公式 ,并给出了弯剪扭复合作用时的相关公式及影响因素。计算结果与试验值吻合较好     

新型外包钢-混凝土组合梁受扭的非线性有限元分析

基于5根新型外包钢-T形截面混凝土组合梁受纯扭作用的试验成果,采用ANYSY参数化程序设计语言(APDL)编制了命令流,对纯扭作用下组合梁的受扭性能进行了非线性有限元分析(FEM).FEM分析考虑了钢筋和混凝土间的相互作用,以及外包钢和混凝土间的相互作用,较好地模拟了新型外包钢一混凝土T形截面组合梁以及T形截面钢筋混凝土梁受扭构件的受力、破坏全过程.模拟得到构件的扭矩-扭率关系曲线以及构件的极限扭矩与试验结果吻合较好,验证了所建模型分析组合梁受扭全过程分析方法的可行性,以及所编制的APDL命令流程序对组合梁受扭计算的有效性,为组合梁受扭设计提供了实用的计算软件.     

钢-混凝土组合梁的受扭试验与分析

为了研究钢-混凝土组合梁的抗扭性能,完成了4根不同配箍率的组合梁纯扭试验,借助结构分析软件,采用三维8结点实体单元的有限元模型,对组合梁纯扭试件在弹性阶段的变形、截面应力分布情况进行了分析。试验和分析结果表明:受扭承载力主要由混凝土翼板提供,翼板的截面尺寸是影响极限承载力的主要因素,其中翼板厚度对组合梁受扭承载力的影响更为显著;而配箍率对组合梁受扭承载力的影响并不大。其它条件相同时,当配箍率为0.54%左右时,组合梁受扭承载力将达到最大。提出了组合梁弹性抗扭刚度计算公式和开裂扭矩计算公式;本文采用变角空间桁架模型,并结合已有的试验成果,提出了可供设计参考的极限承载力计算公式。公式计算结果与试验值吻合良好。     

箱形钢-混凝土组合梁的复合弯扭试验研究

为研究钢-混凝土组合梁的弯扭性能,完成了6根箱形组合梁的纯扭和弯扭试验,详述了在不同扭弯比下箱形组合梁的受力性能及破坏形态,对裂缝发展和应力的变化情况进行了分析,揭示了箱形组合梁在弯扭复合作用下,极限扭矩和极限弯矩会相应提高的机理。对组合梁扭型破坏和弯型破坏进行了对比分析,指出了根据传统的弯剪扭相关方程而得到的相关公式的不合理性,并给出了在复合弯扭和弯剪扭下的相关公式,得到的结论能为组合梁计算和分析设计提供参考。     

高强钢筋混凝土复合受扭构件开裂性能试验研究

以轴压比和相对偏心距为参数,对8根高强钢筋混凝土压弯剪构件在单调扭矩作用下的性能进行了试验研究,探讨了试件裂缝的产生和发展、破坏特征以及影响裂缝倾角和开裂扭矩的因素。推导出了压弯剪复合受扭构件开裂扭矩的计算公式,与试验结果进行对比,计算值与试验值吻合较好,为高强混凝土复合受扭构件开裂扭矩的计算和设计提供了参考。     

实腹式型钢混凝土梁受扭性能试验研究

为研究实腹式型钢混凝土梁在扭矩作用下的受力性能,进行了6根不同参数实腹式型钢混凝土梁和1根钢筋混凝土梁的纯扭试验。试验结果表明:实腹式型钢混凝土受扭构件与钢筋混凝土受扭构件的开裂机会相等,可以忽略型钢对开裂扭矩的影响;但型钢对极限扭矩有大幅提高作用,并有效改善了构件的延性;减小箍筋间距和增大配钢率可以提高型钢混凝土构件的受扭承载力。通过分析提出了型钢混凝土纯扭构件开裂扭矩和极限扭矩的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

型钢混凝土构件复合受扭性能试验及强度计算

为研究双轴对称型钢混凝土构件的复合受扭性能,以配钢形式、箍筋间距、混凝土强度、轴压比、扭弯比为变化参数,完成了10个型钢混凝土试件的单调加载试验。研究了压弯剪扭复合受力下构件的破坏形态、扭率-扭矩曲线,并以叠加原理为基础,探讨双轴对称型钢混凝土构件在扭矩作用下的开裂扭矩和极限扭矩计算。结果表明,试件均经历了开裂荷载前的弹性阶段、弹塑性阶段和峰值扭矩后的破坏阶段;10个试件最终呈扭型破坏;闭合角钢桁架混凝土构件受扭承载力明显优于实腹式十字形型钢混凝土构件;轴压比从0.1增加到0.2,试件受扭承载力平均增长11.5%;扭弯比从0.5增加到1.0,试件受扭承载力平均减小2.3%。根据改进的内力分配法和叠加原理提出的计算公式,其计算值与试验值吻合较好。     

基于层间扭转角的高层建筑扭转分析

高层建筑发展迅速,地震作用下高层建筑扭转问题现象明显。目前规范只给出了位移比、周期比的定义,并不能完全控制由结构扭转角产生的不利影响。用公式推导出扭转角参考值,同时用有限元方法建立3个分析模型,通过改变结构刚度布置,对比分析层间扭转角及楼层位移的变化规律,提出在规范中增加层间扭转角作为结构扭转控制指标的建议。     

钢筋混凝土结构构件协调扭转的零刚度设计方法——《混凝土结构设计规范》(GB50010)受扭专题修订背景介绍(四)

对于钢筋混凝土超静定结构在弯、剪、扭共同作用下的构件 ,采用假定约束构件扭矩为零的刚度法进行结构设计 ,是国外所采用的一种较为简便而且经济的方法。我国规范GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2由于缺乏工程经验 ,未作具体规定。为了广大设计人员的需要 ,在学习和总结国内外有关设计条文和设计经验的基础上 ,提出比现有设计规定更为完整的设计条文和具体设计方法 ,供有关设计工作和工程技术人员参考     

裙房偏置高层建筑结构地震扭转控制建议

通过对46种裙房偏置高层建筑结构水平地震扭转计算及平面演变分析,寻找刚度分布和扭转控制参数变化规律,指出结构平面中存在着受扭敏感区和质心区,地震扭转计算和抗扭控制的关键是调整受扭敏感区和质心区抗侧力构件的刚度,使其在结构平面上达到合理分布。分析认为,宜在结构平面上大致划分出受扭敏感区和质心区,采取适当的增加抗扭刚度的构造措施,根据弹塑性时程分析结果提高结构的抗扭性能。     

Torsion in thin-walled cold-formed steel beams

Thin-walled cold-formed steel members have wide applications in building structures. They can be used as individual structural framing members or as panels and decks. In general, cold-formed steel beams have open sections where centroid and shear center do not coincide. When a transverse load is applied away from the shear center it causes torque. Because of the open nature of the sections, torsion induces warping in the beam. This paper summarizes the research on the behavior of cold-formed steel beams subject to torsion and bending. The attention is focused on beams subject to torque, because of the effect of transverse loads not applied at the shear center. A simple geometric nonlinear analysis method, based on satisfying equilibrium in the deformed configuration, is examined and used to predict the behavior of the beams. Simple geometric analyses, finite element analyses and finite strip analyses are performed and compared with experimental results. The influence of typical support conditions is studied and they are found to produce partial warping restraint at the ends. This effect is accounted for by introducing hypothetical springs. The magnitude of the spring stiffness is assessed for commonly used connections. Other factors that affect the behavior of cold-formed steel members, such as local buckling, are also studied.     

L形柱结构附加扭转试验及剪扭承载力分析

在试验的基础上,考察了在低周反复荷载作用下L形柱所产生的扭转效应,并借鉴规范对复合受力构件剪扭承载力的计算方法,定量地分析了附加扭矩对L形柱所产生的影响.研究结果表明:单个L形柱和结构中的L形框架柱受扭性能不同,前者对水平荷载的加载角度表现敏感,非对称加载时,附加扭矩的影响不可忽略,设计中应考虑弯剪扭的复合作用;而后者作为结构中协同工作的一部分,抗扭性能明显改善.     

柱肢结构的约束扭转分析

为了方便设计分析计算,以具有刚性横梁或刚性板的理想化柱肢结构为模型,推导出了计算扭转角的约束扭转方程,并通过有限元分析验证了方程的正确性。从方程可以看出,扭转角与各柱肢的抗扭刚度和抗弯刚度均有关。该方程的推导为柱肢结构的理论计算提供了一定的参考。     

某超高层结构的扭转分析与设计

通过对扭转的近似计算得出减小结构扭转、增强结构抗扭能力的设计概念,将其运用到实际工程中,整体调整结构布置,对扭转位移较大的构件采用延性较好的钢管混凝土柱,使结构在地震作用下具有良好的安全储备,并进行结构安全性能目标评价和模型验证试验。     

薄壁梁在剪切变形下的扭转分析

第一部分针对剪切变形下的薄壁梁提出扭转分析理论。采用Vlasov薄壁梁理论假定梁截面的静许用应力区,采用能量补充原则表达假定应力场下的控制区相容条件。依靠自然边界条件将扭曲变形与内力联系起来。文中采用新理论分析了一个扭转梁的例子,旨在阐明其对实际问题的应用性。第二部分采用基于力的有限元方法分析该解决方案,假设两个分别具有线性和双曲线复合力矩的有限元模型。相比基于动力学假定的传统梁理论计算结果,有限元分析结果提供的刚度更低。     

大型球体建筑的扭转效应控制

一般建筑的抗震扭转效应控制是通过在建筑的合适部位设置一定数量的剪力墙得以实现,但是对于大型球体建筑,如何控制其扭转效应,尚无一定的设计经验.文章以杭州国会中心项目为例,详细探讨径向斜撑与环向斜撑对建筑物地震扭转效应控制所起的不同作用,对今后类似球体建筑的结构设计具有借鉴意义.