门式刚架梁隅撑设计的强度要求

研究了受到檩条和隅撑侧向支撑的梁的弯扭失稳问题。首先对檩条-隅撑体系对梁提供的侧向支撑刚度进行了推导,然后考虑檩条位置和隅撑支撑作用的特点,对梁的弯扭失稳临界弯矩与支撑刚度的关系进行了有限元分析,考虑梁的初始侧移和初始扭转,研究了使梁的临界弯矩达到屈服极限时隅撑中的内力,这个内力即是对隅撑的强度要求。通过4个算例表明,侧向支撑力小于下翼缘屈服轴力的1%,远小于《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102∶2002)中规定的支撑力。     

门式刚架中隅撑轴力强度的ANSYS分析

研究受到檩条和隅撑支撑作用的梁的弯扭,首先对檩条-隅撑体系提供结果的侧向支撑刚度进行了推导,然后考虑梁的初始侧移,研究了使梁的临界弯矩达到屈服弯矩时隅撑中的内力,这个内力即是对隅撑的强度要求。通过4个算例表明,隅撑轴力不到下翼缘屈服轴力侧向分量的1%,远小于《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102∶2002)中规定的支撑力。     

檩条设计中若干问题的探讨

檩条一般采用简支梁,假定屋面板能阻止其侧向失稳和扭转,则只计算其强度.仅就连续檩条以及隅撑对檩条的附加力导致檩条上翼缘受拉、下翼缘受压,失去屋面板对受压区的侧向支撑时等情况进行分析,希望对工程设计有所裨益.     

隅撑支撑混凝土框架的抗震性能

隅撑是隅撑支撑混凝土框架中的耗能构件,其设计参数对隅撑支撑混凝土框架的抗震性能有重大影响。本文主要通过非线性分析,探讨了隅撑的设计参数对隅撑支撑混凝土框架抗震性能的影响。结果表明:随着隅撑和柱惯性矩之比Ik/Ic的增大,隅撑支撑混凝土框架的屈服强度Vy和刚度比KKBF/KMRF逐渐增大;同时,隅撑支撑框架能够通过隅撑的屈服而消耗地震的能量,且其耗能性能和延展性较好。     

轻钢结构中Z型连续檩条设计问题的探讨

针对我国现行钢结构规范中的不足 ,探讨Z型连续搭接檩条的结构性能 :荷载分布、搭接嵌套松动、内力计算、侧向稳定以及构件极限承载力等问题。此外 ,还讨论了带隅撑檩条的计算特点和双檩条的构造优点 ,提出了适合实际工程的算法 ,使冷弯薄壁型钢檩条设计更为经济合理。方法和结论可供设计人员参考     

考虑隅撑作用的简支檩条设计研究

简支檩条的常规设计不考虑隅撑对檩条的作用,但隅撑与檩条的连接是客观存在的,隅撑对檩条的受力会产生影响。本文分析了隅撑对檩条的两种作用,即隅撑对檩条的支承作用和附加作用力,并指出隅撑作用下简支檩条的受力分析应当考虑活载不利布置以及各种不同的隅撑附加力工况。算例计算表明,考虑隅撑作用的简支檩条内力变化较大,常规设计偏不安全。     

考虑隅撑作用的简支檩条设计研究

简支檩条的常规设计不考虑隅撑对檩条的作用,但隅撑与檩条的连接是客观存在的,隅撑对檩条的受力会产生影响.本文分析了隅撑对檩条的两种作用,即隅撑对檩条的支承作用和附加作用力,并指出隅撑作用下简支檩条的受力分析应当考虑活载不利布置以及各种不同的隅撑附加力工况.算例计算表明,考虑隅撑作用的简支檩条内力变化较大,常规设计偏不安全.     

用隅撑模板实现异型隅撑与主构件紧密安装

对于平面外刚度较小的钢构件，往往使用成对隅撑来保持其结构稳定．某工程设计要求钢柱楔进隅撑张口处，隅撑螺栓孔高度、中心位置必须和钢柱相应部位高度吻合，实现隅撑与钢柱表面紧贴连接。达到外露构件安装美观的目的。     

钢管混凝土隅撑框架的抗震性能研究

将隅撑引入钢管混凝土柱框架支撑结构中作为耗能构件,通过对采用不同结构体系的6个计算模型进行有限元分析,对比研究采用隅撑支撑进行耗能时结构的抗震性能及隅撑的耗能能力,分析得出经过合理设计的隅撑作为耗能构件的优越性和实用性,并对隅撑的连接节点进行了详细设计。     

隅撑对檩条受力的影响分析

为了对考虑隅撑作用的檩条受力情况进行分析,研究了隅撑对檩条产生的支承作用以及附加作用力,并通过算例加以验证,可知简支檩条在隅撑作用下的受力与常规檩条不同,在檩条设计中应加以考虑。     

有平面外支撑的工形截面圆弧钢拱弹性稳定性能及支撑刚度设计

采用有限元特征值屈曲数值方法，对平面外支撑工形截面圆弧拱弹性屈曲荷载及其刚度取值进行研究。在考虑各种荷载条件与拱脚条件下，研究了支撑刚度，约束类型、数量以及作用位置对钢拱平面外屈曲性能的影响，对于设置等间距侧向支撑的情况，给出了侧向支撑弹性门槛刚度的拟合式，并提出了支撑点间拱段不发生平面外弹性失稳的条件。研究结果表明：平面外支撑越靠近拱顶，其防止平面外失稳的工作效率越高；设置侧向支撑的钢拱屈曲时，随着支撑刚度的增大其屈曲半波数逐渐增加，而仅在拱顶设置扭转约束时始终呈现1个半波失稳模式；从均匀受压圆弧拱的情况获得的等间距侧向支撑门槛刚度，应用在其他组合荷载作用下，同样可以获得足够的支承刚度；当工形截面钢拱的支撑点间拱段长度满足所提出的要求时，钢拱平面外失稳不先于平面内反对称整体失稳。     

金属蒙皮支撑C形檩条的计算理论

归纳了开口冷弯薄壁截面的几何特征和薄壁杆件的受力性能、特征,对蒙皮支撑C形檩条的抗剪刚度和抗扭刚度进行了分析,研究蒙皮支撑C形檩条在风吸力作用下的基本性能,旨在更深入了解金属蒙皮支撑檩条在整体蒙皮结构中所起的作用。     

多遇地震作用下高层钢结构支撑形式设计分析

支撑体系是钢框架结构的重要组成部分,尤其在高层结构中,支撑对提高侧向刚度作用显著。针对高层钢结构中普遍采用的几类支撑形式,分别对其进行多遇地震作用下的承载力极限状态和正常使用极限状态分析。采用的主要分析方法是有限元模型在天津波作用下的时程响应数值模拟,并对杆件应力、层间位移等重要控制变量进行对比分析。研究表明采用合适的支撑形式可有效地提高高层结构侧向刚度。在相同用钢量前提下,十字支撑和人字支撑的作用最为显著。     

支撑布置对钢框架结构抗侧刚度的影响

纯钢框架建筑结构体系刚度较小,层间位移起主要控制作用,设置支撑体系可有效地提高结构的整体抗侧刚度,减少结构用钢量。以广泛应用的多高层钢框架支撑结构为对象,通过计算不同支撑类型及支撑布置方式下钢框架支撑结构的顶点位移,研究了支撑形式对多、高层钢框架结构抗侧刚度的影响。研究结果表明,对于不同的支撑类型,支撑沿竖向集中布置于中间跨的钢框架结构抗侧移刚度好于将支撑布置在边跨以及其他跨上。对于相同的支撑布置方式,不论是中心支撑,还是偏心支撑,在抗侧刚度和经济性方面,人字形支撑框架均好于单斜杆支撑框架。     

拱墙结构平面外失稳机理与设计研究

拱墙是一种由拱、立柱、横梁组合而成的竖向平面结构，横梁上的竖向平面内荷载通过立柱传递到大跨度拱体中。为研究拱墙结构的失稳机理，采用有限元分析方法，对拱墙模型在弹性和弹塑性条件下的稳定性能进行了研究。分析结果表明：立柱侧向刚度及横梁侧向支撑刚度是影响拱墙稳定性能的主要因素，当横梁侧向支撑刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面外失稳；当横梁侧向支撑刚度大于其门槛刚度而立柱的侧向刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱体的平面外失稳；当横梁侧向支撑和立柱的侧向刚度均大于各自的门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面内失稳。结合某火车站站房工程，建立了横梁位置施加侧向弹簧支撑和带纵向桁架的两种拱墙模型，分析了该拱墙结构的平面外稳定承载力。结果表明，纵向桁架为拱墙横梁提供的平面外支撑刚度远大于拱墙的侧向支撑门槛刚度，提高拱墙的平面外稳定承载力需通过增大立柱的侧向刚度和加强立柱两端的可靠连接实现。     

带横向支撑压杆的稳定承载能力

本文通过对压杆横向支撑的刚度、内力的分析,揭示了横向支撑能否有效地减小压杆计算长度取决于支撑的刚度。在横向支撑满足一定刚度的条件下,压杆屈曲时支撑有刚度储备才能保证压杆临界荷载的增加。     

Lateral-torsional buckling of I-girders with discrete torsional bracings

Discrete torsional bracing systems are widely used in practice to increase the lateral-torsional buckling (LTB) strength of I-girders. However, only limited studies are available on the LTB strength of I-girders with mid-span torsional bracing. In addition, equivalent continuous brace stiffness concept is adopted for general discrete torsional bracing problems. This article presents an analytical solution for LTB strength and stiffness requirements of I-girders with discrete torsional bracings under a uniform bending condition. Firstly, the critical moment and torsional stiffness requirement are derived by using an energy method for an arbitrary number of bracing points. The proposed equations are then compared with the results of finite element analyses and those obtained by previous researchers. From the results, it is found that the proposed solutions agree well with the results of finite element analyses regardless of the number of bracing points, while the results for the equivalent continuous brace stiffness concept are not suitable for multiple discrete torsionally braced beams. Finally, reduced formula for the total stiffness requirement is proposed for the purpose of design, and effects of linear moment gradient loading and geometric imperfections on critical moments and stiffness requirement are also observed.     

冷弯型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能计算方法

进行了2块双面无板带交叉扁钢拉条支撑的冷弯型钢骨架墙体足尺试件(宽2.4m,高3m)抗剪试验。利用提出的墙体抗侧移刚度简化计算模型推导了墙体抗侧移刚度理论计算公式,并结合试验数据和有限元分析结果,得到墙体抗侧移刚度实用计算公式,公式计算结果与试验、有限元分析结果吻合较好;通过对墙体在水平力作用下的各种可能破坏模式的研究,提出了相应的墙体最大抗剪承载力计算模型,并结合试验和有限元结果,得到了墙体最大抗剪承载力实用计算公式,公式计算结果同试验、有限元分析结果比较一致。     

Numerical Studies of the Rotational Stiffness of Purlin–Sheeting System

In light-gauged steel purlin-to-sheeting roof systems, the attached sheeting can provide rotational restraints to the purlin. The magnitude of the additional rotational stiffness offered by the sheeting will affect the load bearing capacity of the purlin. The current design method in Eurocode3 (EC3) is less accurate in predicting the purlin–sheeting rotational stiffness as it neglects the effect of wall thickness of the purlin. An integral model is introduced based on the finite element method. Comparisons are made between numerical results and existing experiments and a good agreement is observed. Parametric studies are conducted based on the validated model to investigate the influences of geometric dimensions on the rotational stiffness. Two modified coefficients are proposed for calculating the rotational stiffness based on the codified formulae in EC3, where the effect of the wall thickness and the flange width of the purlin are both considered.     

柱列支撑的设计要求

介绍了用于减小压杆计算长度的侧向支撑的强度和刚度设计要求。首先介绍了为使单根压杆或一个柱列中柱子计算长度减小到侧向支撑点之间距离的最小刚度要求 ,研究了有缺陷体系中支撑的内力 ,提出了对支撑杆的强度要求。与国外有关规范进行了比较。