双向受弯构件斜截面受剪性能理论研究

结合混凝土及预应力混凝土双向受弯构件的广泛应用,总结了近年来国内外有关双向受弯构件斜截面受剪性能的研究,展望了今后该领域的研究方向,以提高研究效率,促进双向受弯构件斜截面的研究和应用。     

波纹腹板H型钢梁受弯承载力性能研究

为研究波纹腹板H型钢梁的受弯性能,首先对其进行理论分析,得出波纹腹板H型钢梁的承载力完全由上、下翼缘提供,腹板不承担弯曲正应力,并提出受弯承载力的理论计算式。设计完成2个试件的受弯承载力试验,得到了试件的荷载-位移曲线、极限荷载和破坏形态等。试验结果证明了所提出理论分析模型的正确性,并验证了所提出的承载力计算式是安全合理的。为了进一步验证理论分析模型,同时支持参数分析,采用有限元方法对波纹腹板H型钢梁的受弯性能进行数值模拟。有限元方法和试验得到极限弯矩等结果较为接近,试验梁的破坏弯矩超过理论塑性弯矩20%以上。通过参数分析可知：稠密腹板波形及较小的翼缘宽厚比能够提高极限弯矩;腹板高厚比对极限弯矩无显著影响。     

受弯钢梁在偏心荷载作用下的临界弯矩

从薄壁杆件的一般理论出发,推导出荷载偏离弯心但与主轴平行的受弯钢梁的临界弯矩公式。为了验证该公式的正确性,采用ANSYS有限元程序的三维板壳单元SHELL63模拟6根不同截面尺寸和偏心距的槽形钢梁,计算了它们的临界弯矩,并把数值计算结果与理论公式结果进行对比,两者符合较好。     

双向受弯构件正截面承载能力计算

根据GBJ10——89,提出了双向受弯构件正截面承载能力计算方法。该法概念清晰,计算精度高。     

工字形截面受弯钢梁负载下焊接加固试验研究

负载下焊接钢加固受弯钢梁的加固方法已在各类建筑结构的加固工程中得到广泛应用。为研究初始负载对焊接加固后钢梁的受力特性的影响,进行加固钢梁的受弯静力试验研究,试验包括3个不同初始负载下焊接加固的钢梁和1个作对比的未加固钢梁,材料类型均为普通碳素钢Q345B级钢。被加固钢梁为工字形双轴对称截面,加固方式为上下翼缘外侧对称贴焊钢板全长加固。钢梁端部约束采用夹支。基于试验结果,研究负载下加固前后钢梁的截面应变应力分布变化,失稳破坏形式和稳定承载力,并对试验结果和规范计算结果进行对比。结果表明:试件焊接加固冷却后,腹板受拉区拉应变和受压区压应变都增大,钢梁跨中挠度增大。加固后钢梁的稳定承载力是受初始负载大小和最终破坏模式影响的,加固后发生整体失稳的试件,初始负载对其稳定承载能力会产生不利的影响。研究为后续的数值参数分析提供重要基础数据,为优化现有设计方法提供参考依据。     

负载下碳纤维加固工字形受弯钢梁试验研究

随着经济发展,碳纤维复合材料加固结构构件普遍应用于工程实际中。论文通过对不同碳布加固长度、不同负载水平、不同加固层数及不同端部锚固情况下的工字形钢梁进行碳纤维布加固试验,汇总了负载水平、锚固措施、加固量等对加固工字形钢梁的力学性能的影响,为工程实践提供参考作用,得到以下结论：(1)工字形钢梁破坏形态主要为碳纤维布被拉断、工字形钢梁弯曲破坏、碳布端部发生剥离破坏;(2)与对比试件相比较,对于不同参数的工字形钢梁,随着加固量的提高,各特征荷载均有不同程度提高,但随着加固量的提高,其提高幅度有所下降;(3)不同加固参数下工字形钢梁其截面应变分布近似呈线性规律,基本符合平截面假定;(4)负载条件下工字形钢梁的荷载-跨中挠度曲线与对比试件基本相似,不同加固参数工字形钢梁刚度均有不同程度提高;(5)碳布应力主要集中在试件中间,相应的端部应力较低。     

双向受弯钢筋混凝土梁的非线性数值模拟

基于平截面假定,选择适当的钢筋和混凝土本构模型,使用Matlab建立非线性数值模型模拟双向受弯钢筋混凝土梁M—φ关系,P—Δ关系,并将模拟结果与实验结果进行对照,达到了良好的模拟效果。     

考虑局部屈曲影响的H形钢构件在双向压弯作用下的滞回性能研究

由于地震作用是多维的,结构构件在地震作用下将会受到双向弯矩作用,而构件在一个主轴方向的屈服或屈曲会给构件在另一主轴方向的各项性能带来退化。针对H形截面钢构件,设计了一种由万向铰与三个跟动装置组成的三维加载系统,对11个不同宽厚比、轴压比和加载方向组配下的大宽厚比H形截面钢构件进行了双向压弯的滞回试验研究,考察了其破坏模态、滞回曲线及耗能能力等滞回性能。采用ABAQUS软件建立了有限元模型,采用试验结果进行了校核。最后基于试验和有限元分析结果,分析了扭转效应对试件的影响特性。研究结果表明,板件的局部屈曲和塑性变形的相关作用是影响试件滞回响应的重要因素,而影响效果主要取决于板材宽厚比、轴压比和加载方向的耦合作用;扭转效应对所设计的试件影响较小。     

高强钢焊接薄腹工形截面双向压弯构件的稳定性

应用ANSYS有限元,分析了Q460高强钢焊接薄腹工形截面双向压弯构件的稳定性能,提出了可供实际应用参考的设计公式。分析中考虑的主要参数有腹板高厚比,构件长细比,翼缘宽厚比及荷载偏心率。结果表明,对受压为主的构件,腹板局部屈曲对构件稳定承载力影响较大,而对受弯为主的构件,这一因素对构件稳定承载力影响较小。有限元分析结果与现行规范方法计算结果比较表明,目前规范方法尚不能较好地计算高强钢焊接薄腹工形截面双向压弯构件的稳定承载力,因而提出了修正直接强度法,该法精度较好且偏于安全。     

Seismic behaviour of square CFT beam-columns under biaxial bending moment

This paper investigates the behaviour of square concrete-filled steel tubular (CFT) beam-columns subjected to biaxial moment. Nine tests on beam-columns are reported here under a combined loading of constant axial load and cyclic lateral load applied at varying angles to the axis of the cross-section, referred to as ‘diagonal’ loading. The specimens were prepared in order to evaluate the influence of different parameters on the overall structural response, their ductility and their energy dissipation ability; the parameters included the effects of axial load ratio, width-to-thickness ratio, concrete compressive strength, slenderness ratio and load angle on the moment strength. The experimental results indicate that the ductility and energy dissipation ability of biaxially loaded square CFT columns decrease with increasing the axial load ratio. Their ductility and energy dissipation ability was also observed to decrease as the concrete compressive strength increased while the ductility was barely affected by the load angle. An increase in the load angle of biaxially bent square CFT beam-columns led to a slight decrease of the moment strength. Both EC4 and AIJ code provisions were shown to predict with reasonable accuracy the moment strength capacity observed in the tests, while the ACI-predicted moment strength gave to slightly conservative values. On the other hand, the LRFD code provisions greatly underestimated their moment strength.     

混凝土双向受弯梁斜截面受剪承载力的计算

以32根集中荷载作用下混凝土双向受弯梁斜截面受剪性能试验为依据,将混凝土框架柱双向受剪承载力计算方法用于计算双向受弯梁斜截面受剪承载力。结果表明,该方法的计算值是试验值的偏下限,具有足够的安全度,该方法适用于混凝土双向受弯梁斜截面受剪承载力计算。     

波形钢腹板钢管混凝土梁受弯试验研究

提出了一种新型的组合结构--波形钢腹板钢管混凝土梁,进行了3根模型梁的受弯试验。对试验梁的变形、应变、破坏模式和极限承载力等进行了分析,比较了上下弦管填充混凝土对梁受力性能的作用,并与钢管混凝土桁梁的试验结果进行了对比。结果表明,与钢管混凝土桁梁相比,波形钢腹板钢管混凝土梁避免了节点破坏问题,其抗弯刚度和极限承载力得到较大的提高;上弦钢管填充混凝土对提高极限承载力作用很大,下弦钢管填充混凝土也能提高梁的极限承载力,但作用小于上弦管;"拟平截面假定"的计算方法可以用于波形钢腹板钢管混凝土梁的极限承载力计算。     

堵河特大桥连续梁线型控制技术

结合堵河特大桥工程概况,从施工挠度控制和平面控制两方面探讨了线型控制原理,对线型控制的质量要求进行了分析,指出采用线型控制技术保证了梁体线型流畅,为类似工程施工提供了参考借鉴。     

曲线钢箱梁的计算与研究

结合工程实例,针对小半径曲线钢箱梁的特征,对其做了相应的结构计算,并提出了计算与设计的注意事项,计算结果表明：钢箱梁的整体稳定和局部稳定都满足要求,结构安全可靠。     

轴力与双向弯矩作用下方钢管焊接球节点的承载力与实用计算方法研究

国家游泳中心“水立方”结构中采用了连接方钢管、且承受轴力与弯矩共同作用的焊接空心球节点。文献[1]系统研究了方钢管焊接球节点在轴力与单向弯矩作用下的承载能力并建立了实用计算方法。本文进一步对轴力与双向弯矩作用下的这类节点进行深入研究。对轴力与双向等弯矩共同作用的节点,通过有限元分析、试验研究以及简化理论解三条途径,系统研究其受力性能,并提出节点承载力的实用计算方法。而对双向任意弯矩作用的情况,提出了对单向弯矩及双向等弯矩两种情况进行线性插值的简化计算方法。     

预应力混凝土梁因纵向钢筋引起的挠度

预应力混凝土梁的挠度与预应力、荷载等有关 .此外 ,由于梁纵向有非预应力钢筋和预应力钢筋 ,且拉、压区用钢量不同 ,所以钢筋约束不同 ,对梁的挠度影响较大 .提出了因纵向钢筋的影响引起的挠度计算方法 ,并给出了算例     

Model of local buckling in steel hollow structural elements subjected to biaxial bending

This paper presents a general formulation for the analysis of steel hollow structural beams subjected to biaxial bending. The model has been developed within the framework of lumped damage mechanics. In this approach, the models are based on methods of continuum damage mechanics and the concept of plastic hinge. The model was implemented in a commercial finite element program. In order to calibrate the model, a set of experimental tests were carried out in the Structural Mechanics Laboratory at the Lisandro Alvarado University. The model was evaluated by the numerical simulation of these tests finding a good agreement between the experimental tests and the numerical simulations.