单轴对称焊接工字钢简支梁截面的优化设计

研究单轴对称焊接工字钢简支梁的优化设计。由于钢结构的稳定性非常重要,在计算机优化设计过程中,从优先考虑稳定性入手,同时考虑梁的强度、刚度及美观等因素,提出了单轴对称焊接工字钢简支梁在集中荷载作用下的合理截面和最大设计弯矩值的确定的方法。此方法可以在充分利用材料机械性能的基础上,快速、有效、经济地设计工字钢梁。     

异型孔口焊接组合工字钢梁屋面的优化设计

本文根据我国的钢结构设计规范和有关手册，针对工字钢主次梁的屋面体系，给出了适合我国应用的设计和加工方法及有关表格，便于工业与民用建筑设计时采用。     

焊接H形截面钢压弯构件截面优化设计

手算法选择压弯钢构件截面时,往往要经过多次尺寸调整后才能满足强度、整体稳定、局部稳定、刚度几方面的要求,计算过程既繁又慢,且不易得到最优截面。为改进这一计算过程,给出了满足设计条件的长细比,截面高宽比的迭代计算公式,编写了相应的截面优化计算机程序。算例表明,用程序优化设计的钢压弯构件可比手算法节省钢材12%左右。     

地下连续墙工字钢接头焊接技术研究

针对广州南沙某基坑项目地下连续墙工字钢接头焊接变形量大的现象,分析工字钢接头变形大的原因。通过利用小直径盲孔法对工字钢焊接残余应力和变形量进行测量试验,并结合试验结果提出工字钢接头焊接变形的控制措施。     

Q460高强钢焊接箱形柱轴心受压力学性能数值分析

为了解国产Q460高强钢焊接箱形柱轴心受压的力学性能,以数值积分法和有限单元法对7个已有焊接箱形柱轴心受压试验进行数值分析。试件宽厚比为8～12,长细比为35～70。数值模型中考虑了实测的初始挠度、初始偏心及简化的残余应力分布模型。分析预测Q460高强钢焊接箱形柱轴心受压的极限承载力和荷载-挠度曲线。数值积分法分析结果与有限元分析结果吻合。为验证数值分析的准确性,将预测结果与已有试验结果进行对比发现,考虑残余应力、初始偏心、初始挠度的数值积分法与有限元分析可以准确地预测Q460钢焊接箱形柱受压力学行为。通过对比采用简化残余应力分布模型与采用实测残余应力分布模型的有限元分析结果,验证简化残余应力分布模型的准确性。     

Q460高强钢焊接H形柱轴心受压力学性能数值分析

为了考察国产Q460高强钢焊接H形柱的轴心受压力学性能,对6个已有焊接H形柱的轴心受压试验进行了数值分析。数值分析采用作者编制的数值积分法电算程序和通用有限元软件ANSYS。以考虑了实测初始挠度、初始偏心及简化残余应力分布的数值模型,计算Q460高强钢焊接H形柱轴心受压的极限承载力与荷载-挠度曲线。发现数值积分法与有限单元法所计算试件的荷载-挠度曲线基本重合。为了验证数值模型的准确性,将数值分析结果与已有试验结果进行对比;并通过对比简化残余应力分布模型与实测残余应力分布对试件极限承载力、荷载-挠度曲线的影响,检验简化残余应力分布模型的准确性。结果表明:考虑了初始几何缺陷及简化残余应力模型的数值积分法与有限单元法均可较为准确地预测Q460钢焊接H形柱的受压力学行为。采用简化残余应力模型预测Q460钢焊接H形柱极限承载力较实测残余应力分布偏保守。     

冲击作用下带肋焊接工字钢梁动力响应和损伤研究

为研究冲击作用下焊接工字钢梁的动力响应和损伤,采用有限元软件Abaqus对不带肋和带肋三种构造形式的焊接工字钢梁在冲击荷载作用下的动力响应进行了数值模拟分析。通过与落锤试验结果对比,验证有限元模型的合理性。建立27个模型对冲击荷载作用下焊接工字钢梁的动力响应和损伤进行研究,分析了冲击质量、冲击速度、构造形式对焊接工字钢梁动力响应的影响,并分析其加速度响应和损伤程度。研究结果表明：随冲击速度增加,同一构造形式的钢梁其冲击力峰值和跨中残余位移增大;冲击质量对钢梁的峰值冲击力影响不大,但对其跨中位移影响明显;对于不同带肋间距的钢梁,其侧向位移和跨中残余位移随加劲肋间距的减小而明显减小;带肋钢梁的侧向位移比无肋钢梁小;带肋钢梁比无肋钢梁更有利于减小其跨中加速度,从而减小惯性力;基于最大位移评估指标建立以冲击质量、冲击速度为主控影响参数的损伤等级评估曲线,根据冲击质量、速度的组合点所在损伤等级评估曲线的位置,可快速判定冲击后焊接工字钢梁的损伤等级。     

双轴对称焊接工字钢梁优化截面设计的实验比较

本文对经过优化设计截面参数的双轴对称焊接工字钢简支梁在集中荷载作用下的设计承载能力与实验承载能力结果进行了比较,验证了优化截面设计的可靠性。     

双轴与单轴对称工字钢长梁的优化设计方法

研究了双轴和单轴对称工字钢长梁的截面的优化设计问题.它在考虑了梁的弯曲强度、刚度、稳定性和美观的前提下,提出了长梁的截面的优化设计和设计弯矩的计算方法,取得了良好的结果.该方法具有较好的工程应用价值.     

不锈钢焊接箱形截面柱轴心受压相关稳定试验研究

不锈钢的非线性材料特性使其构件承载性能不同于普通钢结构构件,需要开展专门的研究。通过焊接加工8个不锈钢箱形截面柱,包括奥氏体型S30408和双相型S22253两种牌号,在试件两端铰接的约束条件下开展轴心承压加载试验。试验中对板材力学性能、试件的局部与整体几何初始缺陷、纵向焊接残余应力分布和加载初偏心进行了测量。加载试验得出了板件的局部屈曲承载力与构件的相关稳定承载力,展示了从组成板件局部屈曲到构件整体弯曲屈曲的渐变失效形态。将试验结果与欧洲不锈钢规范EN 1993-1-4、直接强度法和中国冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018的计算公式进行比较表明,由于欧洲规范和直接强度法没有考虑不同牌号不锈钢材料力学性能的差异,对双相型S22253构件的承载力计算偏于保守,而奥氏体型S30408构件的计算承载力偏于不安全;而中国规范GB 50018没有考虑焊接残余应力、几何缺陷和材料非线性的不利影响,高估了构件的相关稳定承载力。所得到的试验结果将为后续的数值分析与理论研究提供数据支撑。     

焊接残余应力对焊接结构的影响

焊接残余应力是焊件产生变形和开裂等缺陷的主要原因,由于其影响因素众多,本文分别从焊接残余应力对结构的刚度、受压杆件稳定性、静载强度、疲劳强度、构件脆性、焊件加工精度和尺寸稳定性等方面进行分析研究残余应力对焊接结构产生的影响。     

焊接热对箍筋焊接加固法的影响分析

本文针对拱上立柱常见的箍筋焊接加固法,通过ABAQUS大型有限元软件,对受焊接热影响的立柱力学性能进行全过程分析,得出考虑了焊接热影响的立柱破坏规律,对实际工程具有借鉴意义。     

双轴对称实腹式压弯钢构件截面的等效轴心受压荷载设计法

钢结构中的压弯构件应用最广,但由于其受力复杂,要考虑诸多因素,因而以往设计时常根据构造要求或经验试选截面尺寸,然后进行稳定、强度等各项验算;当验算不满足设计要求时,需修正截面,重新计算,直到满足为止.因此,合适截面的选定通常不能一次完成.本文对钢结构工程中广泛应用的图1所示双轴对称实腹式压弯构件截面,给出了采用等效轴心受压荷载[1],按轴心受压构件进行设计的方法,可避免反复修正.该设计方法概念明确,只需要很少的公式和表格,比文献[2]和文献[3]介绍的设计方法更为简便实用,且可推广用于双向压弯构件截面的设计.     

工字钢钢混叠合梁的施工控制要点

以昆明市二环快速系统改扩建工程为例,介绍了工字钢钢混叠合梁的主要施工步骤,并对原材料、焊接、防腐涂装、钢筋绑扎及混凝土施工等施工控制要点进行了具体阐述,为类似工程积累了施工经验,具有较大的推广价值。     

劲性复合柱的构造及大型工字钢施工技术简介

介绍了劲性复合柱的构造、工字钢吊装、焊接工艺及施工效果     

Q460高强钢焊接箱形柱轴心受压极限承载力参数分析

为研究现有钢结构设计规范是否仍适用于高强钢中厚板焊接箱形柱的设计,对Q460钢轴心受压柱的极限承载力进行了参数分析。采用数值积分法,并与有限元程序ANSYS的数值计算结果作进行对比。数值模型考虑了1/1 000柱长的初始弯曲及由相应截面尺寸残余应力试验提出的残余应力分布简化模型。试件的主要参数为截面宽厚比（7.8~17.2）与柱长细比（10~130）。计算结果表明：考虑相同初始缺陷的有限单元法与数值积分法所得计算结果吻合较好;与普通强度钢柱相比,初始几何缺陷对高强钢焊接箱形柱的极限承载力影响降低,柱的稳定系数提高;残余应力降低柱的稳定系数,但其影响效应随长细比变化。参数分析结果与现有规范计算结果对比表明,中厚板Q460高强钢焊接箱形柱,当宽厚比b/t≤20时,可采用高于普通强度钢柱的b类柱子曲线。     

双向对顶法施工在安阳市东中环污水干管工程中的应用

东中环污水管道是安阳市新建东区污水治理工程中厂外管道的主干管 ,其中穿越人民大道路口的管道为DN10 0 0 ,埋深为 4 .73～ 4 .85m ,坡度为 0 .15 %。若开槽施工 ,不仅需挖掘、修复现有路面 ,增加工程费用 ,更主要的将使交通阻塞。为此决定采用顶管法施工。该顶管工程施工长度为 72m ,且不允许在路中开设工作坑 ;而已选定的管材 (设计强度为C35 ,壁厚为10 0mm) ,也难以保证单向顶进的安全。综合考虑管材、施工现场条件的制约 ,只能采用对顶法施工。施工过程中 ,在人民大道两侧检查井处布置了两个工作坑 ,计划从每个工作坑向道路中央顶进 …     

初始负载下焊接加固工字形截面钢柱受力性能试验研究

为研究初始负载对焊接加固后钢柱的受力特性的影响,进行了加固钢柱的轴压静力试验,试验包括3个不同初始负载下焊接加固的钢柱和1个作对比的未加固钢柱。被加固钢柱均为工字形双轴对称截面,加固方式为翼缘外侧对称贴焊钢板全长加固。钢柱端部约束采用单刀铰支座实现钢柱绕弱轴的转动。研究了负载下加固前后轴心受压钢柱的腹板的应变分布变化、加固焊接引发的变形、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了对比。结果表明:焊接加固过程使得冷却后钢柱腹板的应变增大,截面发生应力重分布。试验中最大初始负载相当于未加固钢柱稳定承载力的71.7%,而加固后钢柱稳定承载力没有明显降低。钢柱加固后的稳定承载力和残余变形受初始负载和初始几何缺陷的影响。     

预应力法加固混凝土轴心受压构件试验研究

为克服现有混凝土柱加固方法的不足 ,采用专用螺栓千斤顶对混凝土轴心受压构件进行预应力法加固试验 ,使卸载和加固同步进行 ,有效地消除了二次受力应变滞后影响。加固后组合构件整体承载力得到显著提高 ,被加固构件和加固构件共同作用效果良好