焊接箱形截面稳定承载力的直接强度设计法

现行GB 50017—2003《钢结构设计规范》对焊接箱形截面构件在考虑壁板局部失稳后的稳定极限承载力的设计规定还相当粗糙,按腹板高度边缘范围内两侧宽度各为20tw计算有效面积,未能与构件整体稳定性建立有效的联系。采用板壳单元,精确地模拟了箱形截面构件的壁板局部失稳及其相互作用,在大挠度、弹塑性范围内对箱形截面的稳定极限承载性能进行了研究。在大量数值分析的基础上,分别归纳总结了箱形截面构件在承受轴向压力、纯弯曲以及弯矩与轴力共同作用下的稳定极限承载力简化计算公式,对箱形截面构件稳定承载力计算及设计有参考价值。这种把构件稳定承载力设计与构件几何尺寸建立直接关系的直接强度设计法,会改进采用有效宽度法产生的误差,可以为薄壁结构相关技术规程修订时参考。     

高强钢薄壁箱形截面压弯构件极限承载力研究

利用数值模拟方法分析了18Mn2Cr Mo BA高强钢薄壁箱形截面(由槽形钢板对焊而成)压弯构件的极限承载力,研究了长细比、翼缘宽厚比、截面边长比3个参数对薄壁箱形截面构件极限承载力的影响。在数值模拟计算和对轴心受力、受弯构件研究的基础上,提出了适用于18Mn2Cr Mo BA高强钢薄壁箱形截面压弯构件极限承载力的计算方法。研究结果表明:随着长细比的增大,弯矩-轴力相关曲线由上凸变为下凹,翼缘宽厚比、截面边长的增大都会降低构件极限承载力,各参数之间相互影响。提出的建议计算方法与有限元计算结果符合较好。     

不锈钢箱形截面轴心受压构件整体稳定性有限元研究

为研究不锈钢箱形截面轴心受压构件的整体稳定性,采用ANSYS软件对奥氏体和双相体两种不锈钢箱形截面轴心受压构件的整体稳定性进行了数值模拟,模拟中考虑了材料的非线性本构模型、构件的初始几何缺陷、残余应力的影响。重点通过不锈钢箱形截面构件在轴压作用下的荷载-位移曲线、截面应变发展情况及极限承载力对其整体稳定性能进行阐述。通过对比有限元模拟值、试验值以及根据规范计算的承载力,认为采用ANSYS软件能对不锈钢箱形截面轴心受压构件进行准确地模拟,残余应力对箱形截面的极限承载力影响较小,《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)不适用于不锈钢整体稳定性设计。     

焊接薄壁箱形截面轴压柱设计方法探讨

本文分析了三种现行规范对焊接薄壁箱形截面(RHS)轴心受压构件的计算规定,并介绍了一种新的有效截面法。发现这四种方法,没有或者较少考虑了构件中整体屈曲和局部屈曲的相关作用。在详细介绍了一个最新的关于焊接薄壁箱形截面构件的轴压试验后,将按四种方法计算得到的结果与试验值进行了对比,并给出对于设计焊接薄壁箱形截面轴压柱的建议。     

预应力混凝土框架梁次轴力计算及其影响因素分析

现行国家规范(规程)仅对预应力次内力中的次弯矩和次剪力的计算方法做了规定,而对次轴力的计算并未做明确规定,只给出了相应的施工技术措施以减小超静定结构中次轴力对预应力构件的不利影响。推导了超静定结构中预应力次轴力的计算方法,并分析了柱截面刚度、梁的弹性模量和截面面积、梁跨度、层高、不同张拉方式等对其的影响。     

LNG储罐混凝土结构M-N安全性分析

在混凝土结构理论分析建立的正截面承载力基本方程的基础上,本文对LNG(液化天然气)储罐外罐中的钢筋混凝土结构(包括穹顶、承台、桩)和预应力混凝土结构(外墙)推导偏心受压构件截面的极限承载力进行讨论并获得了此类构件的弯矩M和轴力N的关系。利用M-N曲线进行截面安全性分析,使计算校核更为简便统一。该法可用于编制LNG储罐钢筋混凝土、预应力混凝土偏心受压构件截面承载力计算表。     

高强冷弯薄壁型钢抱合箱形截面受压构件承载力试验研究

由两个槽形截面构成的抱合箱形截面在超薄壁冷弯型钢结构中应用广泛,但关于其承载力的计算只是将单个构件的承载力简单地数学叠加,并没有相应公式来考虑单个槽形截面构件之间的相互加强。对40根高强冷弯薄壁型钢抱合箱形截面受压构件进行试验研究,考察其受力特性及破坏特征,包括轴压构件21个,绕弱轴偏心和绕强轴偏心构件共19个。试验研究结果表明:抱合箱形截面构件由于两个槽形截面试件的相互约束作用,实测承载力比按单根构件计算承载力叠加结果提高10%～20%左右。最后,在试验和理论分析的基础上,针对高强冷弯薄壁型钢抱合箱形截面受压构件极限承载力提出了一种建议计算方法,依照建议计算方法所得结果与试验结果吻合较好,且偏于安全,可供实际设计参考。     

次内力的物理意义及简捷计算

基于预应力混凝土构件在等效荷载作用下混凝土截面内力的分析,给出综合内力、主内力和次内力的物理意义及简捷计算方法,从而方便了工程设计计算,有利于预应力混凝土结构的推广与应用。     

两座预应力混凝土连续梁桥的设计分析

以天津市静王立交主线等截面预应力混凝土连续梁和杭州至长兴高速公路主线等截面预应力混凝土连续梁为例，对公路及市政桥梁常采用的适合于中等跨径的等截面箱形预应力混凝土连续梁进行了结构设计与计算方面的研究和比较。对施工方法和预应力张拉方式进行了分析对比。     

预应力混凝土梁徐变挠度影响因素分析与计算模式构建

准确计算预应力混凝土桥梁的徐变挠度对预控其长期挠度非常重要。对当前混凝土梁的几种徐变挠度计算方法进行对比分析,并以预应力混凝土梁徐变挠度系数与徐变系数关系为研究对象,分析了预应力度、预应力产生的轴力、预应力产生的等效弯矩、构件换算截面面积及构件截面抗弯模量等因素对徐变挠度系数与徐变系数间关系的影响及规律。结果表明:在已知徐变系数的情况下,梁的预应力度对徐变挠度系数的影响较大,而其他几种因素对该系数影响较小;进一步建立了便于工程应用的、考虑预应力度和混凝土徐变共同影响的预应力混凝土梁徐变挠度计算模式,为精确预控预应力桥梁结构的长期挠度奠定基础。     

钢筋混凝土双向压弯剪构件在单调扭矩作用下抗扭性能的研究

本文根据作者所做的七个构件的试验结果，研究了钢筋混凝土双向压弯剪构件在单调扭矩作用下的抗扭性能，内容包括构件的破坏形态、强度、抗扭强度实用计算方法及影响抗扭强度的因素。此项研究为反复扭矩作用下的双向压弯剪构件性能的研究打下了基础。     

框架-剪力墙结构扭转计算方法

以往高层框架-剪力墙结构扭转计算模型,均根据结构抗扭刚度的定义(即使楼层产生单位扭转角时所需要作用的扭矩值)来确定楼层刚心位置,但由于框架与剪力墙的变形特征和剪力分配机理都不相同,导致这些模型的刚心计算位置与常理不符。文中引入的新刚度模型,在同时考虑框架与剪力墙抗侧刚度的基础上获得楼层抗扭刚度,由此计算框架-剪力墙结构的刚心和扭转偏心距,并在计算扭转效应时,让构件充分参与抗扭,考虑构件的抗扭刚度。算例表明,本文刚度模型概念清晰,计算简单准确,可为扭转近似计算提供参考。     

筒中筒结构弯扭耦联简化分析

本文在文献[1]、[2]的基础上,讨论了筒中筒结构的弯扭耦联问题,得到了结构弯扭耦联问题的闭合解,并给出三种典型荷载下的位移、内力计算公式。文中提出的求解内外简之间相互作用力的方法,避免了复杂的解耦困难,有广泛的适用性,无论对于较精确的空间有限元法、有限条法或其他简化计算,只要符合楼板平面内刚度无穷大,出平面刚度忽略不计的基本假定,都是有效的。只要求出各自的柔度矩阵,按本法求得内外筒之间的相互作用力后,即可利用现有程序对内外筒分别进行计算。     

钢筋混凝土双向偏压剪构件在反复扭矩作用下受扭性能试验研究

通过对8根柱模型的试验,以轴压比和相对偏心距为主要研究参数,对承受双向偏压剪作用的构件在反复扭矩作用下的破坏机理、承载能力、变形性能、滞回性能等进行了分析,提出了双向偏压剪及反复扭矩作用下的开裂扭矩和极限受扭承载力计算公式。     

判别结构扭转不规则的位移比计算方法探讨

对一幢高层建筑结构的计算分析表明,用CQC法计算的结构位移比有可能误判结构的扭转规则性。提出了三种计算结构位移比的补充方法,即第一振型法、弹性时程分析法和推算平面端部位移法。用推算平面端部位移法计算了一组偏心程度不同的算例的位移比,提出了与CQC法及规范位移比限值有较好线性相关性的判别扭转不规则的位移比值。     

Behaviors of concrete-filled steel tubular members subjected to combined loading

The present study is an investigation on the behaviors of concrete-filled thin-walled steel tubular members subjected to combined loading, such as compression and torsion, bending and torsion, compression, bending and torsion. ABAQUS software is used in this paper for the finite element analysis (FEA). A comparison of results calculated using this modeling shows generally good agreement with test results. The FEA modeling is then used to investigate the influence of important parameters that determine the ultimate strength of the composite members under combined loading, such as compression and torsion, bending and torsion, compression, bending and torsion. The parametric studies provide information for the development of formulae for calculating the ultimate strength of the composite members subjected to combined loading.     

变截面框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构的弯扭耦连振动计算

本文用沿高度方向分段连续化的方法,对沿高度方向为阶形变截面、在平面内为任意斜向布置的框架-剪力墙-薄壁筒协同工作体系,求得了其弯扭耦连振动时的微分方程。通过解耦措施将动力方程分解,得出计算频率和振型的计算公式,用计算器和微机即可求解。     

框架边梁协调扭矩的计算

我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)首次明确提出要计算协调扭矩。基于线弹性分析法,对支承楼面次梁的现浇钢筋混凝土框架结构边梁的协调扭矩计算进行了探讨。利用位移法和杆件的扭转计算,以及考虑静力平衡条件和变形协调条件,推导出任意荷载下的非对称的钢筋混凝土框架边梁协调扭矩的计算公式,方便设计人员对钢筋混凝土框架边梁按弯剪扭构件进行承载力计算。     

平面不规则结构的扭转效应探讨

在对比了若干国家规范关于平面不规则结构概念规定的基础上,指出了不规则结构的特点,分析了不规则结构扭转效应产生的原因,归纳总结了关于结构扭转不规则的讨论及控制指标,以供参考借鉴。     

钢筋砼偏压扭构件抗扭强度的研究

本文根据作者对偏压扭构件的试验研究结果,集中地讨论了在单调扭矩和低周反复扭矩作用下,钢筋砼偏心受压构件抗扭强度的实用计算方法。文中提出了抗扭强度计算公式及其适用条件,公式简便易用,可用于计算纯扭构件和轴压扭构件的抗扭强度,可供设计偏压扭构件参考。