平放式栓接端板轻型门式刚架滞回性能分析

主要对5个平放式栓接端板的门式刚架滞回性能进行有限元模拟分析.前4个模型考虑端板厚度,第5个模型考虑了梁截面尺寸对相关抗震性能参数的影响.研究结果表明:构件滞回环不饱满,破坏突然,抗震性能较差;随着端板厚度的增加和梁翼缘宽度的增加,构件的延性系数减小,抗震性能变差.     

多层柱间支撑门式刚架结构的纵向抗震性能研究

当门式刚架结构高度较大时,设置多层柱间支撑可为刚架柱提供侧向支承点以减小柱平面外计算长度,从而减小柱截面并节省钢材,是一种合理的做法,然而对采用多层支撑的门式刚架结构纵向抗震性能研究较少.为研究门式刚架结构采用多层柱间支撑时结构的纵向抗震性能,采用有限元软件ABAQUS对按现行相关规范设计的五个门式刚架结构在纵向地震作用下的抗震性能进行了动力弹塑性时程分析,研究多层柱间支撑门式刚架结构在纵向地震作用下的受力性能、破坏机理.结果表明:多遇地震作用下,结构纵向侧移较小,满足变形要求;罕遇地震作用下,结构纵向存在侧移不均匀、支撑塑性破坏及刚架柱在支撑平面内弯曲等问题,不满足抗震要求.本研究深入分析了产生以上问题的原因,为该结构纵向抗震性能的理论分析和工程实践提供参考.     

门式刚架钢结构火灾下整体力学性能分析

为了解决现行防火设计规范中门式刚架钢结构经济性、科学性相对较低的问题,对门式刚架钢结构进行了火灾下整体力学性能分析,建立了一系列具有典型跨度、高度的门式刚架结构模型,对火灾燃烧1 h过程中结构的受力性能进行了计算和分析,得到了门式刚架结构火灾下应力和变形的变化规律及其破坏模式,并结合现实火灾实例对围护结构在火灾下对结构力学性能产生的影响进行了讨论．     

三角形空间格构式刚架平面外稳定的实用算法

截面为三角形的轻型空间格构式刚架的平面外整体稳定性是设计中必须考虑的问题，本文从结构的全过程分析着手，考虑了几何非线性，经过大量的计算机分析，对这种结构体系的整体稳定性能进行了研究，并通过对所得数据的归纳和与等效实腹式刚架的比较，提出了一个简便可行的稳定验算方法，且通过算例演示了该实用算法。     

索支承加固门式刚架静载试验及有限元分析

针对一实际门式刚架厂房结构,基于索支承结构体系及预应力加固方法,提出该门式刚架厂房的加固方案,然后利用ANSYS软件建立了其一榀24 m跨门式刚架有限元模型,对其进行索支承加固仿真分析,研究了索支承方案加固前后门式刚架的特性变化,获得了不同预应力状态下,索支承方案对门式刚架的加固效果。最后设计并实施了该榀门式刚架索支承加固后的静载试验,研究不同荷载下钢梁各节点的应力、挠度及体外预应力拉索变形情况。仿真模型与试验结果表明:提出的索支承结构体系及预应力加固方法能较大地提高结构的承载能力,加固效果显著,加固后该门式刚架厂房结构满足设计要求,有限元分析与静载试验结果基本一致,验证了索支承方案在门式刚架加固中具有相当的适用性。     

结构体系转换技术在拱桥加固中的应用

介绍了双曲拱改建成刚架拱这种结构体系转换加固拱桥的技术.对新结构体系的基本假定、计算方法和原理进行了研究,并对2种不同跨径的桥型的结构内力进行了对比.研究结果表明：刚架拱的受力性能优于双曲拱桥,且其拱上建筑轻于双曲拱,可为将双曲拱改建为刚架拱提供理论依据.     

轻钢加层技术的运用

轻钢结构加层技术具有自重轻、抗震性能好和施工方便等优点。本文结合工程实例,对加层方案选取与技术措施、确定门式刚架柱脚节点连接构造、钢柱及钢梁的安装、施工期间的防水措施等进行了深入解析。     

空腹式刚架拱桥总体施工方案

尤溪洲闽江大桥为国内首座预应力钢筋混凝土空腹式刚架拱,详细介绍了其总体施工方案的选定、优化及特点,提出了采用协作体系施工空腹式刚架拱的施工方案.实践证明,此种方案易于操作、可控性好、较为经济且能加快施工进度,可供同类桥梁施工时参考.     

实腹式巨型框架与空腹式巨型框架抗震受力性能对比研究

运用有限元分析软件SAP2000对实腹式巨型框架与空腹式巨型框架的抗震受力性能进行地震反应的弹性时程分析,比较实腹式巨型框架与空腹式巨型框架抗震受力性能的差别;为简便起见,本文只比较实腹式巨型框架梁与空腹式巨型框架梁的不同抗震特性.分析表明,空腹式巨型结构在受力性能上要优于实腹式巨型结构.     

门式刚架平板式铰接柱脚的受力分析

在对门式刚架平板式铰接柱脚实验进行有限元模拟验证的基础上,对常用的两种形式的铰接柱脚共36个算例进行了模拟,分析了其抗弯性能和抗剪性能,并提出了修正后的弹性抗弯刚度计算公式。     

轻型钢结构厂房设计要点

结合多年设计经验,总结了轻型钢结构厂房的设计要点、思路和步骤,介绍了门式刚架柱网尺寸选择及结构体系布置、荷载取值、结构和构件设计、材质选择、柱间支撑、檩条、墙梁、拉条等设计要点,提出一些在设计中应注意的问题和建议,供同行参考.     

轻型门式刚架的平面内稳定系数计算

针对现行规范或规程对轻型门式刚架设计中有关稳定系数取值的局限,用有限单元法对门式刚架进行平面内弹性稳定的整体分析,所得变截面柱在刚架平面内的计算长度系数,不受传统设计中刚架结构形式和荷载作用条件的限制;利用等效转动刚度的概念,对楔形梁在刚架平面内的换算长度系数进行了讨论,在大量算例分析的基础上,指出换算长度系数与变截面构件几何尺寸及内力之间的变化关系,以供结构设计人员参考.     

在荷载作用下变截面门式刚架的优化设计

利用变截面单元beam54离散变截面门式刚架,建立了变截面门式刚架的有限元模型、优化参数模型和在荷载直接作用下的优化数学模型,运用ANSYS的一阶优化算法求解该数学模型获得变截面门式刚架的最优设计,算例表明该方法的优化效果显著,并且效率高,能节省一定钢材,是门式刚架轻量化设计有力的计算机辅助设计方法。     

门式钢框架稳定分析的精细传递矩阵法

将精细传递矩阵法应用于门式钢框架的稳定分析,研究门式钢框架在考虑构件轴向变形及不考虑轴向变形时的屈曲荷载.根据精细传递矩阵法原理和压杆微弯平衡状态下的平衡微分方程,建立门式钢框架稳定分析的精细传递矩阵式.并运用精细传递矩阵法对铰支约束下的门式钢框架进行了屈曲荷载的计算.计算结果与有限元软件ANSYS的计算结果基本一致,...     

变面门式刚架结构的几何非线性性能研究

近年来,变截面轻型钢结构门式刚架在钢结构建筑中应用相当广泛,本文基于有限元基本理论推导了考虑剪切变形影响的变截面平面梁元的切线刚度矩阵,并编制了相应的变截面门式刚架的几何非线性分析程序,应用该程序,讨论了屋面均布菏载作用下变截面门式刚架的整体稳定性能;给出了相应的菏载一位移曲线。     

Barcarena电厂石膏库钢柱计算长度系数确定

现行规范对标准的钢框架和门式钢架的计算长度系数均有相关规定,钢结构建筑物因功能需要在底层经常无法加设支撑,形成一种类似框架和门式钢架混合的结构形式,如果直接采用规范推荐的方法很难计算出此类非标准框架柱的计算长度系数.通过研究底层无柱间支撑钢框架柱的计算长度系数问题,确定了层与层之间的相互作用导致钢柱计算长度系数与规范不符的原因.结合算例用有限元法和规范法分别计算钢框架柱的计算长度系数,其结果满足设计精度要求.提出了针对此类非标准结构实用的解决方法.     

冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力影响因素

为研究冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力,提出梁-弹簧单元模拟冷弯薄壁型钢门式刚架节点工作性能和考虑构件初始几何缺陷影响的有限元模拟分析法,研究冷弯薄壁型钢门式刚架在竖向荷载作用下的变形性能及破坏特征。对已有冷弯薄壁型钢门式刚架试验模型进行模拟分析的结果显示,有限元计算结果与试验结果吻合较好。通过改变构件的腹板厚度和翼缘宽度、节点板厚度、刚架梁坡度、柱脚刚度等因素计算刚架极限承载力,计算结果表明,增大前述各个参数值均可以提高冷弯薄壁型钢门式刚架的极限承载力。     

蒙皮效应对门式刚架结构山墙设计的影响

通过建立计算机模型进行数值实验的方法,对门式刚架结构整体受力进行模拟.根据模型计算结果,分析了考虑蒙皮效应时,山墙支撑对柱顶侧移的影响;分析了考虑和不考虑蒙皮效应时,有支撑山墙及中间榀刚架的内力变化规律.分析结果表明：山墙的抗侧移刚度是蒙皮效应发挥作用的重要影响因素.只要山墙得到很好的约束,在通常情况下不必加横向抗侧支撑.在考虑蒙皮效应时,屋顶的压型钢板把中间榀刚架所承受的部分荷载传递给山墙,山墙刚架左右两侧主要控制截面的轴力、弯矩、剪力之差扩大,与中间几榀刚架趋势正好相反.     

门式刚架控制截面尺寸和内力对节点设计影响

通过罚函数对单跨铰接变截面门式刚架的优化截面尺寸和内力对节点螺栓、端板设计的影响分析发现,优化设计强调了刚架腹板高度的利用,且有效地改善控制截面内力的合理分布。但端板厚度用目前我国现行的CECS102．2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》设计时,由于必须保证其厚度大于16mm,致使不能有效地减少端板用钢量的投入。如果采用EUROCODE3欧洲钢结构规范,则在刚架优化设计条件下,节点端板用材的节省效果将是明显的,在文章的算例中,C,B两节点的用材是传统设计条件下的80．78％。随着端板设计厚度的合理减小,还可以改变节点在反复荷载下的滞回曲线,有利于结构的抗震作用。建议相关部门在下一轮的规范或规程制定时,注意吸收国外的设计理念。