装配式落地波纹钢板筒仓在粮食荷载作用下的稳定性分析

装配式落地波纹钢板筒仓的仓壁为波纹钢板,故其结构性能属带肋各向异性壳,其稳定性能被筒仓工程界所关心.我国《粮食钢板筒仓设计规范》(GB 50322-2011)基于各向同性圆柱壳假定而得到的钢板筒仓稳定性计算公式,实际上不能真实反应屈曲承载能力.本文采用ABAQUS程序,结合筒仓算例,建立了包括波纹仓壁板和竖向加劲肋的筒仓模型,进行了粮食荷载作用下的线弹性屈曲分析和几何、材料双重非线性分析,得到屈曲承载能力,并与规范公式进行了比较.结果表明竖向加劲肋屈曲与否决定了装配式波纹钢板筒仓的稳定,规范关于筒仓稳定性的计算公式欠准确.     

新型装配式波纹钢板-聚氨酯组合剪力墙抗震性能有限元分析

聚氨酯具有很好的黏结性和抗拉、压以及抗剪强度,除了具有较好的保温隔热作用外,与波纹钢板相结合使用还可以起到限制钢板面外屈曲的作用.同时在聚氨酯外侧放置加压水泥板,可以起到一定的防火作用.鉴于此,提出了一种新型装配式波纹钢板-聚氨酯组合剪力墙.为研究其在低周反复荷载作用下的受力性能、破坏过程,以及不同参数对其抗震性能的影...     

波纹钢板竖向加劲钢筒仓在风荷载作用下的稳定性分析

本文进行了波纹钢板竖向加劲钢筒仓在风荷载作用下的稳定性分析.采用了正交异性板单元来模拟波纹钢板,研究了仓顶刚度、仓壁波纹高度、仓壁竖向加劲肋截面刚度和仓底约束条件对筒仓特征值屈曲分析的影响.最后,采用特征值屈曲分析第1阶模态作为结构的初始缺陷,进行了结构非线性极限承载力分析,得到了结构对于这种缺陷形式的敏感程度.     

筒仓偏心卸料研究概况

偏心卸料使筒仓仓壁受力不均,会给筒仓结构的使用带来安全隐患。分析了国内外筒仓偏心卸料研究现状。从试验、理论、数值模拟三个方面总结了筒仓偏心卸料的研究成果。提出了筒仓偏心卸料研究的不足,具体表现为大直径浅圆仓偏心卸料研究匮乏,现有规范中也缺少相关的计算公式。分析为以后的筒仓偏心卸料研究提供参考。     

带大仓门装配式波纹钢板仓的有限元分析

由于具有节省材料、贮仓量大、建造速度快等特点,波纹装配式钢板仓被广泛应用于粮食和其它固体散料的储存.随着单仓储量增大的要求,钢板仓的尺寸也越来越大.为了满足储料运输和卸料的要求,有时需要在钢仓仓壁开设仓门.开设的仓门改变了钢仓壁的连续性并造成了钢仓的应力集中现象和应力重新分布,对钢仓的稳定性和安全产生了较大的影响.本文采用MCS.MARC有限元分析软件对带有大仓门的装配式钢板筒仓进行了有限元分析.计算结果表明,在仓门两侧顶部有应力集中现象,仓门两侧钢板的变形大于一般剖面位置的变形,设计时应注重仓门与钢仓的连接和钢仓的整体稳定性.     

新型外包波纹钢板-混凝土组合梁负弯矩受力性能研究北大核心CSCD

基于课题组提出的新型外包波纹钢板-混凝土组合梁以及对其正弯矩受力性能的研究,以下翼缘钢板厚度为参数,进行了2根新型组合梁的静力加载试验,以研究其负弯矩受力性能。在试验研究的基础上,推导出新型外包波纹钢板-混凝土组合梁负弯矩区抗弯承载力计算公式,并用有限元对公式进行验证,计算值与试验和有限元值吻合良好,可供工程应用参考。     

装配式波纹钢结构连接部位轴压力学性能试验研究

为探索装配式波纹钢结构连接节点的轴压力学行为,以无节点构件作为对照组,以预紧力矩和螺栓间距作为参数变量,开展波纹板轴压试验,研究波纹钢构件螺栓节点受力性能及其对极限承载力的影响,分析构件破坏形态和承载力变化。建立有限元模型,将模拟的构件破坏形态和荷载-位移曲线与试验数据进行对比验证,总结了不同螺栓排数下的构件破坏形态,得到了波纹钢螺栓连接部位荷载-位移特征曲线。结果表明:栓接波纹钢构件破坏形式分为波纹板变形破坏和螺栓孔变形破坏两种; 4排螺栓连接的波纹钢构件与无节点波纹钢构件破坏形态均为波纹板屈曲破坏; 随着预紧力矩的增加,构件滑移荷载和构件承载力峰值不断提高,当超过标准力矩20%时,滑移平台消失; 构件发生螺栓孔变形破坏时,荷载-位移曲线在峰值位置处延性较优; 研究成果可为装配式波纹钢结构连接部位设计优化提供参考。     

波纹钢板剪力墙抗震性能试验研究

提出一种新型钢板墙-波纹钢板剪力墙。设计了两个不同形式的波纹钢板剪力墙试件,采用低周往复加载试验,分析二者的破坏形式,对滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度及耗能性能等性能进行了系统的研究。研究表明：两种波纹钢板剪力墙均具有较高的极限承载力及初始刚度;屈曲承载力较高,屈服位移较小,能够较快地进入塑性耗能;滞回曲线较为饱满,不易发生捏缩现象。与横向波纹钢板剪力墙相比,竖向波纹钢板剪力墙的滞回性能及屈服后承载力更加出色。结果表明,在合理的参数设计下,所提出的波纹钢板剪力墙承载力高、耗能性能较强,是一种极具前景的新型抗侧力构件及耗能构件。     

不同波形的波纹钢板覆面冷弯型钢剪力墙有限元研究

为了将冷弯型钢结构推广到中高层建筑领域,对波纹钢板覆面冷弯型钢墙体的试验研究现状进行了回顾,总结了基于ABAQUS的覆面冷弯型钢组合墙有限元研究方法;通过ABAQUS对3种波形的波纹钢板覆面组合墙进行了数值模拟,研究了波纹钢板波形和自攻螺钉布置方案对墙体抗剪性能的影响.结果表明:当面板自攻螺钉间距沿墙体四周约为150 mm布置时,肋高为5 mm的波纹钢板覆面墙体表现出更好的抗剪性能;螺钉间距加密至75 mm布置时,肋高为15 mm的波纹钢板覆面墙体表现出较高的抗剪承载力和初始刚度,但峰值点后强度退化迅速,表现出较差的延性.     

波纹钢管廊受力变形特性研究

波纹钢管廊作为传统管廊的替代品,具有运输简单、安装方便、施工快速的特点,可广泛地应用于城市地下工程。通过Flac3D软件,考虑波纹钢管廊与周围填土之间的相互作用,对施工完成后波纹钢管廊的受力变形进行了模拟,研究了波纹钢管廊沿各个坐标轴方向的受力和变形规律,对波峰波谷处的受力变形进行比较。数值模拟结果表明:波峰处的总应变增量较波谷处更大,应把波峰处应变量作为控制指标;波纹钢管廊在土压力下产生了径向收缩和竖向位移,竖向位移约为径向的2倍,且数值都较小;波峰、波谷受力协调,使得波纹钢管廊整体受力较为均匀,共同承担填土荷载作用。     

波纹钢腹板-混凝土组合梁抗火性能研究

为了研究波纹钢腹板-混凝土组合梁的抗火性能,建立了波纹钢腹板-混凝土组合梁载火灾高温下的ABAQUS有限元分析模型,并验证了模型的准确性,分析讨论了荷载比、截面尺寸、钢筋直径、波纹钢板厚度和受火面数对波纹钢腹板-混凝土组合梁耐火极限的影响。研究表明：荷载比是影响组合梁抗火性能的主要因素,荷载比越大,组合梁的耐火极限越小;截面尺寸对组合梁的影响显著,随着截面尺寸的增大,组合梁的耐火极限增大,抗火性能越好;随着钢筋配筋率增大,组合梁的耐火极限显著增加。     

隧道波纹钢装配式初期支护结构施工技术研究

软弱破碎岩区山岭隧道的岩体结构面发育,整体强度低、自稳能力差,需要在开挖后快速施加初期支护结构。新型波纹钢装配式初期支护结构具有方便施工、受力性能好等特点,可以克服型钢及格栅钢架等支护结构存在的问题。本文以云南省澄川棋盘山隧道为依托,结合波纹钢初期支护实际施工情况,总结形成了山岭隧道波纹钢装配式快速初期支护结构施工技术;开展波纹钢装配式初期支护结构的施工全过程的三维动态数值模拟,结合实际监测情况,探究了开挖过程对隧道、土体的影响,补充完善了支护结构施工关注要点;结合波纹钢初期支护结构的性能特点,分析了多种施工工法的适用性差异,验证了波纹钢初期支护结构的优越性,为波纹钢初期支护结构的施工和工程推广提供了支撑。     

无屈曲波纹钢板墙抗震性能与设计理论

提出了一种承载-消能双功能构件,即无屈曲波纹钢板墙。该构件通过利用波纹钢板自身较大的面外刚度,避免过早发生面外屈曲,以保证其在屈曲前可充分屈服消能。首先,通过波型参数分析,包括板厚、波高、波折角度等,得到了保证波纹墙在1/50层间位移角下不发生屈曲的最优波型,并针对波纹钢板的高厚比、宽厚比以及高宽比等进行了参数分析,分析结果表明,波纹钢板高厚比和宽厚比是影响波纹墙抗震性能的主要因素,对于波型7和波型10,当波纹钢板高厚比、宽厚比分别不大于临界值177、226时,在1/50层间位移角下不会发生面外屈曲。然后基于最优波型,提出了无屈曲波纹钢板墙的设计理论,得到了屈服承载力、极限承载力和初始抗侧刚度等理论计算公式,并利用2种最优波型共4个试件对设计理论和最优波型进行了试验验证。结果表明,高厚比(宽厚比)大于临界值的试件,在层间位移角1/50下发生了面外屈曲,而小于临界值的试件未屈曲,且滞回曲线饱满,承载力、刚度与理论值吻合较好。最后,提出了混合强化法则参数确定的简化计算方法,并利用得到的参数进行了试验数值模拟,以及参数分析了不同钢材对波纹钢板墙抗震性能的影响,分析表明,应优先采用伸长率大、屈服强度低的钢材。     

筒仓卸料的颗粒流模拟及仓壁侧压力研究

钢筒仓在偏心卸料的情况下,仓壁易发生屈曲破坏,我国《粮食钢板筒仓设计规范》中仅规定了静态储料对仓壁侧压力的计算方法,而缺少偏心卸料的相关规定。本文采用颗粒流程序PFC2D和PFC3D,对偏心卸料情况下储料对仓壁侧压力的分布进行了参数化分析,结合颗粒流程序的结果和若干假定,得到了偏心卸料情况下储料对仓壁侧压力的分布形式。     

波纹钢板在公路桥涵中的应用

波纹钢板近年来在我国交通系统建设中发挥着重要作用，这一类钢板从产生到应用也有近10年的时间，实践证明，波纹钢板具有良好的使用效果，能够广泛适应各类地质、地形，同时，也能积极适应恶劣的环境，正是因为波纹钢板具有多方面的优点和优势，才确保其被应用到公路桥涵施工中，并发挥着积极作用。文章分析了波纹钢板的特征，并探究了其在公路桥涵中的应用。     

波纹钢腹板预应力混凝土叠合板的抗弯性能试验研究

提出一种新型的预应力混凝土叠合板——波纹钢腹板预应力混凝土叠合板(PCCW板),通过对7块跨度为2700mm的PCCW板进行单向均布加载试验,研究了PCCW板的抗弯刚度、抗弯承载力、抗裂性能、钢与混凝土协同工作的整体受力性能。试验结果表明:PCCW板的抗弯承载力和抗弯刚度均较高,完全能满足施工阶段的要求。通过参数比较分析,发现波纹钢腹板厚度、上部混凝土翼缘高度、波纹腹板开孔均对PCCW板的抗弯性能有影响。     

装配式波纹钢电缆隧道应用研究

21世纪将是城市地下空间开发和利用的时代,钢结构地下工程体系的建设与应用是钢铁行业和建筑行业未来50～100年最重要的拓展与发展方向之一,在这种发展趋势下,电缆隧道作为架空电缆下地的重要举措,用装配式波纹钢电缆隧道代替钢筋混凝土隧道是顺应发展的必然结果,本文结合具体工程,分析装配式波纹钢电缆隧道的适用性,为类似工程中波纹钢电缆隧道推广应用提供参考。     

新型空间结构——金属拱型波纹屋顶及应用

本文介绍了金属拱型波纹屋顶的发展状况、理论分析、生产与施工、使用特点、实际应用、效益分析及前景。金属拱型波纹屋顶是由彩色镀锌 钢板通过屋顶成型机连续冷模辊压成型机连续冷模辊压成直型槽板和带有横向波纹的拱型槽板,然后用自动封面机将若干这样的槽板连接成整体,并吊至屋顶圈梁安装就而形成。这一新型空间屋顶结构以其全截面均匀受力使材料的潜能得以充分发挥,从而使材料更节约,实现了结构安全性与经济性的较好统一。     

波纹钢板覆面冷弯薄壁型钢龙骨式剪力墙抗震性能研究进展

近期研究表明在高风带和地震易发地带,覆波纹钢板的冷弯薄壁型钢龙骨式剪力墙是一种很有应用前景的新型抗侧力结构体系。最近在北德克萨斯州大学对波纹钢板覆面冷弯薄壁型钢龙骨式剪力墙进行了大量试验研究,试验包括墙体试件在水平单调加载和循环反复加载下的抗剪性能试验。对已有研究成果进行了总结,具体内容包括对墙体抗剪性能的试验研究和有限元模拟,以及对整体房屋体系的抗震性能评估。以表格的形式给出了风荷载和地震荷载作用下波纹钢板覆面冷弯薄壁型钢龙骨式剪力墙的抗剪强度建议值。并通过对6个不同建筑原型进行增量动力时程分析,得到了抗震性能设计的3个主要参数。     

波纹钢腹板组合柱抗火性能研究

波纹钢腹板组合柱是一种新型组合构件,由于方钢管和波纹腹板位于结构外侧,在火灾高温下极易发生损伤和破坏。文章利用有限元软件ABAQUS建立了波纹钢腹板组合柱的温度场和力学分析模型,应用角钢加固钢筋混凝土柱的抗火试验数据对模型进行了验证,采用验证后的模型分析了火灾荷载比、偏心率、截面尺寸以及钢管厚度对波纹钢腹板组合柱的影响规律。分析结果表明：随着火灾荷载比、偏心率的增加,组合柱的耐火极限减小;随着截面尺寸以及钢管厚度的增加,组合柱的耐火极限增大;波纹钢腹板对耐火极限基本没有影响。核心部分混凝土为承载轴向压力的主要部分,并随着升温压力占比先减小后逐渐增大;钢管内混凝土在受火初期承载较大部分的轴向压力,并随着升温受力占比先增大后减小;钢管在升温初期受力占比略微增大后逐渐减小。波纹钢腹板组合柱耐火极限的简化结果与理论分析结果吻合良好。