轴心压杆板件宽厚比限值的统一分析

本文统一分析了轴心压杆三种常用截面的板件宽厚比限值.现行钢结构设计规范对H形截面和箱形截面采用两种不同准则,以致二者宽厚比限值的表达式存在质的区别.在综合运用两种准则并对板件间的约束作用细致分析的基础上,得出一系列实用的宽厚比限值的计算公式.此外,还对承载能力未用足的压杆,提出进一步放宽限值的系数.最后对两本国外新规范进行了评论.     

边缘加劲板件有效宽厚比设计方法中的板组效应研究

本文根据能量原理,建立了边缘加劲板件的弹性屈曲理论和卷边槽形截面薄壁构件的板组相关屈曲理论。通过屈曲理论分析,得到了非均匀受压边缘加劲板件的屈曲系数及其反映板组效应的约束系数,并将其引入新修订的《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018)的有效宽厚比设计方法中。本文介绍了50根冷弯薄壁型钢受压构件试验,并按修订后的规范方法进行了试件承载力计算,计算值与试验值比较,偏于安全。将考虑板组效应的有效宽厚比设计方法与国内外现行规范设计方法相比较,具有优越性。     

钢桁架的次弯矩和板件宽厚比

通过考察钢桁架拉杆和压杆在次弯矩作用下板件受压屈服而屈曲的可能性,阐明对拉杆板件的宽厚比没有必要加以限制。压杆的板件宽厚比也只是在很窄范围内,即杆件屈曲不起控制作用的情况下,需要从严控制。     

T形截面板件的局部稳定性

根据《钢结构设计规范》(GBJl7-88),对一边自由、一边与其他板件相连的板件的宽厚比限值来校核由H型钢剖分的T形截面腹板的宽厚比,会很多截面都不满足要求,这使得H型钢的推广应用非常不利。本文对T形截面腹板的宽厚比从板件相互约束的角度进行了研究,提出了相应的宽厚比限值计算公式,供规范修订和工程应用时参考。     

翼缘宽厚比对约束钢梁抗火性能的影响研究

为了研究翼缘宽厚比对高温下钢梁抗火性能的影响,使用ANSYS有限元程序模拟火灾升温条件下的约束钢梁,通过建立模型,时钢梁进行热-结构耦合作用的计算。计算结果显示：钢梁截面温度为非均匀分布,约束钢梁在火产生的温度应力下会发生较大的挠度。通过比较轴力、挠度等随温度变化的规律,分析不同翼缘宽厚比对钢梁抗火性能的影响。     

管壁宽厚比对矩形钢管混凝土柱轴压承载力影响分析

通过揭示钢管管壁宽厚比对矩形钢管混凝土柱承载力的影响,找出管壁宽厚比与轴压承载力提高系数β之间的关系,以期对轴压承载力提高系数β的约束作用进行评价;采用三维非线性有限元分析软件对3组选定的矩形钢管混凝土轴心受压短柱进行模拟分析得出：管壁宽厚比对矩形钢管混凝土短柱轴压承载力提高系数β的影响总体上随宽厚比的增大而减小,在10-40和85-120两个区段内轴压承载力提高系数β均趋于稳定,在40-80之间呈线性递减。     

十字形截面钢异形柱的抗震性能和板件宽厚比限值研究

按照强震区多、高层钢框架结构柱的受力工况,以现行国标型钢组合的工程应用为目标,设计不同轴压比下不同翼缘宽厚比与不同腹板高厚比组合的36个十字形截面钢异形柱模型,模型截面应力相似系数为1,缩尺比为1∶2。考虑试件的初始缺陷和材料非线性,对这些模型系统地进行常轴力、低周反复荷载下的有限元计算。模拟模型的受力、变形、破坏全过程,研究变形模式、破坏模态、滞回性能、承载能力、耗能能力等抗震性能,并分析翼缘宽厚比、腹板高厚比和轴压比对抗震性能的影响规律,对模型的整体抗震性能进行综合评价。最后,基于抗震设计承载力取值和整体抗震性能的要求,提出不同轴压比下,能够在强震区使用的十字形截面钢异形柱翼缘宽厚比与腹板高厚比的组合限值,为工程应用和钢异形柱结构技术规程的编制提供理论依据。     

钢梁腹板稳定性检算实用计算方法

根据大量的国内外研究成果，给出了钢粱腹板局部稳定的实用计算方法，引用了承载力极限状态法于实用方法中，对现行《桥规》有关内容提出了建议，并将此方法应用于工程设计中，取得了良好的效果。     

钢格栅板与钢梁焊接对钢梁稳定性的影响

随着钢格栅板作为平台板的广泛使用,经常会受到人的走动或者机械的振动等动荷栽作用,因此,对于动荷载较频繁的环境或者地震高发地区,钢格栅板一般采用焊接安装。在现有研究成果的基础上,运用有限元方法,对焊接钢格栅板的钢梁的稳定承载能力进行了系统的分析,得到一些有益的结论和新的见解。     

受压钢构件的板件宽(高)厚比

本文通过对均匀压力作用下的四边简支矩形板在弹性状态下的平衡条件,按不同板件宽厚比求得屈曲应力,并以此为基础,进一步对其它支承条件及弹塑性状态(并考虑残余应力和初弯曲影响)、不同嵌固作用下板的屈曲应力的计算,进行了论述。并具体例述了由板件屈曲应力和构件临界应力等稳条件下工字形、箱形截面受压构件的翼缘和腹板宽(高)厚比的计算,经12个板件屈曲试验论证相符较好;同时,运用弹塑性理论对压弯作用下腹扳受剪、截面塑化不等的工字形、箱形截面构件的翼缘和腹板宽(高)厚比的规范规定,详细作了解说。     

我国钢结构设计规范中梁宽厚比限值问题的讨论

根据板件稳定理论可以知道,板件宽厚比较大,可能导致板件的局部屈曲先于整体屈曲发生,从而影响构件的整体承栽力,因此需要对板件的宽厚比进行限制。本文通过分析我国规范GB50017中对梁翼缘腹板宽厚比限值的理论推导,以及与北美规范中的宽厚比限值比较,发现我国规范中宽厚比限值偏于保守。     

局部切口钢梁的稳定设计

在钢结构中,当框架梁与主梁或与次梁在一个平面时,或因建筑要求而使相交梁的下翼缘在同一高度时,通常切去梁翼来满足空间格构要求。在切去梁翼后(简称切口)梁的侧向屈曲强度会比通常采用的设计理论所计算的强度大大降低。本文一方面介绍了一些国外在这方面的最新研究,更主要的是提出用有限元法计算这类问题的方法和步骤。     

钢框架节点域的宽厚比限值和基于宽厚比的抗剪承载力验算

对于框架柱节点域,我国规范对其板厚借用美国特殊抗弯框架的规定,而抗剪承载力验算则按日本规范的公式改造。然而,这些泊来的规定,其适用范围和相容性都需要进一步厘清。在重读国外有关节点域研究文献的基础上,梳理欧、美、日等规范的有关规定,通过节点域的正则化宽厚比,把这些国际流行规范的腹板厚度要求归纳到同一坐标系进行讨论,并与一些搜集的试验结果比较。进而,根据"高延性-低弹性承载力"和"低延性-高弹性承载力"两条抗震设计思路,基于节点域的宽厚比,诠释抗剪承载力的验算公式。     

变截面钢梁的整体稳定分析

变截面梁的整体稳定研究分析是目前国内外学者所追求的一个研究热点 ,国内对该热点的研究还较缺乏。本文采用直接能量变分法和有限元方法对变截面梁在弹塑性阶段的稳定极限问题进行研究分析 ,主要是为了推导出适用于变截面梁整体稳定分析的刚度矩阵方程     

钢板开缝对钢板混凝土组合剪力墙早期抗裂性能的影响研究

针对钢板混凝土组合剪力墙早期开裂问题,研究了钢板开缝对组合剪力墙早期抗裂性能的影响。首先基于截面约束应变分布假定,推导了开缝钢板混凝土组合剪力墙在等温荷载作用下的混凝土约束应变近似计算公式。然后采用有限元分析方法,通过实例分析对比验证了近似公式的可用性。综合近似公式和有限元分析得出了在等降温荷载作用下,钢板开缝使得混凝土约束拉应变内增外减,缝间距或缝间钢板长度一定时,缝宽越大,内增外减效应越明显。最后通过分析和讨论得出,在一定条件下,通过对钢板开缝,能够提高钢板混凝土组合剪力墙的早期抗裂性能。     

考虑二次受力CFRP板加固受弯钢梁刚度研究

通过对4根CFRP板加固钢梁及1根未加固钢梁进行静力试验,研究了不同程度初始应力对加固钢梁的刚度及破坏形态的影响,并推导了二次受力下CFRP板加固钢梁挠度计算公式。然后用有限元分析软件对试验进行了模拟,并将理论计算结果、试验结果和有限元结果进行对比分析。分析结果表明,三者吻合较好,该挠度公式具有较高的精度。本文的研究成果可以为正在编制的国家规范《钢结构加固设计规范》提供理论依据。     

大高宽比屈曲约束组合钢板剪力墙的试验研究

组合钢板剪力墙具有刚度大、抗震性能好,适用范围广的优点,大高宽比组合剪力墙可用于钢结构住宅等剪力墙尺寸受限制的建筑中.本文对4组不同尺寸的大高宽比组合钢板剪力墙进行了单调加载和循环加载试验,并与一组纯钢板剪力墙进行了对比.试验结果证明,预制混凝土板町以有效地对钢板的平面外屈曲进行约束,从而大大提高组合钢板剪力墙的承载力和耗能性能;同时,试验结果与有限元分析的结果吻合良好,为组合钢板剪力墙的理论分析提供了依据.     

外粘整块钢板加固钢筋混凝土梁受剪试验研究

通过 1 1根混凝土强度等级为C1 4的简支梁试件在集中荷载作用下的试验研究 ,得到外粘整块钢板后梁的受剪承载力。随粘钢规格的不同 ,粘钢混凝土梁发生不同的破坏形态。根据试验结果 ,建立了粘钢部分承担的受剪承载力理论计算公式和受剪斜截面限制条件。     

可更换钢连梁的抗震性能研究

以3个钢连梁试件为对象,采用2种不同的连接方式以及变换可更换段钢梁的截面高度,对可更换钢梁的抗震性能进行了试验研究.在抗震试验中,将钢梁分为3段,并削弱中间段,使破坏发生在中间段.考察试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性性能、耗能性能等指标.试验结果表明:试验中3个试件均发生了破坏,在连接方式相同的情况下...