薄壁钢梁中的横向正应力及其对强度和稳定性的影响

对工字形钢梁在横向分布和集中荷载作用下 ,各板件内的横向正应力进行了分析和比较 ,指出了在支座截面和跨中集中荷载作用截面 ,有时必须考虑这个横向正应力的影响。还对横向正应力对钢梁整体稳定性的影响采用板件稳定理论的方法进行了研究 ,并发现它对单轴对称截面的钢梁 ,在横向荷载作用下的稳定性有很大的影响。提出的钢梁稳定理论的新的表述 ,证实了传统的稳定理论 ,并且与采用ANSYS板壳单元进行的稳定性分析结果一致     

不等端弯矩作用下薄壁梁临界弯矩的计算分析

薄壁梁的弯扭屈曲分析是一个较为复杂的问题,在荷载作用下沿梁的弯矩为非均匀分布时．其屈曲方程的求解较为困难。根据梁柱杆端变形增量相关方程和改进后的CDC法,将薄壁梁的弯扭模型等效为拉弯模型,顺利的算出不等端弯矩作用下薄壁梁的临界弯矩,并提出建议公式。经计算与数值解比较,结果令人满意。     

钢梁整体稳定性实验结果分析

通过对工字型截面组合钢梁整体稳定性演示实验结果进行分析,把实验与理论得出的临界弯矩值进行对比,找出影响试验结果精度的因素,为进一步提高实验的精度,加深在校学生对实验现象的认识,为做好教学实验提供借鉴。     

与刚性铺板相连的H形钢梁的整体稳定保证条件

通过能量法对与刚性铺板相连的H形钢梁的弹性整体稳定进行了分析,分析中考虑了在连续侧向约束条件下,由于梁端部负弯矩的存在,对梁整体稳定承载力产生的不利影响。通过编制的有限元程序分析计算,得出了实际设计中考虑梁端部负弯矩影响时,保证梁整体稳定的控制条件。     

两个侧向支承下工字形钢梁临界弯矩的有限元验证

对单轴对称工字形截面钢梁在跨中布置2个侧向支承、荷载类型及荷载位置不同的情况下钢梁的整体稳定性进行研究,并利用ANSYS通用有限元分析软件中的SHELL181单元,对规范和近似解析解的精度进行验证。研究结果表明,在跨中有2个支承的条件下,钢梁临界弯矩的规范与近似解析解与FEM解答之间的误差较大,需要引起设计者和规范编制者的关注。     

论门式刚架轻型房屋钢结构压弯构件整体稳定性计算方法

钢压弯构件受压区平面外的侧向支撑长度与翼缘宽度之比较大时,在横向荷载作用下,虽然截面受压区的应力尚未达到屈服应力,但构件平面外已可能产生很大的侧向弯曲和扭转,从而丧失承载力,这种现象称作构件的整体失稳。传统采用构件的整体稳定系数进行设计。GB 50017—2017《钢结构设计标准》和GB 51022—2015《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》中关于整体稳定系数计算采用了两种不同的方法,通过对它们的对比,提出这两种计算方法的特点和适用场合,并对这两种计算方法提出补充建议。     

受拉翼缘约束下梁整体稳定的计算

通过利用能量法对受拉翼缘存在均布侧向约束的工形截面梁的弹性整体稳定进行了分析.分析了不同荷载情况下,连续侧向约束对梁整体稳定承载力产生的影响.运用有限元法分析计算,得出了在实际设计中考虑受拉翼缘均布侧向约束有利作用的计算方法.     

高强钢薄壁箱形截面压杆稳定性研究

基于薄板的弹塑性大挠度有限元理论,综合考虑几何缺陷和力学缺陷,研究了腹板高厚比、翼缘宽厚比对高强钢薄壁箱形截面构件稳定性的影响。以翼缘宽厚比,腹板高厚比,构件长细比为三个参数,提出了考虑局部和整体相关屈曲的高强钢薄壁箱形截面构件极限承载能力的空间曲面方程,可以为设计提供参考。     

板件局部稳定与纯弯薄壁钢梁整体稳定的相互作用

本文根据虚功原理导出了稳定分析的复数有限条法,用以分析构件组成板件间局部稳定相互作用以及构件的可能失稳模态。在此基础上与有效截面法相结合,研究了纯弯工字形薄壁钢梁组成板件局部稳定与构件整体稳定的相互作用。最后,通过试验研究验证了理论分析,并结合我国规范作了一些讨论。     

冷弯薄壁C形开孔钢梁承载力有限元分析

近年来冷弯薄壁型钢中的腹板开孔构件得到越来越多的应用,其承载力是工程设计和分析时首先需要解决的问题.选取净跨分别为3.5,5.5m的腹板开孔C形截面梁进行竖向静力均布荷载作用下的承载力分析,建立了有限元模型,通过对孔间距、孔洞大小、孔边距等开孔参数进行计算分析,总结了开孔参数对开孔梁极限承载力的影响规律,并提出开孔方式优化方案.结果表明:开孔梁的孔数和孔边距是影响开孔梁极限承载力和破坏形式的重要因素.开孔梁优化设计时应留足孔边距和避免靠近支座处的孔间腹板受压.     

考虑腹板局部屈曲的薄壁工形截面压弯强度简化计算

通过大量的计算 ,对现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中的考虑腹板局部屈曲的薄壁工形截面压弯强度计算进行了分析。指出了《规程》中的缺陷及其改进方法 :一是对单轴对称截面较大翼缘受压的情况 ,除了验算受压区屈服的情况外 ,还应补充验算受拉翼缘先屈服的情况 ,作者给出了具体的验算公式。二是用《规程》中的方法进行计算时 ,只在轴力作用下 ,腹板宽厚比 (hw/tw) fy/2 35>2 1 7时 ,ρ <0 ,即整个腹板受压区都失去作用 ,这与实际情况不符合。对此 ,使用美国AISI规范公式进行了计算 ,给出了以美国AISI规范公式为基础的精度良好的简化近似公式 ,以供参考使用。     

变截面圆形薄壁压杆的弹性稳定分析

本文推导出轴向荷载作用下变截面圆形薄壁杆弹性稳定问题的基本微分方程,并用解析法求出问题的特征解。根据杆件不同的几何参数,将数值计算结果绘成图表,以供参考。     

闭口薄壁箱梁截面扭转惯性矩的计算方法

首先根据乌曼斯基第二理论,给出了三种闭口薄壁箱梁截面的扭转惯性矩简化计算方法,并重点介绍如何利用ANSYS自定义截面方法计算薄壁杆件的截面扭转惯性矩,最后通过实际算例分析了三种简化计算结果和ANSYS计算结果的差别,并且通过计算不同网格长宽比下的自由扭转惯性矩,指出网格长宽比对薄壁箱梁截面自由扭转惯性矩的精度影响规律。     

四类薄壳的临界荷载和失稳模态分析

本文应用非线性有限元法对球壳、扭壳、双曲扁壳和马鞍形壳在不同矢高情况下进行屈曲分析,获得了临界状态下的失稳模态和临界荷载。在此基础上找到了一些规律,供有关工程技术人员参考。     

简支工字型钢梁在均布荷载作用下临界荷载的计算

主要给出了均布荷载作用下简支工字型钢梁临界荷载计算公式完整的推导过程。     

有粘结预应力FRP筋混凝土梁抗裂计算方法

关于有粘结预应力FRP筋混凝土梁的抗裂度和裂缝宽度的计算问题,目前我国现行设计规范中尚无相关规定,ACI440.1R—06规范仅给出了非预应力FRP筋混凝土梁的最大裂缝宽度的计算方法。分别应用我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)和ACI318—05规范中适用于普通钢筋混凝土构件的抗裂度公式,计算了国内外30根有粘结预应力FRP筋混凝土梁试件的开裂弯矩。按我国《混凝土结构设计规范》计算的开裂弯矩值与试验结果吻合良好。考虑了FRP筋等效、FRP筋的粘结性能以及环氧涂层钢筋等的影响,对我国《混凝土结构设计规范》中有关受弯构件最大裂缝宽度的计算公式进行了修正。基于提出的修正公式和ACI440.1R—06规范对国内外24根有粘结预应力FRP筋混凝土梁的试验结果进行计算对比。分析结果表明,文中的计算值与试验结果更为吻合。     

考虑重力条件下高薄壁桥墩弹性稳定性分析

基于乌曼斯基的闭口截面薄壁杆件约束扭转理论,利用功能原理,导出闭口薄壁杆件约束扭转应变能公式．根据最小势能原理,用瑞利—里兹法对闭口薄壁桥墩稳定性进行分析,导出了考虑自重条件下桥墩的稳定计算公式．该法概念明确、简便易行,可供工程设计者参考、使用．     

静力疲劳荷载作用下的带预制板的连续组合双肋桥的裂缝控制

为研究裂缝控制,选取了一个带有预制板的两跨连续组合双肋梁的足尺模型,并对其进行试验及观察。在试验中,第一次荷载加到360kN,然后进行疲劳荷载试验。最后静力加载至900kN。试验结果证实了带预制板的双肋连续组合梁显示出了在静力疲劳荷载作用下的组合截面的强度和刚度特性。然而,在负弯矩作用区域,裂缝集中在内部支撑之上的桥面之间的接缝部位,初始的裂缝间距由接缝处间的距离决定,在使用荷载作用下,带有预制板的组合桥梁的桥面和横向接缝的裂缝宽度可以被控制在一个容许裂缝宽度之内。弯矩曲率曲线或者由欧洲规范4-2中规定的抗弯刚度仍可被用于评估考虑到在这种桥梁上拉伸硬化作用的有效刚度。     

连续开孔实腹梁整体稳定性计算方法

为研究腹板开孔H型钢梁在纯弯荷载作用下的整体稳定性,采用翼缘和腹板刚度分离的方法,从理论上推导出带有连续正方形孔洞的H型钢梁的抗侧刚度、自由扭转刚度和翘曲刚度计算方法,得到其弯扭屈曲临界弯矩表达式。利用有限元软件ABAQUS对相同截面不同跨度的H型钢实腹梁在纯弯荷载作用下的弯扭屈曲临界弯矩进行分析,并将有限元模拟结果和规范计算结果进行对比。采用经验证的有限元模型对带有连续正方形孔洞的H型钢梁进行分析,并将有限元模拟结果与推导公式的计算结果进行对比。以现有规范为基础,推导出带有连续正方形孔洞的H型钢梁的弯扭屈曲临界弯矩实用计算公式。结果表明:连续开孔梁实用计算公式具有较高的精确度。     

圆端形薄壁空心高墩的技术在京九铁路的应用

对圆端形钢筋砼薄壁空心高墩的设计计算 ,从计算模式的选取和配筋计算做了较详细的介绍。该计算方法已应用于多座桥梁的高墩设计。