含缺陷承载门式刚架的金属磁记忆检测试验研究

以门式刚架拟静力试验为基础,采集并分析了含缺陷刚架的梁和柱在不同荷载等级下的法向磁信号H_p(y)值,研究试件未退磁状态下法向磁信号H_p(y)值随荷载变化的规律,以及预制缺陷与磁信号的对应关系.结果表明:试件初始剩磁场强度较大,试件表面的磁信号在数值上虽然会随着荷载的变化而变化,但磁信号曲线在形状上会保持初始剩磁场的分布状态,直至外应力能够克服残余应力的影响;试件到达临界状态时,即试件刚度急剧退化、屈服或者失稳时,法向磁信号H_p(y)值会发生突变或反转;磁信号曲线在节点、缺陷附近由于应力集中表现出波峰波谷.因此,可以通过磁信号的突变、反转、波峰、波谷、过零点反演试件的受力状态、应力集中和缺陷的位置.     

钢结构对接焊缝隐性损伤的磁记忆检测试验研究

通过施加拉伸及弯曲荷载,分析了未焊透缺陷及无缺陷的对接焊缝钢构件的磁记忆信号.发现漏磁场强度与外应力存在一定的对应关系,磁场强度随拉应力的增大而增大,随压应力的增大而减小,在应力集中区磁记忆曲线出现波峰或波谷.进入塑性阶段以后磁记忆曲线产生巨大突变,磁场强度突变时刻可用于判断焊缝试件即将破坏的临界状态,梯度峰值可用于表征未焊透缺陷试件的应力集中程度.     

门式刚架工字钢柱应力集中与磁记忆效应对应关系的试验研究

通过对Q235门式刚架进行拟静力试验,检测其中钢柱表面的法向漏磁场,得到了不同荷载作用下磁记忆信号的法向分量,研究了磁信号在不同受力阶段的变化特征,建立了磁信号及其梯度值与应力集中部位的对应关系.试验结果表明:随着荷载的增加,磁信号法向分量先增加后减小,转折处可以较好的判断构件是否进入屈服阶段;H_p(y)值出现极值和反转现象,可以较好的判断应力集中部位;用梯度值出现极值判断应力集中位置,会出现偏差很小的延后现象,可以用来辅助判断应力集中.     

基于磁记忆的钢梁弯曲应力表征技术研究

金属磁记忆检测技术是一种新型的无损检测技术.通过对Q235B工字钢梁试件进行四点受弯试验,分析其表面的磁记忆信号,发现:试件翼缘的磁记忆信号曲线形状与对应的弯矩图相似,均在纯弯段相等,在两端弯剪段近似呈线性分布;在剪应力突变处,磁记忆信号梯度K值"过零点"且出现正负突变现象;试件腹板的磁记忆信号在荷载作用点处呈峰值,磁记忆信号梯度出现峰-峰值K_(max)且过零点;不同的变形阶段,磁记忆信号与应力表现出相似的变化趋势.     

门式刚架优化设计方法研究

门式刚架梁柱截面的选择规律性不强，不同的设计者会设计出不同的结果，用钢量差异很大．论文以(门式刚架轻型房屋钢结构技术规程)为基础，针对山形变截面门式刚架，采用遗传算法，并用MATLAB语言编制了结构优化程序PFGA．算例表明，该优化方法算法简便，编程简单，可获得全局最优解，优化效果明显．     

钢梁-钢筋混凝土柱组合门式刚架房式仓的设计计算分析

对中央直属储备库建设工程仓型设计中柱梁为两种材料的无铰门式刚架结构型式的设计计算问题进行了分析和探讨。结果表明,柱梁结点的安全与整个结构的安全密切相关     

钢梁—钢筋混凝土柱组合门式刚架房式仓的设计计算分析

对中央直属储备库建设工程仓型设计中柱梁为两种材料的无铰门式刚架结构型式的设计计算问题进行了分析和探讨，结果表明，柱梁结点的安全与整个结构的安全密切相关。     

高载旋转弯曲疲劳损伤的磁记忆检测

为寻找高载旋转弯曲疲劳破坏前的特征信号,基于磁机械效应及磁场叠加原理进行理论研究,在此基础上,对带环形缺陷的45号钢试件进行高载旋转弯曲疲劳试验,研究疲劳过程中试件表面的磁信号的法向分量的分布变化.理论分析表明,疲劳裂纹附近的磁信号分布随裂纹扩展而变化.实验结果显示在进入裂纹快速扩展前后,缺口两边的磁信号大小顺序发生变化;名义应力及应力集中系数、环境磁场和提离值影响检测效果,但有对应的解决方法.磁记忆技术用于高载旋转弯曲疲劳损伤检测是可行的.     

门式刚架转角节点域受力性能的试验

目的 解决门式刚架节点域设计中存在的问题,为工程施工提供借鉴.方法 通过在门式刚架转角处节点域设置斜向加劲肋,与无斜向加劲肋的试件进行对比,研究其受力性能.结果 对比荷载位移曲线,当转角外缘受压时,节点域内设置斜向加劲肋的构件承载力最高,比没有设置斜加劲肋的节点域承载力提高了约60%.结论 在门式刚架节点域中设置斜向加劲肋,可以提高试件的承载力.当工程中门式刚架转角节点处,梁、柱处于正弯矩作用即转角节点域外翼缘受压时,建议架设斜加劲肋以防止结构失稳.     

门式刚架梁柱Γ形节点受力性能的试验研究

完成了4个门式刚架梁柱Г形端板连接节点试件的拟静力破坏试验，对设加劲肋的外伸式端板连接节点的承载力和刚度特性进行了研究．试验结果表明，必须考虑Г形端板连接节点刚度对承载性能的影响，节点转动主要由节点域的剪切变形引起，受拉区的螺栓同时受弯矩和轴力作用．结合试验研究结果，对现行规范的相关设计原则进行了分析和验证，讨论了我国现行规范关于外伸式端板连接的设计方法中存在的问题，提出了一些设计建议．     

门式刚架的塑性优化设计方法研究

将塑性设计理论应用于门式刚架的设计,并结合遗传算法这种离散型智能寻优方法,达到优化设计的目标.通过算例将遗传算法和塑性设计理论结合进行门式刚架的设计,证明塑性设计方法较传统设计方法具有一定优越性.     

门式刚架厂房的优化设计

在轻型钢结构厂房飞速发展的形势下,重点介绍门式刚架结构设计中在满足结构安全可靠实用前提下的几种节省钢材、费用的几种措施。     

早期损伤临界应力状态磁记忆检测技术

针对目前磁记忆研究中缺乏早期损伤应力状态系统试验研究,开展了单向拉伸和三点弯曲不同应力状态下,濒临损伤的临界应力状态磁记忆特征信号提取试验.通过对Q235B和X70钢不同形状试样在不同应力状态试验中临界应力状态的磁记忆检测,首次给出了单向拉伸中临界屈服状态的磁记忆信号特征,同时给出两向应力状态濒临损伤的极限弯矩对应的磁记忆信号表征.金相检测结果进一步证明了早期损伤临界应力状态磁记忆信号表征结果的正确性.     

布索轻钢门式刚架受力性能的研究

以两跨门式刚架为研究对象,探讨索布置（包括索支承布置）的合理形式并确定两种布索方案.以两榀等跨度双跨轻钢门式刚架为模型,采用平面梁单元、平面杆单元及平面索单元组成的混合非线性单元,利用有限元软件AN-SYS对其进行分析.通过对普通轻钢门式刚架以及两种不同预应力索布置刚架在竖向荷载作用下的静力分析,比较它们在施加不同预应力方案的过程中及在竖向荷载作用下,刚架结构内力和变形的变化规律,为探讨其更为合理有效的构造方案提供参考.     

门式刚架稳定分析的有限元法

本文利用有限元方法对门式刚架进行弹性稳定性分析。算例表明,这种方法在杆系结构的稳定分析中是有效可行的,具有计算简洁,便于计算机处理和很好的工程应用价值。     

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。     

基于磁桥路的钢丝绳LMA型损伤检测试验研究

基于磁桥路检测原理,建立了钢丝绳LMA型损伤等效磁路模型,分析了钢丝绳金属截面积与磁桥路的磁感应强度之间的关系,并推导出了两者的理论方程式;基于霍尔元件的霍尔效应原理,制作了磁桥路的磁感应强度检测器,通过试验,获得了不同钢丝绳金属截面积（即不同损伤）条件下的霍尔检测电压,由此,建立了钢丝绳金属截面积与霍尔检测电压的线性方程式,实现了钢丝绳LMA型损伤的定量检测.     

大跨度变截面门式刚架抗风优化设计研究

在运用考虑背景响应的LRC方法计算等效静力风荷载施加在变截面大跨门式刚架的基础上,通过SAP2000API函数用MATLAB调用有限元分析结果,采用虚功原理构造其位移约束条件,运用拉格朗日乘子法建立优化问题的数学模型。运用最优准则法(OC),探讨了大跨度变截面门式刚架抗风优化设计的相关方法。通过对构造的函数进行迭代求解得出其优化的最小截面,并与峰值因子法求静力风荷载的优化结果进行对比。对比的结果表明:运用OC优化算法收敛的迭代次数较少,且利用LRC方法建立的等效静力风荷载条件下的优化结果更加经济,也更符合风荷载的实际特性。     

基于金属磁记忆检测技术的波纹斜腹板钢箱梁试验研究

针对桥梁波纹腹板钢箱梁,进行了四点受弯静载试验,采集了不同等级荷载下沿翼缘和腹板检测线方向的磁信号,分析了弹性和塑性阶段沿检测线方向磁信号及其梯度值的变化规律,找出了表征应力集中程度及区域的特征磁信号,得出如下结论:第一,在波纹腹板钢箱梁的四点受弯试验中,过零点的位置不能表征应力集中位置及破坏位置,磁信号过零点的经验判断并不适用;第二,弹性和塑性阶段磁信号变化曲线相似,弹性阶段的特征磁信号能够较好地表征应力集中程度,塑性阶段特征磁信号不能很好地表征应力集中程度;第三,利用钢箱梁跨中挠度和磁信号梯度值绝对值曲线中的转折点可以找出钢箱梁屈服时挠度.