高强冷弯薄壁型钢搭接式连续檩条受力性能试验研究

对550MPa高强冷弯薄壁型钢帽型截面搭接式连续檩条受力性能进行了试验研究。27根试件的试验结果表明,搭接式连续檩条的承载力与搭接部分刚度、截面内力、有效截面模量等因素有关,因此,负弯矩作用下的中间支座搭接端部变截面处和正弯矩最大的跨中截面都有可能成为构件承载力的控制截面。在确定高强钢材强度折减系数γ的基础上,根据试验结果确定出各组试件合适的搭接段刚度系数β和承载力计算公式。     

高强冷弯薄壁型钢搭接式连续檩条有限元分析

对550 MPa高强冷弯薄壁型钢帽形截面搭接式连续檩条试验试件进行了ANSYS有限元模拟,并在此基础上进行了参数分析.分析结果表明:对于试验和分析的搭接构造,在一定的搭接长度范围内,增加搭接长度能提高构件的极限承载力,而超过这个范围增加搭接长度反而使构件极限承载力降低.因此,靠增加搭接长度来提高搭接式两跨连续檩条极限承载力的做法是不经济的,在搭接长度较长时,应在搭接段沿试件长度方向增加自攻螺钉,且搭接长度不宜超过0.35 L.在试验试件搭接段打自攻螺钉的截面上,腹板或翼缘增加一个自攻螺钉对试件极限承载力和破坏模态的影响不大.     

Z形冷弯薄壁型钢檩条设计中的方向性

介绍了国外檩条设计中的檩条朝向的设计经验和计算方法,针对檩条反向设置结合国内的计算方法进行了试算,提出了设计中应注意的问题.     

嵌套加强的LQ550高强冷弯薄壁C型钢连续檩条受力性能研究

为提高LQ550级高强冷弯薄壁C型钢连续檩条的承载能力,采用在支座处嵌套的方法来加强连续檩条。对未加强和采用两种嵌套方式加强的檩条共7组试件进行三点受弯试验,得到了试件的承载性能和破坏形态,试验结果表明加强后的试件出现跨中局部屈曲和嵌套端部局部屈曲两种破坏形态。采用ABAQUS软件建立了非线性有限元模型对嵌套加强的檩条进行数值模拟,有限元分析得到的承载力和破坏形态与试验结果吻合良好,验证了有限元模型的准确性。基于验证的有限元模型,分析了两种嵌套方式和不同嵌套长度对檩条承载力的提升,且表明嵌套檩条的长度宜取为连续檩条跨度的1/5～1/4。     

浅析冷弯薄壁型钢檩条设计方法

通过比较《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》有关檩条设计方法的异同和应注意的问题,提出了一些建议供设计参考。     

冷弯型钢檩条的有效截面

冷弯型钢檩条按(GB50018—2002)计算,截面大多达不到完全有效,需对其作屈曲后的强度计算。而翼缘非全部有效的卷边槽钢、Z形钢毫无对称性,使应力分析计算十分复杂。本文针对承受重力荷载檩条的特点,论证畸变屈曲对设计不起控制作用,从而得出翼缘和腹板全部有效比较宽松的条件,现有卷边槽钢和Z形钢规格大部分全部有效。提出的公式既可简化计算,又可节省钢材。     

采用相贯节点的冷弯薄壁型钢桁架檩条

通过对采用相贯节点的冷弯薄壁型钢桁架檩条进行施工、试验及安全使用 ,探讨开发出一种更加简捷、高效的轻钢结构形式     

冷弯薄壁型钢结构受剪性能影响因素研究

采用了有限元法对冷弯薄壁型钢单榀墙架结构的进行受剪性能的分析。建立模型时同时考虑材料和几何非线性,采用弹塑性189梁单元,自攻螺栓采用耦合模型。通过改变已建立的有限元模型中墙架柱间距、墙架高宽比、自攻螺丝间距等影响墙架受剪性能的参数,得出结论:随着墙架柱间距增大、墙架高度增大、自攻螺栓间距增大整个墙架结构的受剪性能明显减小,在有"K"型支撑的高强薄壁型钢墙架结构中,合适的墙架柱间距、合适的墙架尺寸以及支撑体系,对墙架结构的受剪性能有很大的影响。     

新型高强冷弯薄壁型钢的研究总述

介绍了高强冷弯薄壁型钢及其结构的特点及其所带来的问题,介绍并归纳了高强冷弯薄壁型钢的强度、新型截面形式及屈曲模式的研究现状和研究方向及现行国家规范冷弯薄壁型钢GB 50018—2002中的不足,希望对其在我国的研究和应用有所裨益。     

高强冷弯薄壁帽形钢梁弯曲变形的分析研究

由高强冷弯薄壁型钢构件组成的檩条梁体系在低层住宅建筑中的应用越来越广泛。但由于施加荷载的大小、位置、类型,梁的跨度及抗弯刚度等因素,使得檩条梁变形的确定比较复杂。而对于确定梁的变形性能的研究,目前还不够充分,设计规范中相关的条文也不够成熟。对26根550MPa高强冷弯薄壁型钢帽型截面简支梁试件的变形性能进行试验分析,结果表明:北美规范按最大弯矩控制截面计算有效截面刚度做变形分析偏保守;我国的GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》按毛截面计算(相当于做等截面、等刚度梁分析)偏不安全。因此通过对该试验的数据进行灰色系统理论的分析,提出一个变形计算公式中较合理的计算公式。     

高强冷弯薄壁型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能研究

对无竖向力水平单调加载和有竖向力低周反复加载两种加载方式下的2榀高强冷弯型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能进行足尺试件试验研究。在单调加载墙体模型得到试验充分验证的基础上,对影响墙体抗剪性能的5个因素进行有限元参数分析。分析结果表明:立柱间距、交叉支撑截面对墙体抗剪承载力影响较小;随立柱截面尺寸的增大,墙体抗剪承载力增加;随竖向荷载值的增加,墙体抗剪承载力降低;单面设置交叉支撑墙体比双面设置交叉支撑墙体的承载力降低幅度较大。     

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)用于计算高强度钢柱

尝试将我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)用于计算比Q345钢强度更高的钢材制成的冷弯薄壁型钢结构柱。将我国“规范”(GB50018-2002)计算结果与试验、有限元分析结果和国外规范计算结果比较发现,卷边槽钢和壁厚不大于3mm的卷边角钢偏于安全,壁厚在3mm以上的卷边角钢可通过对稳定系数φ乘一修正系数以保证安全。     

高强冷弯薄壁型钢柱畸变屈曲研究

随着冷弯薄壁型钢构件朝着高强、超薄和复杂截面形式的趋势发展,畸变屈曲成了近年来国内外冷弯薄壁型钢结构研究领域的重要课题。在查阅大量文献和已有试验结果的基础上,利用有限元着重研究了不同腹板高度、翼缘宽度、卷边高度、厚度、长度、初始缺陷值大小对高强冷弯薄壁型钢槽形截面轴压构件的屈曲形式和极限承载力的影响。     

用我国规范计算高强度冷弯薄壁型钢柱的适用性

将《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002),用于计算比Q345钢强度更高的钢材制成的冷弯薄壁非卷边等边角钢和槽钢柱。对计算结果与试验、有限元分析结果及国外规范计算结果进行比较发现,对两端固支的槽钢和宽厚比大于25的等边角钢,计算偏于安全,对宽厚比小于25的等边角钢和两端铰支槽钢的安全性有待研究。提出采用多条柱子曲线以适应不同截面、不同壁厚、不同强度的高强度冷弯薄壁型钢柱。     

高强冷弯薄壁型钢墙体骨架立柱轴压性能试验及有限元分析

通过对10根550MPa高强冷弯薄壁型钢墙体骨架立柱的足尺轴压试验,得到立柱的极限承载力和破坏模式,并在试验的基础上建立墙体骨架立柱有限元分析模型。在有限元分析模型的正确性得到试验充分验证的情况下,对高强冷弯薄壁型钢墙体骨架立柱进行参数分析,分析结果表明:自攻螺钉直径的变化、采用两个螺钉连接立柱与导轨、导轨厚度和屈服强度的变化以及改变墙体骨架立柱间距均对墙体骨架立柱的轴压承载力没有显著影响;在墙体骨架两侧设置柔性拉条对立柱轴压承载力的提高很有帮助,拉条间距小于1/4柱高后承载力提高幅度不大。     

高强冷弯薄壁型钢轴压柱畸变屈曲研究

550MPa高强冷弯薄壁型钢卷边槽形截面轴压柱发生畸变屈曲时会出现三种模式（O—O,O-I,I—I）,考虑材料和几何双重非线性的有限元法对三种畸变屈曲模式的构件承载力、变形模式、畸变屈曲应力、横截面应力的分布等相关性能进行比较分析,可看出三种畸变屈曲模式诸性能存在较大不同,同时畸变屈曲与局部屈曲、整体屈曲在相关性能方面也存在不同。采用直接强度法对畸变屈曲轴压柱极限承载力进行计算,计算结果与试验结果较吻合,故在计算畸变屈曲轴压柱极限承载力时建议采用直接强度法．     

新型冷弯箱形组合截面受弯构件力学性能研究

冷弯薄壁双轴对称箱形截面具有形心、弯心重合的特点,与单轴对称开口截面相比具有抗弯、扭刚度大的优点。基于箱形截面的以上特点,应用冷弯∑形构件两两电弧点焊连接,形成两种新型箱形组合截面——翼缘对焊箱形组合截面和翼缘叠焊箱形组合截面。采用非线性有限元的分析方法,通过对两种新型截面与相同参数的单肢∑形构件的细致比较分析,以及单一参数变化条件下新型截面构件的屈曲模式、变形过程、弯矩-曲率关系等方面的分析,全面研究两种新型截面受弯构件的静力学性能。研究表明:两种新型截面构件与其单肢∑形构件相比,具有抗弯承载力明显提高,构件不会出现畸变屈曲、局部变形小等性能优势,可以深入研究并合理推广使用。     

高强冷弯型钢骨架墙体立柱轴压性能试验研究及有限元分析

对12根550 MPa高强冷弯型钢骨架墙体立柱进行了足尺轴压试验研究,其中包括6根单面带肋钢板墙体立柱和6根双面板(带肋钢板+石膏板)墙体立柱,在试验研究的基础上建立了墙体立柱有限元分析模型。在有限元分析模型充分得到试验验证的情况下,对影响墙体立柱轴压承载力的钢墙面板、墙体柔性拉条、连接螺钉间距等因素进行参数分析,分析结果可供设计参考。分析结果表明:相同用钢量的平钢板代替带肋钢板对单面钢板墙体立柱轴压承载力有较大的降低作用,但对双面板墙体立柱轴压承载力影响甚微;设置柔性拉条可以提高单面带肋钢板墙体立柱轴压承载力,但对双面板墙体立柱轴压承载力没有影响;连接立柱与墙板的螺钉间距不大于300 mm时,减小螺钉间距并不能提高墙体立柱轴压承载力;墙体周边螺钉间距小于150 mm时,减小墙体周边螺钉间距对墙体立柱轴压承载力提高幅度不大。     

高强冷弯薄壁型钢压杆试验及直接强度法计算分析

采用直接强度法分析了近期完成的62根550 MPa高强冷弯薄壁型钢轴压柱的试验结果,提出了采用折减材料屈服强度为0.85fy,并根据修正长细比λc=λ0.85fy/235查《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)中Q235钢稳定系数表来计算高强冷弯型钢轴压构件稳定承载力的计算方法。该建议方法计算值与试验结果吻合较好且偏于安全。