高强钢焊接工字形截面梁整体稳定性能分析

为了研究不同残余应力分布模式和钢材强度等级对焊接工字形截面梁整体稳定性能的影响,采用ANSYS有限元软件建立了有限元模型,通过与相似试验的对比,证明了有限元模型的正确性。在此基础上对屈服强度为235 MPa,345 MPa和460 MPa的钢梁分别进行考虑残余应力和不考虑残余应力的有限元分析,结果表明,残余应力会使钢梁整体稳定性能降低;钢梁整体稳定承载力会随着钢材强度的提高而提高。     

钢框架梁整体稳定性能分析

就工程中常用的受弯构件———梁在框架中和平台中不同受力工况下整体稳定问题采用能量法进行了分析 ,并对《钢结构设计规范》(GB 5 0 0 17- 2 0 0 3)中相应条文进行了分析。     

国产Q460高强钢焊接工形柱整体稳定性能研究

为研究国产Q460高强度钢材轴压构件的整体稳定性能,对7个焊接工字形截面钢柱试件进行试验研究。试验实测了构件的几何初始缺陷和截面残余应力,并分析其失稳变形特征和整体稳定承载力。利用试验结果和实测的初始缺陷数据,验证了所建立的有限元数值模型的可靠性和准确性;此外,通过大量参数分析计算了不同截面尺寸和长度的国产Q460高强钢焊接工字形截面轴压杆绕截面强轴和弱轴失稳的整体稳定承载力,并与国内外的钢结构设计规范柱子曲线进行比较。结果表明,该类轴压杆的整体稳定系数要明显高于相应的设计曲线,即相比具有相同正则化长细比的普通强度钢材轴压杆其整体稳定系数要有明显提高;给出了建议的柱子曲线类型,并在数值分析的基础上拟合新的柱子曲线,以为工程应用和规范修订提供参考。     

焊接工字梁腹板屈曲后强度的利用

不少国家已把利用焊接工字梁腹板的屈曲后强度继续承受荷载列入钢结构设计规范。但（钢结构设计规范）（ＧＢＪ１７—８８）还没有这方面的条文规定。通过对焊接工字梁腹板屈曲后强度的理论分析及试验研究,得出了一些对规范修订有重要参考价值的结论。     

曲靖体育场钢屋盖整体稳定性能分析

曲靖体育场钢屋盖采用斜交空间管桁架结构,屋面最大悬挑长度达到46m,结构整体稳定成为值得关注的关键问题。应用ABAQUS有限元软件进行了线弹性屈曲分析,以此确定了初始几何缺陷的分布模式,进而分析了结构的整体稳定性能,并研究了节点刚度和重要杆件对结构整体稳定性能的影响。研究结果表明:钢屋盖属于缺陷不敏感结构;在最不利组合工况下,考虑几何、材料双重非线性时,结构整体稳定系数约为3.0,满足规范要求;节点刚度对结构整体稳定性能影响较小;部分重要杆件失效后,结构仍具有较强的承载力。     

奥氏体不锈钢焊接工字型截面轴压构件整体稳定性能试验研究

为了研究奥氏体不锈钢材料的轴心受压构件的整体稳定性能,对11根奥氏体型不锈钢焊接工字形截面试件进行了轴心受压试验研究,其中5根采用强轴失稳模式,6根采用弱轴失稳模式。根据试验前测量得到的试件的几何初弯曲和试验过程中量测得到的荷载初偏心,分析了该类型构件的失稳模态和整体稳定性能承载能力,并将试件的试验数据计算结果与现行欧洲不锈钢结构规范和中国钢结构规范进行了对比,表明欧洲不锈钢规范偏保守,而中国钢结构规范较不安全。     

有摇摆柱的钢框架结构整体稳定性能分析

首先简要介绍了钢框架稳定设计中采用的两种方法并进行对比,然后采用通用有限元软件ANSYS对某具体工程实例进行了完善结构和有缺陷结构的几何非线性和几何及材料双重非线性整体稳定性分析,总结出轻型钢框架结构整体稳定性的特点,为类似工程的稳定设计提供参考。     

不同等级高强钢焊接工形轴压柱整体稳定性能及设计方法研究

为研究460MPa以上不同强度等级高强钢焊接工字形截面轴压柱的整体稳定性能,采用有限元分析方法,计算了国内外已公开发表(包括其他学者)的35个高强钢焊接工形试件的整体稳定承载力,并通过与试验结果对比验证了有限元模型的可靠性;利用该模型完成1280个算例的整体稳定承载力计算,包括8种钢材强度等级、8种工字形截面尺寸、对应于每种截面的10种长细比、以及绕截面强轴和弱轴失稳的2种模态,并将算例结果与现行钢结构设计规范的设计曲线进行对比分析。研究结果表明,随着钢材强度等级的提高,高强钢焊接工字形截面轴压构件绕强轴和弱轴失稳的整体稳定系数均明显提高;对于绕强轴失稳构件,建议Q460~Q550钢材的采用我国规范b类曲线,Q620~Q960钢材的采用a类曲线;对于绕弱轴失稳构件,建议Q460~Q800钢材的按b类曲线设计,Q890和Q960钢材的按a类曲线设计。此外,还提出此类构件对应不同强度等级钢材的更新柱子曲线公式,以更准确计算其整体稳定承载力。     

瑞金体育中心体育场钢屋盖整体稳定性能分析

瑞金体育中心体育场钢结构罩棚采用悬挑双向折形斜交平面桁架结构体系,屋面最大悬挑长度达到38m,结构整体稳定成为值得关注的关键问题。应用ABAQUS有限元软件进行了线弹性屈曲分析,初步了解结构的整体稳定性能,确定初始几何缺陷的不利分布与幅值,并对结构进行了非线性整体稳定性能分析。结果表明:钢结构罩棚属于缺陷不敏感结构,在最不利组合工况下,考虑几何非线性及几何、材料双重非线性的稳定承载力系数均满足规范要求,结构具有良好的安全储备。     

高性能钢预应力撑杆柱整体稳定性能研究

采用高性能钢材对预应力撑杆柱整体稳定性能具有显著影响。采用有限元软件ANSYS对普通强度钢材预应力撑杆柱和无预应力柱进行了弹性屈曲分析，并与理论公式相比较，验证了有限元模型的正确性。考虑了材料非线性、几何非线性和初始缺陷，对模型进行弹塑性轴压稳定承载力分析，比较了钢材种类对预应力撑杆柱和无预应力柱稳定承载性能的影响。分析结果表明：预应力撑杆体系和高性能钢材的合理使用，能显著提高轴心受压柱的承载能力，充分发挥两者的优势。     

焊接楔形波纹腹板工字钢梁整体稳定性能研究

建立焊接楔形波纹腹板工字钢简支梁在不等端弯矩作用下的平衡微分方程,并采用有限积分法编写程序求解,提出楔形波纹腹板工字钢简支梁在不等端弯矩作用下临界弯矩的建议公式。将拟合公式计算结果与ANSYS特征屈曲分析进行比较,表明ANSYS特征屈曲分析与弹性理论吻合较好。利用ANSYS特征屈曲分析,拟合得到楔形波纹腹板工字钢简支梁和悬臂梁在6种典型荷载工况(集中荷载和均布荷载分别作用于上翼缘、剪心、下翼缘)下弹性临界弯矩的实用设计公式。在此基础上,通过ANSYS弹塑性稳定分析提出并验证楔形波纹腹板H型钢梁弹塑性稳定极限承载能力计算公式。最后进行5根楔形波纹腹板工字钢悬臂梁在自由端上翼缘单点加载的整体稳定试验,并将试验结果与ANSYS弹塑性分析结果及实用设计公式的计算结果进行对比,验证ANSYS有限元分析的合理性以及实用设计公式的可靠性。     

焊接工字梁腹板考虑屈曲后强度的设计方法探讨

主要介绍现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)中关于焊接工字梁腹板考虑屈曲后强度的设计方法,比较两规范的异同,以便工程设计人员更好地理解和应用新规范。     

高强钢构件稳定性研究最新进展

高强度钢材被越来越多地应用于现代钢结构,例如高层建筑、大跨度桥梁和输电塔中,但构件的稳定问题成为限制其应用的主要因素。详细介绍了国内外学者在高强钢构件稳定性能研究方面取得的最新成果,包括高强钢材料常温静载一次拉伸的力学性能、残余应力测试,以及构件的局部稳定、整体稳定、局部和整体稳定的相关性。同时,指出已有研究存在的问题,为高强钢结构设计及进一步的研究提供参考。     

不锈钢焊接工字形截面梁整体稳定性分析

基于国内外已有的不锈钢焊接工字形截面梁整体稳定性的计算方法,包括美国SEI/ASCE 8-02中的方法、欧洲EN 1993-1-4中的方法和王元清提出的方法,采用有限元方法对不锈钢焊接工字形截面梁的整体稳定性进行分析,并用不锈钢焊接工字形截面梁已有的试验数据对有限元模型的准确性进行验证,在此基础上,对不锈钢焊接工字形截面梁进行参数化分析。分析表明:对梁整体稳定承载力影响的因素从大到小依次为材料名义屈服强度、荷载类型、截面类型和焊接残余应力;在参数化分析的基础上,提出基于修正正则化长细比的Perry公式型整体稳定系数表达式;将所提出的计算方法、国内外现有的计算方法与试验数据进行了对比,结果表明受试验中边界条件的影响,试验值高于计算方法的计算值,与其他方法相比,所提出的计算方法与有限元计算结果吻合更好,可以用于计算焊接工字形截面梁的整体稳定承载力。     

深圳大运中心体育场钢屋盖整体稳定性能研究

深圳大运中心体育场钢屋盖采用单层折面空间网格结构,悬挑跨度51.9m到68.4m,与混凝土看台完全脱开,依靠20个球铰支座,支承在标高6m的混凝土平台处,边界约束少、传力路径复杂、整体稳定问题突出.依据特征值屈曲分析确立了初始几何缺陷的不利分布,利用非线性有限元系统分析了结构整体稳定性能,并研究了关键部位、重要杆件对整...     

上海世博中心大跨度钢桁架整体提升稳定性分析

以上海世博会世博中心整体提升的片架式钢桁架为例建立数值模型,分析钢桁架在提升阶段的受力情况.通过分析,提出在桁架上弦杆顶部增设装拆式水平桁架,以增加受压杆件在平面外的惯性矩的方法.对不同跨度比的桁架进行分析,提出跨度比应大于0.75,此时桁架平面外变形绝对值很小,且侧向变形趋于平缓.研究成果表明:采取适宜跨度比的装拆式临时水平桁架,对截面高而窄的片架式钢桁架,在整体提升开始阶段能够保证结构的稳定性,防止发生平面外挠曲.     

焊接工字梁腹板的局部稳定和考虑屈曲后强度的计算

关于焊接工字梁腹板的计算,《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)作了相应的修正。阐述了规范条文修改的理论依据,比较新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新的设计方法的优越性。     

矩形管空翼缘梁稳定性能分析

提出一种新型的矩形管空翼缘梁(RHFB)。应用ANSYS有限元软件对矩形管空翼缘梁的稳定承载力进行了研究,分析了跨度变化、加劲肋、腹板开孔对屈曲模式的影响,对部分构件采用Trahair多曲线设计法进行了一定数量的算例分析,将计算结果与考虑双非线性的有限元分析结果进行了比较,吻合较好。     

基于非理想板件的焊接工字梁腹板局部稳定的计算

GBJ 17-1988关于板的屈曲分析是在将腹板视为无限弹性和无初始缺陷的基础上进行的,其分析结果首先是不安全的,而且理论上也存在相互矛盾的地方.GB 50017-2003在借鉴国外和国内研究成果的基础上,考虑了板件的初始缺陷和弹塑性状态.通过比较这两部规范中计算理论上的差异,结合实例,并通过新的设计方法来阐述新规范的合理性.