宽腹板Ⅰ形截面偏压构件平面内承载力的探讨

本文用较精确的大挠度理论偏心距增大系统，修正了小挠度理论的近似值偏心距增大系数；用以偏心系数ｅ／ｈ为参数的非常数Ⅰ形截面塑性发展影响系数，代替了常数的Ⅰ形截面塑性发展影响系数，代入偏压强度相关公式，计算宽腹板Ⅰ形截面偏压构件平面内的承载力。依此，核算了参考文献［１］的９个试件，结果与试验相当吻合。     

楔形压弯构件平面内稳定极限承载力研究

楔形变截面H型钢构件设计中常采用高而薄的腹板,这样能够充分发挥翼缘的承载能力,节省材料。如此虽然可能引起腹板的局部屈曲,但板件的屈曲并不意味着构件承载能力的丧失。应用非线性板壳有限元分析方法,对变截面压弯构件平面内稳定极限承载力进行了分析。在考虑腹板局部屈曲和构件整体屈曲相关作用的同时,系统地分析与评价了腹板宽厚比、翼缘宽厚比、构件长细比和楔率等对压弯构件平面内稳定极限承载力的影响,并与《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)的计算结果进行了比较,结论可供工程设计参考。     

楔形变截面柱平面内稳定极限承载力研究

应用非线性板壳有限元分析方法对楔形变截面柱的平面内稳定极限承载力进行分析,探讨了腹板高厚比、翼缘宽厚比、楔率和构件长细比等对楔形变截面柱平面内稳定承载力的影响,与此同时考虑了腹板局部屈曲和构件整体屈曲;并与现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)中有效截面法的计算结果进行比较,以期为相关工程设计提供参考。     

腹板加劲卷边槽钢双肢拼合工形受压构件承载性能试验研究

为研究腹板加劲卷边槽钢拼合构件的承载性能,分别对由复杂卷边槽钢、腹板?形加劲复杂卷边槽钢和腹板V形加劲复杂卷边槽钢拼合而成的共计30根双肢拼合工字形截面简支受压试件进行了受压试验,其中轴压试件18根,偏压试件12根。研究了腹板加劲对拼合工字形截面构件承载力和失稳模式的影响。试验结果表明:腹板?形加劲槽钢能够有效减小腹板宽厚比,提高拼合截面构件的承载力;腹板加劲使畸变屈曲代替局部屈曲成为构件的主要失稳模式。研究采用有限元软件ANSYS对试件进行建模与受力分析,验证了所提出的有限元模型的准确性。通过有限元变参数分析,分析了构件长细比和偏心距对拼合截面构件承载力的影响。结果表明:轴压状态下与相同用钢量的腹板非加劲构件相比,?形腹板加劲复杂卷边槽钢双肢拼合短柱、中长柱和长柱承载力分别提高20.3%、16.0%和4.4%;腹板V形加劲复杂卷边槽钢双肢拼合短柱、中长柱和长柱承载力分别提高17.4%、8.9%和2.2%;随试件长度的增加,整体屈曲作用更为突出;随着偏心距的增大,整体弯曲屈曲逐渐起主要控制作用,3种截面构件的偏压承载力差距逐渐缩小。     

腹板开洞钢拱的平面内稳定极限承载力设计理论及方法

腹板开洞钢拱组合了拱和开洞构件的特性,目前在轻轨列车站篷及航站楼等的钢结构中有广泛应用。本文首先用有限壳单元分析了以工形截面腹板开洞圆弧钢拱为代表的拱的平面内弹性屈曲性能,考察了腹板孔洞的几何参数和拱本身的几何参数对屈曲荷载的影响;按照整体屈曲荷载的等效原则,把腹板开洞拱等效为由两个T形截面和缀板组成的格构式构件,并给出了格构式构件的等效截面尺寸。然后研究了各参数下的腹板开洞钢拱的弹塑性屈曲性能,定量考察了孔洞对稳定极限承载力的削弱作用,提出了腹板开洞钢拱特有的单边塑性铰的破坏机理。利用已经建立的拱的稳定系数与拱的正则化长细比的关系,根据等效构件的换算长细比,提出了受静水压力及其它荷载分布形式的腹板开洞拱的平面内稳定极限承载力设计方法。     

用等效十字截面计算钢筋砼双向偏压构件

根据钢筋砼矩形截面双向偏压构件破坏时的极限状态，将其等效为承受单向偏压的十字截面，同时将沿截面周边布置的钢筋近似简化为连续的腹板，并给出了简化计算公式，从而使截面设计与复核均较为简单．还通过试验讨论了相对砼保护层厚度、相对偏心距之比以及大小偏压状态对简化公式计算精度的影响．     

箱形钢柱受力性能分析及抗震设计建议

基于箱形钢柱拟静力试验,通过有限元分析,研究腹板宽厚比、构件轴压比及平面外长细比、柱顶弯矩等因素对偏压箱形钢柱抗震性能的影响。研究结果表明：腹板宽厚比和平面外长细比对箱形钢柱抗震性能影响较大,随着腹板宽厚比、平面外长细比的增大,箱形钢柱延性和承载力均有所减小,抗震性能变差;柱顶弯矩使箱形钢柱的正向延性增大,而降低其反向延性,柱顶弯矩对箱形钢柱抗震性能的影响相对较小。在此基础上,对箱形钢构件提出与受力状态相关联的腹板宽厚比、平面外长细比限值建议。引入箱形钢柱位移角概念,进而提出大跨度空间钢结构的构件抗震等级划分方法。并给出箱形钢构件腹板宽厚比、构件平面外长细比的抗震验算流程。     

非均匀配筋圆形截面偏压构件正截面承载力计算

对在单一竖向平面内受力的圆形截面构件 ,建议采用非均匀配筋 ;提出的计算方法 ,经济合理 ,安全可靠 ;利用所绘制的图线进行计算 ,实用简易 ,相当准确 ;可用于偏压构件及受弯构件。     

冷弯薄壁C型钢绕强轴偏心受压构件的极限承载力

冷弯薄壁型钢结构多采用有效截面法对构件承载力进行计算,该方法计算繁杂且未考虑构件的畸变屈曲性能。直接强度法采用全截面计算各类参数,能够考虑各种单独屈曲模式及其相关屈曲对构件稳定性能的影响,但目前该方法并不能应用于压弯构件。对冷弯薄壁C形钢绕强轴偏压构件的稳定性能进行参数分析,探讨了构件长度、偏心距、腹板高厚比、翼缘宽厚比和卷边高厚比等因素对构件承载力的影响规律。结合有限元分析结果,基于轴压构件和纯弯构件的直接强度法公式,提出了冷弯薄壁型钢绕强轴偏压构件的极限承载力计算方法。     

偏压木构件的极限承载能力的研究

按强度确定偏压木构件的极限承载能力，计算中考虑了构件的二阶弯矩和截面抗弯的弹塑性工作。文中提出了偏压构件折断时，跨中央最大破坏挠度的近似理论计算方法；并导出了矩形截面偏压木构件的破坏挠度计算公式。所有的理论计算结果均与试验数据吻合良好。     

波形钢腹板钢管混凝土梁受弯试验研究

提出了一种新型的组合结构--波形钢腹板钢管混凝土梁,进行了3根模型梁的受弯试验。对试验梁的变形、应变、破坏模式和极限承载力等进行了分析,比较了上下弦管填充混凝土对梁受力性能的作用,并与钢管混凝土桁梁的试验结果进行了对比。结果表明,与钢管混凝土桁梁相比,波形钢腹板钢管混凝土梁避免了节点破坏问题,其抗弯刚度和极限承载力得到较大的提高;上弦钢管填充混凝土对提高极限承载力作用很大,下弦钢管填充混凝土也能提高梁的极限承载力,但作用小于上弦管;"拟平截面假定"的计算方法可以用于波形钢腹板钢管混凝土梁的极限承载力计算。     

Experimental studies on stiffened plates under in-plane load and lateral pressure

An experimental study on stiffened plates subjected to combined action of in-plane load and lateral pressure is described in the paper. Details of the experiments and finite element analyses of the specimens tested are presented along with the results. Measurements of initial imperfection in the specimens have been made and included in the analyses. Results show that lateral load carrying capacity of stiffened plate drops with increase in axial load and vice-versa. It is found that plate slenderness ratio has significant influence on the ultimate load capacity of stiffened plates subjected to both in-plane load and lateral pressure. Increase of plate slenderness ratio results in a decrease of ultimate load capacity of stiffened plate. The accuracy of the finite element modelling is established by comparing the results with the corresponding experimental values.     

铝合金网壳箱形-工字形杆件盘式节点受力性能试验研究

为研究铝合金网壳箱形、工字形截面杆件盘式连接节点(又称TEMCOR节点、板式节点)的受力性能,对南京牛首山佛顶宫工程典型铝合金盘式节点足尺试件进行了静力加载试验,采用通用有限元程序ABAQUS对加载过程进行全过程数值模拟。在进行静力加载试验时,铝合金杆件端部采用铰接,在节点盘中心区域设置加载板进行竖向加载。研究结果表明：在节点盘中心竖向荷载作用下试件发生脆性破坏。对向两杆为箱形截面（试件JD1）时,箱形截面杆件下翼缘发生断裂,上下节点盘屈曲,且与断面相邻的螺栓被拉断;对向杆件为工字形截面（试件JD2）时,下节点盘发生块状撕裂,破坏时铝合金型材及螺栓均无屈曲和破坏。在极限荷载作用下,试件JD1杆件腹板及节点盘仍处于弹性工作状态,箱形截面中性轴位于截面中间;试件JD2铝合金型材处于弹性工作状态,工字形截面中性轴位于截面强轴以下1/6腹板高度处,下节点盘在α=60°及α=180°方向应力较大,接近屈服强度。试件JD1的极限荷载和初始刚度均约为试件JD2的1.5倍。根据对称性建立的节点试件数值模型分析所得的局部应力、荷载-位移曲线及弯矩-转角曲线与试验结果吻合较好,可以用于此类节点的数值模拟。     

ANSYS在楔形压弯构件稳定分析中的应用

结合ANSYS程序对楔形压弯构件的平面内稳定承载力进行非线性分析,在引入构件整体缺陷、腹板的局部缺陷以及残余应力的同时,考虑了腹板局部屈曲与构件整体屈曲的相关作用,研究了构件的破坏形式,体现了ANSYS有限元软件的非线性分析功能。     

Web openings in horizontally curved composite plate girders

The paper is concerned with the effects of circular or square web openings on the ultimate strength of horizontally curved composite plate girders. Finite element analysis using the computer package LUSAS has been employed to investigate the behavior and ultimate strength capacity of the girders with web openings of different proportions. The opening sizes and their locations within the web panels have been studied in detail, and the results are presented in the form of load–deflection and load–opening size plots. An approximate method to determine the ultimate strength capacity of horizontally curved composite plate girders accounting for the presence of web openings and composite action between the steel girder and concrete slab is presented. The accuracy of the method is established by comparing the predicted strength with the corresponding values predicted by the finite element method.     

后张拉整体成形穹顶的极限承载力试验研究

本文研究的是一种新型张拉穹顶结构的承载力性能．通过后张拉闭合单弦杆平板网架中的预留缝隙，单弦杆平板网架可以张拉变形为具有很好外观形式的空间穹顶结构．成形后的单弦杆穹顶具有很好的整体刚度和承载力，可以充分发挥拱壳作用，平面外腹杆的使用延缓了穹顶整体失稳的发生，使其受力性能介于普通单层、双层穹顶网壳结构之间．     

Design of horizontally curved plate girder webs containing circular openings

A simple design method to predict the ultimate shear capacity of horizontally curved plate girder webs containing centrally placed circular openings, and subjected to shear is presented in this paper. The solution is obtained by incorporating the effects of curvature and opening size to an equilibrium equation for straight girders containing web openings. It is observed from a parametric study that ultimate load carrying capacity drops linearly with increasing degree of curvature for curved girders having smaller web openings. No significant drop in ultimate capacity is, however, observed when the web opening size exceeds half of the web depth. Accuracy of the proposed equation is assessed by comparing the results with the corresponding finite element values as well as with available experimental results. A satisfactorily correlation has been observed.     

大跨度斜拉立体桁架的极限承载力及影响因素分析

本文针对常用的斜拉立体桁架两塔柱三跨结构形式,基于UL列式,采用混合有限元,分别按空间（面外自由）和平面（面外自由度约束）两种模型,进行了线性、几何非线性、材料非线性以及同时考虑两种非线性的屈曲分析和比较,得出了结构的极限承载力。研究表明,空间模型比平面模型的安全因子低。线性屈曲和只考虑几何非线性屈曲两种模型的安全因子差别较大,而考虑材料非线性和双重非线性两种模型的安全因子比较接近。几何非线性对斜拉立体桁架的极限承载力影响较小,其结构极限承载力主要由材料非线性控制。立体桁架的塑性部位出现在塔柱附近的腹杆和弦杆,以及跨中附近的弦杆以及拉索附近的弦杆。此外,探讨了塔高、桁架高度、索距以及拉索刚度对结构极限承载力的影响,其中索距对结构的极限承载力影响最大。