方钢管混凝土柱节点力学性能有限元数值分析

基于方钢管混凝土柱-钢梁节点的低周反复荷载试验,在合理选择材料本构关系,采用通用有限元软件ABAQUS对方钢管混凝土柱-钢梁节点进行了循环加载作用下的受力性能分析,得出的梁端荷载-位移曲线在理论分析和工程实践中具有重要的参考价值。     

加强上翼缘单轴对称工字型双跨连续钢梁整体稳定性分析

利用有限元分析软件ANSYS,建立了加强上翼缘单轴对称工字型双跨连续钢梁的有限元分析模型,针对集中荷载作用下的双跨连续钢梁的整体稳定性,进行了特征值屈曲分析.结果表明:双跨连续钢梁临界荷载值远高于相应简支钢梁的临界荷载值,双跨连续钢梁的整体稳定性受跨中集中荷载比的影响较大.     

考虑悬链线效应的约束钢梁在分布荷载作用下的性能(Ⅰ)——理论模型

约束钢梁在分布荷载作用下的变形和耗能是构件抗爆以及结构抵抗连续性倒塌研究的基础。本文提出了同时承受轴向弹簧和转动弹簧约束的钢梁在分布荷载作用下的计算模型,根据约束钢梁内力将钢梁反应分为5个阶段,采用约束系数方法和刚塑性铰模型详细推导了约束钢梁不同阶段的荷载-跨中挠度曲线计算公式。重点研究了约束钢梁由抗弯向拉弯转化并最终主要依靠拉力抵抗外荷载的过程,即钢梁在分布荷载作用下的悬链线效应问题。另一篇系列文章将通过数值算例验证本文公式的准确性。     

冷弯等边角钢梁双向受弯屈曲分析

冷弯等边角钢梁由于其截面的特殊性,外荷载作用方向易与形心主轴倾斜而产生双向弯曲。考虑荷载经过截面剪心情况下冷弯等边角钢梁的双向受弯作用,利用ANSYS有限元软件,对双向弯曲作用下冷弯等边角钢梁进行屈曲失稳分析。首先,在集中和均布荷载作用下,得到四组不同宽厚比的角钢梁在三组跨度下的屈曲模态与屈曲荷载并进行结果分析;然后改变外荷载与主轴的夹角,找到不同角度下冷弯等边角钢梁的屈曲模态与屈曲荷载的变化规律。结果表明,宽厚比、跨度的变化与荷载角度的改变对冷弯等边角钢有不同的作用,并且不同角度的荷载产生的双向弯曲作用会影响冷弯等边角钢梁的屈曲模态。     

方钢管柱-H型钢梁T形件单向螺栓连接节点性能研究

研究了在循环荷载作用下,一种新型的方钢管柱-H型钢梁T形件单向螺栓连接节点的破坏模式,以及构件对节点性能的影响.建立了节点的三维非线性有限元模型,以全尺寸梁柱连接节点拟静力试验数据进行了验证.通过参数分析,探讨了柱壁厚度、梁翼缘厚度和腹板削弱程度对新型节点的滞回曲线、骨架曲线、耗能等性能指标的影响.结果 表明:循环荷载...     

均布荷载下简支波浪腹板H形截面钢梁弹性整体稳定性研究

采用能量法研究简支波浪腹板H形截面钢梁的弹性整体稳定性,推导了满跨均布荷载作用下简支波浪腹板H形截面钢梁的弹性临界弯矩公式,通过引入波浪腹板H形截面钢梁的等效翘曲惯性矩和绕虚轴等效惯性矩,得到均布荷载作用下简支波浪腹板H形截面钢梁的弹性临界弯矩表达式与普通H形截面简支钢梁形式相同。采用有限元方法对均布荷载作用下简支波浪腹板H形钢梁进行模拟分析,与本文公式计算结果对比验证了所提公式准确有效。均布荷载作用下不同参数简支波浪腹板H形截面钢梁的有限元分析表明,简支波浪腹板H形截面钢梁的弹性临界弯矩大于平腹板H形截面钢梁;随着波浪腹板波幅的增大、翼缘宽度和翼缘厚度的增大,简支波浪腹板H形截面钢梁的整体稳定临界弯矩增大。     

冲击荷载作用下热轧H型钢梁数值模拟研究

为了研究热轧H型钢梁在冲击荷载作用下的力学性能与破坏形式,对H型钢梁的冲击试验建立精细化有限元模型,再与试验结果进行对比,验证有限元模型的准确性。基于有限元模型分析冲击荷载作用下钢梁的荷载重分布和内力变化。之后开展拓展参数分析,研究钢材强度、锤头几何形状、有无局部加固、冲击位置、边界条件对钢梁抗冲击性能的影响。结果表明:冲击荷载作用下,钢梁出现局部屈曲,并在响应结束阶段承受不对称剪力,其主要破坏形式为局部屈曲和扭转变形; 提高钢材强度,相应钢梁整体抗冲击性能得到增强; 改变锤头几何形状,导致接触刚度改变,冲击力时程曲线出现变化; 在冲击区设有局部加固可以提高冲击区的刚度以及稳定性,钢梁抗冲击能力得到提升; 当冲击位置靠近支座时,冲击力出现至支座反力出现的时间间隔缩短,钢梁能更好地抵抗冲击荷载造成的破坏; 当钢梁边界条件由铰接改为刚接时,由于钢梁长度增加受惯性荷载影响增大,并且由于支座对梁体约束减弱,冲击力整体大幅降低,梁跨挠度增大。     

冲击荷载作用下腹板开洞钢梁抗连续倒塌性能研究

采用ABAQUS有限元软件,模拟了腹板开洞钢梁在冲击荷载作用下的抗连续倒塌性能试验,并对比同一荷载工况下腹板未开洞钢梁的力学性能。模拟结果表明:在冲击荷载作用下,钢梁腹板开洞对框架的冲击力时程曲线影响明显,对侧向位移曲线影响不大,冲击力峰值的差值及侧向位移最值差值较小,框架的变形破坏形式变化明显。     

加强上翼缘单轴对称工字型双跨连续钢梁整体稳定性分析

本文利用有限元分析软件ANSYS,建立了加强上翼缘单轴对称工字型双跨连续钢梁的有限元分析模型,针对集中荷载作用下的双跨连续钢梁的整体稳定性,进行了特征值屈曲分析。结果表明:双跨连续钢梁临界荷载值远高于相应简支钢梁的临界荷载值,双跨连续钢梁的整体稳定性受跨中集中荷载比的影响较大。     

冲击荷载作用下热轧H型钢梁力学性能试验研究

采用落锤冲击试验机进行了4个热轧H型钢梁动态抗冲击力学性能试验,通过改变落锤冲击速度和落锤冲击能量以研究双跨约束钢梁的动态抗冲击力学性能。试验测试了冲击力、位移时程曲线及型钢表面应变时程曲线,研究约束钢梁在冲击荷载作用下悬链线效应的形成机理和影响规律。试验结果表明：在试验参数范围内,钢梁最大冲击力和冲击力时程曲线变化趋势与冲击能量无明显关系,冲击作用时间和残余变形随冲击能量的增大而增大。在冲击荷载作用下,钢梁跨中受冲击区域均发生了不同程度的局部变形,主要表现为翼缘翘曲和腹板剪切变形,钢梁转角在0.046 4～0.098 4 rad范围内,基本保持了截面的完整性,表明热轧H型钢梁在冲击荷载作用下具有良好的抗冲击性能和延性性能。     

配筋钢纤维混凝土梁受剪承载力设计方法研究

通过试验统计分析 ,提出了采用混凝土抗拉强度指标钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式 ,建立了与之相衔接的钢筋钢纤维混凝土和预应力钢纤维混凝土梁受剪承载力计算公式。从数理统计理论上验证了梁斜截面上钢纤维混凝土受剪承载力与钢纤维混凝土抗拉强度之间的一致性。研究成果可作为《纤维混凝土结构技术规程》修订和增补相应设计条款的科研基础     

MTS用于高层建筑钢结构住宅设计实例

介绍了一个有代表性的多高层钢结构住宅项目的工程概况和结构体系 ,应用MTS软件进行结构分析设计、组合梁的验算和优化、组合梁的栓钉设计、钢结构节点设计、预埋件的设计情况以及所得主要技术指标 ,最后对多高层建筑钢结构设计的特点进行了分析     

钢-混凝土连续组合梁的稳定

连续组合梁的局部失稳和侧向失稳是影响承载能力的重要因素 ,我国现行设计规范对组合梁的稳定计算主要沿用钢结构梁的设计方法 ,与组合梁实际失隐情况不符。为此 ,评述了近年来连续组合梁失稳方面的研究进展 ,介绍了英国和欧洲规范以及AASHTO等有关稳定设计方法 ,可供工程设计人员参考     

钢吊车梁群体疲劳寿命检测评估分析

通过对吊车梁应力谱进行现场实测及吊车梁群体疲劳寿命主要影响因素的调查分析 ,根据吊车梁累计疲劳损伤原理 ,考虑不同类型吊车梁对疲劳敏感性差异 ,对某炼钢厂主厂房吊车梁群体疲劳寿命进行评估 ,解决了实际工程中处于欠载变幅疲劳下吊车梁的寿命问题。     

钢筋钢纤维增强部分混凝土梁正截面抗裂计算方法研究

在钢筋钢纤维增强部分混凝土梁试验研究的基础上 ,结合理论分析 ,探讨钢纤维对正截面抗裂的影响 ,研究与普通钢筋混凝土计算理论相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土梁正截面抗裂的计算方法 ,提出相应的计算公式。     

高强复合玻璃纤维加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

通过 15根钢筋混凝土矩形梁的试验 ,主要研究高强复合玻璃纤维粘贴量以及配筋率对钢筋混凝土加固梁受弯性能的影响和作用。进行受弯梁的全过程分析 ,总结出加固设计中的重要参数和计算方法 ,可供实际加固工程应用参考。     

去除局部破损混凝土后钢筋混凝土梁受弯性能理论分析

在钢筋混凝土梁修复加固的过程中 ,常常可能去除梁上部分破损的混凝土 ,使钢筋外露 ,在荷载作用下 ,造成梁的力学性能发生变化。基于对钢筋混凝土梁变形分析 ,利用数值分析方法 ,详细讨论了在忽略梁剪切变形的条件下 ,去除局部破损混凝土、受拉钢筋暴露的钢筋混凝土梁的理论分析方法。给出了计算去除局部破损混凝土、部分受拉钢筋暴露的钢筋混凝土简支梁挠度和承载力的具体分析步骤和计算公式 ,计算结果和试验结果吻合良好。     

钢-混凝土叠合板组合楼盖在多层轻钢房屋中的应用

在多层轻钢房屋整体分析时 ,通常不考虑楼盖与钢梁的组合作用 ,偏保守地假设钢结构承受全部荷载 ,这样不仅增加材料用量和结构自重 ,反而会造成强梁弱柱的不利情况。结合北京某小区办公楼的设计讨论了钢 混凝土组合楼盖对多层钢结构设计的影响 ,分析结果表明考虑混凝土与钢梁的组合作用不仅能够降低层高、减少维护结构费用和减轻基础压力 ,而且在提高结构整体刚度方面也很明显。     

负弯矩区Π型组合梁的连接强度与刚度

研究了加肋腹板连续组合梁的横向连接刚度和强度。采用横向腹板劲肋 ,加强了组合梁刚性上翼缘 (混凝土板 )对工字梁下翼缘的横向约束 ,能有效提高组合梁的侧向失稳荷载 ,但在钢梁上翼缘与钢筋混凝土板连接区域会产生较大的横向集中力。该集中力会导致混凝土板与下部钢梁上翼缘连接区的强度破坏 ,在设计中必须予以考虑     

钢骨混凝土受弯构件正截面承载力计算的一种新方法

在对钢骨混凝土 (SRC)梁正截面承载力计算方法即简单叠加法和一般叠加法进行介绍的基础上 ,分析了这些计算方法存在的不足和缺陷 ,研究并推导出了一组更为精确和合理的SRC梁正截面承载力的计算公式 ,并将这一新的计算方法与简单叠加法和一般叠加法进行了对比分析和讨论 ,阐述了其存在的突出优点。