钢框架高等分析中初始几何缺陷的考虑方法

结构整体和构件的初始几何缺陷是结构产生非线性行为的影响因素之一,在目前的高等分析中常按最不利的缺陷分布来考虑它们的影响。采用蒙特卡罗法可以考虑初始几何缺陷的随机遇合问题,能更加合理地确定初始缺陷的分布规律。通过统计分析得到柱顶侧移和梁跨中挠度的概率密度函数,可由此确定框架可能的最大变形。某一六层单跨框架的计算结果表明:当按缺陷的最不利分布来施加不同的初始几何缺陷时,对框架的极限承载力影响不大,但对框架的侧向变形影响较大:初始几何缺陷越大,框架的最终变形也越大。但按蒙特卡罗法考虑不同的初始缺陷时,与无缺陷框架相比,结构变形增加有限。算例还表明,当框架按高等分析的极限承载力设计时,相应标准荷载作用下的变形不能满足正常使用要求,因此,设计常受正常使用极限状态控制。     

初始几何缺陷对单层钢结构厂房安全性的影响

通过对宝山钢铁股份有限公司单层钢结构工业厂房的调查,从定性与定量两个方面,分析了初始几何缺陷对轴心受压构件承载力的影响,为钢结构工业厂房的正常使用、维护和监控提供了科学的依据.     

半刚性钢框架的直接分析方法理论研究

介绍了一种针对半刚性连接钢框架的直接分析法,该方法可以同时考虑结构和构件的初始缺陷、几何非线性(包括P-Δ,P-δ效应)、材料非线性以及半刚性连接(支座)对结构受力性能的影响。建立了可同时考虑初始缺陷、半刚性连接以及塑性铰的弯曲稳定函数单元(CSF单元),推导了CSF单元的二阶单元刚度矩阵,并扩展为三维单元刚度矩阵。采用弹簧单元对半刚性连接和塑性铰单元的非线性行为进行了模拟,确定了塑性铰出现的判断准则以及弹簧刚度的取值,定义了结构破坏准则。利用NIDA程序对3组半刚性连接框架结构进行了直接分析,并与试验结果进行了对比。对比分析表明:利用NIDA程序得到的结果与试验结果吻合较好,验证了直接分析法对半刚性连接钢框架进行结构分析的有效性和可靠性。     

压力容器初始几何缺陷数学模型

从焊接压力容器的实际构造出发,对常见的初始几何缺陷错边量、角变形、简体正圆度、不直度、封头直边折皱及表面局部凹凸给予合理地数学模拟,为进一步应力分析奠定了坚实的理论基础.     

钢结构几何非线性分析研究综述

目前钢框架结构的常规设计方法仍以结构弹性分析的内力来进行构件设计，借助有效长度系数针对单个构件进行稳定验算，但规范中规定的有效长度系数方法又具有一定的局限性。因此既能严格考虑钢结构的几何非线性因素，又能精确模拟单个构件设计校核的分析方法成为当前研究的热点，钢结构几何非线性分析就是这样的一种方法。     

初始几何缺陷对大跨度钢桁架吊装稳定性影响

利用大型通用有限元软件ANSYS对大跨度钢桁架吊装过程建立了有限元模型,研究了初始几何缺陷对大跨度钢桁架吊装的稳定性影响。结果表明,在两吊点方案中容易发生屈曲的位置为跨中上弦杆部分,而四吊点方案在吊装过程中跨中下弦杆部分较易发生平面外失稳。     

采用三维激光扫描精准获得钢构件初始几何缺陷的方法

钢结构初始几何缺陷是影响构件性能、施工安装的重要因素,传统测量手段存在效率不高、数据不全、精度不足等问题.采用三维激光扫描技术可以高效、精准地扫描构件外形,然而获得的点云数据需要进行复杂的处理,一定程度上限制了该技术的应用.发展了一种构件数字化模型,分为构件、截面、几何元素三个层次;提出了基于三维激光点云的数字化模型建...     

考虑整体和构件几何缺陷的隐式框架-支撑结构动力弹塑性二阶效应分析

通过对ETABS软件进行二次开发,给出《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)直接分析设计法在ETABS软件中的实现方式。在此基础上,以山东某高层住宅项目采用的隐式框架-支撑结构体系为例,采用考虑结构整体初始几何缺陷和构件初始缺陷的动力弹塑性分析方法,分析该结构在大震作用下的动力响应和两种缺陷对结构抗震性能的影响。分析结果表明:罕遇地震作用下,有无考虑缺陷和二阶效应时得到的结构最大层间位移角均未超过1/50限值,支撑起到了第一道抗震防线的作用,框架柱保持弹性,满足强框架,弱支撑的设计要求。考虑缺陷和二阶效应会使结构最大层间位移角有所增加,根据结构二阶效应系数和延性系数可近似估算二阶效应对最大层间位移角的放大系数;对于高延性结构,在进行动力弹塑性分析时,应考虑缺陷和二阶效应对结构抗震性能的影响。     

钢框架缺陷非线性分析中的一种新单元

由于缺陷的大小和分布具有较大的随机性,迄今还没有有效考虑各种缺陷的方法。本文建立了具有考虑初始弯曲几何缺陷的IMEP单元模F型。该单元是以满足约束条件及根据最小势能原理来构造的。计算结果表明：由IMEP单元导出的挠度和刚度系数具有较高的精度。     

初始缺陷对矩形钢管混凝土柱壁板屈曲后强度的影响

为了研究焊接残余应力和几何初始缺陷对矩形钢管混凝土柱壁板屈曲后强度的影响,采用有限元软件ABAQUS进行参数分析,参数包括壁板的屈服强度、宽厚比、几何初始缺陷取值大小、是否施加几何初始缺陷和焊接残余应力,并考虑两者耦合作用,给出考虑焊接残余应力和几何初始缺陷后的矩形钢管混凝土柱壁板有效宽度计算公式,并与试验数据进行比较。结果表明:建立的有限元模型能较好地模拟壁板的局部屈曲和屈曲后行为,焊接残余应力和几何初始缺陷都会降低壁板屈曲后强度,且焊接残余应力的影响较大; 不同强度等级的钢材都需要考虑焊接残余应力和几何初始缺陷的影响,对于屈服强度大于460 MPa的高强钢材,当宽厚比大于65时,可以忽略几何初始缺陷的影响; 给出的有效宽度计算公式可以较为准确且偏保守地预测矩形钢管混凝土柱壁板屈曲后强度。     

钢结构吊装体系平衡状态确定的优化迭代算法

钢结构吊装体系平衡状态确定的难点在于索力如何实现迭代平衡、刚体位移如何消除以及体系的弹性变形如何考虑.根据钢结构吊装体系的受力特性,建立其平衡状态确定的一种力学模型,通过虚加构件的方法来消除体系的刚体位移,以各吊索段内力相等为优化目标,进而构造了其平衡状态确定的优化迭代算法.能够真实地反映吊装体系由不平衡状态转变到平衡状态时其空间姿态和力学状态的演变过程,可有效模拟实际工程中钢结构的吊装.     

冷弯薄壁型钢构件的直接强度法

直接强度法(DSM)是一种不采用有效截面而取用全截面对冷弯薄壁型钢构件进行设计的全新方法。该法可计算冷弯薄壁型钢板件屈曲后的构件承载力,还可计算畸变屈曲构件的承载力。介绍了直接强度法的基本概念、发展现状、研究成果和设计方法等。用实例说明了直接强度法的计算过程,供设计研究参考。     

高层钢结构施工管理技术

本文以南京地铁大厦为例,详细介绍高层钢结构工程施工过程中的相关管理重点和难点,并提出了解决问题的思路和方法。     

钢框架半刚性连接研究综述

概述了近年来国内外研究钢结构梁柱半刚性连接的各种方法,并对半刚性连接的特性（弯矩-转角关系）进行了分析。主要侧重于半刚性连接的特性及其计算模型,并分析了各种模型的优缺点。     

空中华西村空间钢结构分析与设计

空中华西村裙房屋顶和主楼顶部球体分别采用了网架和网壳结构。裙房网架和顶部网壳结构复杂,需要对其补充进行局部结构的动力分析。计算中对网架、网壳以及结合局部主体结构和结合完整主体结构三种情况分别建立计算模型,在此基础上分别计算了结构在风荷载和地震作用下的响应,并对计算结果进行了分析和对比。对网壳结构进行了考虑初始几何缺陷的屈曲分析,得到了结构的极限承载力。     

扣件式模板支架初始缺陷分类及缺陷敏感度分析

针对扣件式钢管模板支撑体系坍塌事故频发的现状,分析初始缺陷对架体承载能力的影响及计算方法。按照初始缺陷的性质,将扣件式钢管模板支架常见缺陷分为力学缺陷、材料缺陷、搭设参数偏差和初始几何缺陷共4大类。根据某真型实验架体建立有限元模型,分别计算架体承载能力对4类初始缺陷的敏感程度。针对较为敏感的初始缺陷,提出通过在现行规范承载力验算公式中加入修正参数来考虑材料初始缺陷的方法,以提高扣件式钢管模板支架极限承载能力计算的精度。     

轻钢直接加层的结构体系探讨

就国内现行的轻钢直接加层的结构体系进行了研究.轻钢加层结构具有制造安装周期短、工业化和商品化程度高的优点,而且这种结构维护简便,施工污染小,可回收利用,符合可持续发展战略要求,将成为旧建筑加层改造的主导方向.     

刚架几何非线性无网格法分析

本文以钢框架结构为研究对象,在非线性连续介质力学的有限形变理论的基础上,通过最小二乘法,采用无网格伽辽金法推导出梁柱几何非线性刚度矩阵,建立了相应的无网格法离散化系统方程,针对一榀典型钢框架,给出了其几何非线性无网格法分析结果并与有限元分析结果进行了对比,验证了本文方法的实用性和可靠性。     

钢结构防火保护措施综述

从钢结构防火保护措施的选用原则入手,对钢结构防火保护措施的各类方法、材料和技术措施等进行了全面的介绍.