钢结构受弯构件塑性利用中的过度塑性变形问题

在钢结构受弯构件设计中，构件塑性性能的不适度利用很容易导致过度变形，这是一个很值得重视的问题，文中针对钢结构常用的工型截面梁进行了分析，从理论上阐明了这一问题，并通过计算数据验证了所提出的观点，最后，给出了解决这一问题的几种方法及建议。     

波浪腹板受弯构件设计理论及试验研究

波浪腹板工形构件由翼缘与波浪腹板通过高频焊接组成,作为受弯构件具有较高的承载效率。基于波浪腹板工形构件截面承载力的简化模型,提出波浪腹板受弯构件强度和抗剪稳定承载力计算公式,同时亦给出考虑波浪腹板剪切变形的构件挠度计算方法;对2根足尺的波浪腹板工形截面梁进行面内加载试验,揭示受弯构件加载破坏过程及破坏机理;同时以有限元分析进行佐证,分析构件初始缺陷对其破坏形式的影响。研究表明,试验结果与有限元分析结果吻合较好,亦验证建议设计方法的合理性。     

铝合金受弯构件理论和试验研究

进行了14根国产6061-T6铝合金挤压型材的受弯构件试验,系统地搜集了24个已有同类试验数据。通过对国产铝合金受弯构件进行大规模数值计算,得到了480条φb-λ-曲线,据此拟合出了用于计算铝合金受弯构件弯扭失稳整体稳定系数的φb-λ-曲线。最后,将拟合曲线和试验数据及各国规范进行了比较。结果表明:所有有效试验点均高于拟合曲线,而拟合曲线和欧洲规范EC9中的曲线2(用于第3类和第4类截面)比较接近。     

受弯构件砼强度等级的优选

一、从槽形板说起 图一为一预制槽形板横截面,换算为等效T形截面如图二所示;计算跨度L_0=3.84m,两纵助内各配φ12受拉钢筋一根,砼保护层厚度C=15mm,采用C20、C25、C30三种强度等级砼制成的板,能承受的弯矩值如表1所示: 不同强度等级砼槽板斜截面的受剪承载     

钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋面积的合理取值

提出了将裂缝控制和挠度控制均用纵向受拉钢筋面积Ａｓ来表达的设计方法，使得两类极限状态具有直接可比性，避免了传统方法为满足裂缝控制和挠度控制而盲目增大钢筋面积和截面尺寸的现象，是一种实用而又经济合理的设计方法。     

冷弯经济型双相不锈钢弯构件试验研究及数值分析

对冷弯经济型双相不锈钢受弯构件进行试验研究及数值分析。试件由屈服强度(σ0.2)为450MPa的经济型双相不锈钢板材冷轧成型。对方形和矩形截面空心型材试件进行绕强轴和弱轴的弯曲试验。利用取样试验得到的材料性能建立有限元模型,并利用弯曲试验结果对其进行验证。结果表明,该模型可以准确预测经济型双相不锈钢抗弯构件的性能。利用有限元模型进行了大量参数研究。利用现有的各种设计准则,如美国规范、澳大利亚/新西兰规范、欧洲规范以及直接强度法计算冷弯不锈钢的设计强度,并与经济型双相不锈钢梁的试验和数值分析结果以及可用的数据进行对比。为评估这些设计准则的可靠性,进行了可靠性分析。结果表明,现有设计准则计算经济型双相不锈钢受弯构件的设计强度时偏于保守。对美国规范、澳大利亚/新西兰规范、欧洲规范以及直接强度法进行了修正,提高了这些设计准则的精度。     

不锈钢圆管受弯构件试验研究现状及规范对比分析

为了研究不锈钢圆管受弯构件的承载能力,进行了国外3本不锈钢结构技术规范的对比,包括:欧洲不锈钢规范(EN1993-1-4:2006)、美国冷成型不锈钢设计规范(SEI/ASCE 8-02)、澳大利亚/新西兰不锈钢设计规范(AS/NZS 4673-2001),同时简要地介绍了5本国外相关钢结构设计规范中圆管受弯承载力的设计方法;搜集了国内外学者进行的11根不锈钢圆管构件的受弯试验数据,其中包括4根奥氏体304圆管、3根奥氏体316L圆管和4根双相体2205圆管构件;采用国内外相关的8本规范中圆管受弯承载力设计公式对搜集到的试验数据进行了计算,结果表明:总体上采用各规范计算得到的圆管抗弯承载力均偏于保守,其中美国钢结构设计规范(ANSI/AISC 360-05)的计算结果与试验数据吻合最好。为我国《不锈钢结构设计规范》中圆管抗弯承载力的设计给出建议。     

预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件试验研究

分别对用普通碳纤维布加固的梁和用预应力碳纤维布加固的梁进行了对比试验，对两种加固方法对梁的破坏特征及承载力、刚度等方面的影响进行了分析。结果表明，用预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件是一种有效、可行的方法，加固效果明显。     

高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固梁抗弯承载力试验研究

高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固技术是一项新型加固工艺,具有耐火、耐腐蚀、耐老化等优点。针对采用高强不锈钢绞线网-渗透性聚合砂浆加固的河北沧州某大桥,采用缩尺比例模型,对4根由该工艺加固的钢筋混凝土T型梁和1根对比梁的抗弯性能试验进行对比研究,分析加固梁抗弯承载力的影响因素及其破坏模式。在试验研究的基础上,提出此类加固梁的抗弯承载力计算公式。     

热轧和焊接不锈钢结构构件的强度计算

目前世界上还没有国家制订关于热轧和焊接不锈钢结构的设计规范。随着不锈钢构件在建筑结构中的运用 ,以及它们表现出与普通碳素钢和低合金钢构件不同的力学性能 ,必须考虑专门的设计方法。在南非兰德大学铬钢研究组对热轧和焊接不锈钢构件研究的基础上 ,提出了用于热轧和焊接不锈钢结构构件强度预估的理论计算公式 ,供参考     

双相不锈钢空心截面梁的极限抗弯承载力分析

双相不锈钢材料的成功研发有效地克服了普通不锈钢初始材料成本偏高的缺点,使不锈钢在结构方面的应用有了更大的发展,引起了国际学者的注意。利用国际上最新发表的有关双相不锈钢UNS 32101/EN1.4162空心截面梁的试验资料,对其极限抗弯承载力进行了初步分析,并讨论了构件材料强度、宽厚比及高宽比对其抗弯承载力的影响。通过分析得知,现有Eurocode 3:Part 1—4中第3类受弯截面承载力设计公式不能准确计算此型号双相不锈钢梁的抗弯承载力,且已有的宽厚比限值过于保守。     

叠层钢梁整体抗弯性能试验研究

为研究上、下层梁通过新型连接件叠合而成的叠层钢梁整体抗弯性能,设计一根3 m长的简支叠层拼合外伸钢梁。通过受弯试验,得到极限荷载、破坏模式、挠度、应变分布以及滑移与荷载的关系曲线。研究结果表明:新型连接件能有效传递叠层梁的层间剪力,采用连接件的叠层钢梁具有很好的整体受力性能;叠层钢梁试件的破坏形态为支座处梁局部屈曲破坏,连接件在整个加载过程中未发生明显变形,能够满足箱体建筑的设计需要。     

不锈钢冷成型管截面轴心受压构件的有限元分析

采用有限元软件ANSYS对不锈钢冷成型管截面轴心受压长柱进行模拟,有限元模型中考虑不锈钢材料的非线性本构关系、冷加工效应、构件的初始缺陷以及构件中的残余应力。将模拟结果与国内外的试验数据进行对比。对比表明:有限元模型能够准确地模拟不锈钢构件的受力全过程,模拟平均误差小于5%;对影响不锈钢轴心受压构件受力性能的因素进行分析,分析表明:方矩管截面的转角区冷加工效应,不锈钢材料力学性能参数变化以及构件的整体缺陷取值对构件的整体稳定性能影响较大,而不锈钢构件的截面对稳定系数影响很小。分析结论可作为建立不锈钢轴心受压构件稳定承载力设计公式的参考。     

不锈钢压弯构件平面内稳定承载力计算方法研究

对比了EN 1993-1-4∶2006《欧洲不锈钢结构设计规范》、SEI/ASCE 8—02《美国冷成型不锈钢设计规范》和日本《不锈钢建筑结构设计基准》(2002)中压弯构件平面内稳定的设计方法,并结合不锈钢轴心受压构件稳定承载能力的研究成果,基于GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中相关规定,考虑不锈钢材料力学性能的离散型,提出不锈钢压弯构件平面内弯曲屈曲的设计公式;将设计方法计算结果与国外已有的试验数据进行对比。结果表明,所建议公式的计算结果与国外基本规范具有相近的精度,计算结果偏于安全;最后,对不锈钢压弯构件的设计表达式的改进方向进行展望。该设计表达式可为编制我国不锈钢结构设计规程中压弯构件设计条文时参考。     

滑移效应对钢-混凝土组合梁弯曲强度的影响及其计算

在采用栓钉等柔性抗剪连接件的钢-混凝土组合梁的交界面上存在相对滑移变形,它不仅使梁的挠度增大,而且还使组合梁截面的弹性抗弯强度减小,现行换算截面法尚未考虑这一不利影响.本文通过滑移效应对组合梁抗弯强度影响的试验和分析,建立了考虑滑移效应的弹性和极限抗弯强度计算公式.结果表明,考虑滑移效应的弹性弯矩计算值与实测值吻合较好.考虑强度极限状态时钢梁部分截面进入强化阶段的有利影响,滑移对极限抗弯强度的影响可以忽略不计,对于完全剪力连接和横向配筋率不小于0.6%的组合梁,按照简化塑性理论的等效矩形应力模型得到的极限抗弯强度计算值与实测值吻合良好.     

钢箱-混凝土组合梁抗弯性能的试验研究

通过4片钢箱-混凝土组合梁抗弯试验与理论对比分析结果可知,实测应力-应变分布规律与理论分析基本一致,荷载位移关系(M-f曲线)与理论分析结果接近,极限抗弯承载力略高于理论结果。表明钢箱-混凝土组合梁抗弯过程中内填混凝土与钢箱室壁粘结可靠,应变关系满足平截面假定,理论承载力计算公式可行且偏于安全,构件具有良好延性。     

钢骨混凝土梁刚度计算的内力分配法

根据钢骨混凝土构件受力分析的一般叠加法 ,分析了钢骨混凝土梁正常使用阶段的内力分配规律 ,推导了其抗弯刚度计算的内力分配法。该方法概念清楚、计算简便 ,且与试验结果吻合较好。     

不锈钢管混凝土的发展综述

新型不锈钢管混凝土结构兼有不锈钢和普通钢管混凝土的优点,具有良好的力学性能和优越的耐久性能,在海洋环境的建筑和桥梁以及一些对耐久性和美观要求较高的重要建筑结构中具有较好的应用前景。在阐述不锈钢管混凝土结构的应用和研究现状的基础上,分析其与普通钢管混凝土结构力学性能存在的差异,并对需要进一步开展的研究工作进行探讨。