钢桁梁杆件加劲板极限承载力试验研究

通过试验研究了天兴洲长江大桥箱型压杆加劲板的极限承栽力,并与加劲板的极限承栽力的理论计算结果进行了分析对比.试验结果表明天兴洲大桥箱型压杆带加劲肋板件设计是安全合理的,试验与计算结果能够较好地吻合,说明应用于箱型压杆中加劲板的极限承栽力理论分析研究方法是可行的.     

开口加劲肋板稳定极限承载力分析

以三汊矶湘江大桥自锚式悬索桥主梁钢箱梁人行桥面板为研究背景,以开口加劲肋板为研究对象,研究不同参数对开口加劲肋板弹性屈曲荷载的影响,并考虑几何和材料非线性的影响,分析了不同残余应力、不同初始缺陷和不同宽厚比等因素下的开口加劲肋板的稳定极限承载力。     

空间圆管内加劲相贯节点静力承载力试验

通过对2组共4个空间复杂钢管节点的静载性能试验研究,讨论不同构造对应力传递途径和破坏模式的影响。在专门设计一套空间自平衡加载装置上进行缩尺试验模型的加载,得到两组节点不同内加劲形式下的承载力极限状态。根据试验得到的破坏模式给出节点设计的合理建议:67FB组节点两种内加劲方式均满足承载力要求;67EB节点则应在底座钢管内设置十字加劲肋并与主管可靠施焊,以获得足够的承载能力。     

加劲肋截面对加劲板力学性能的影响

加劲肋截面形式对加劲板的力学性能有重要影响。文中以某工程中承受平面外均布荷载的加劲板为研究对象,采用有限元方法,分别研究了不同加劲板母板厚度、不同加劲肋截面惯性矩对加劲板力学性能的影响。结果表明:采用角钢加劲肋提高加劲板抗弯性能是最有效的,等边角钢加劲肋较不等边角钢加劲肋能更好地的提高加劲板的抗弯性能,工字钢和槽钢加劲肋改善加劲板抗弯性能的能力是相近的。     

U形肋加劲板局部稳定性试验研究

U形肋加劲板是构成钢箱梁顶板、底板的主要板件,U形肋腹板与被加劲板局部失稳是其两种主要失稳破坏模式。为研究U形肋加劲板的局部稳定性能,分别设计并制作了U形肋腹板与被加劲板壁板两组局部稳定试件,并考虑U形肋腹板宽厚比、被加劲板宽厚比以及U形肋翼缘与腹板间弯曲半径变化。通过轴压试验得到了U形肋加劲板的局部失稳破坏模式、稳定承载力、应力-位移曲线以及局部稳定折减系数。试验研究表明：随着局部板件宽厚比的增大,试件由强度破坏转变为失稳破坏,且失稳破坏特征表现得越明显。当板件宽厚比不小于22.5时,宽厚比较大的板件先于其他板件失稳。U形肋腹板与翼缘之间弯曲半径增大时,U形肋腹板宽度及宽厚比变大,导致U形肋腹板稳定承载力降低。将试验结果与公路钢桥规范中的稳定系数曲线对比发现,对于钢桥规范中的稳定曲线,采用钢材屈服强度计算得到的板件稳定承载力明显小于试验值,而采用抗拉强度计算得到的板件稳定承载力接近试验值,说明采用钢桥规范计算U形肋加劲板稳定承载力,其安全系数和钢材的抗拉强度与屈服强度比值相当。     

管板连接轴心受压构件极限承载力试验研究

对5个管板连接构件进行了受压极限承载力试验研究和非线性有限元分析。试验表明,未补强的试件GPC-1,GPC-3和用钢板补强的试件GPC-4,GPC-5的破坏模式均为试件的整体失稳,用焊接空心球补强的试件GPC-2的破坏模式为钢管的局部屈曲。试验结果与有限元计算结果基本吻合。实际工程中应用管板连接构件作为受压构件时,必须加强构件弱轴的刚度,以避免整体失稳破坏,而采用焊接空心球补强是一种有效的方法。     

超1m直径加劲焊接空心球节点的抗拉极限承载力研究

跨越输电钢管塔中采用了直径超过1m的加肋焊接空心球节点,其承载力计算不满足规范适用条件。论文在具有不同设计参数球节点的有限元建模基础上,进行了节点抗拉有限元分析计算。通过分析破坏模式,讨论了加劲肋在球节点抗拉承载力中的贡献,获得了能反映加劲肋尺寸参数贡献的球节点抗拉承载力计算经验公式。并将经验公式和规范、试验、有限元计算结果进行了比较,表明经验公式可以有效地捕捉这类节点的抗拉极限承载力。     

成都双流国际机场T2航站楼空间相贯节点极限承载力研究

以成都双流国际机场T2航站楼建设项目为背景,设计出一套空间自平衡加载装置,对工程中采用的2个复杂相贯节点进行足尺静力加载试验。在设计荷载作用下,节点处于弹性状态;在极限荷载作用下,主管发生明显变形,但节点极限承载力远高于设计荷载,失效模式表现为延性性质。同时,采用ABAQUS有限元分析软件对节点进行弹塑性非线性分析,将试验结果与计算结果进行对比分析,验证有限元模型的正确性;进一步探讨几种主管加劲肋形式对节点极限承载力的影响。研究表明,中心设置一块加劲肋最为有效,既能提高节点极限承载力,又具有较好的经济性和施工便捷性。     

混合钢U肋加劲板受压整体稳定承载力数值模拟与计算方法

建立受压混合钢U肋加劲板梁单元有限元模型并进行整体稳定分析,通过在梁单元模型中施加等效应力模拟U肋和被加劲板的不同强度,以5种不同强度组合的U肋加劲板试验试件的破坏模式和荷载-位移曲线对数值模拟方法进行验证。采用经试验验证的有限元模型,变化U肋高度、U肋与被加劲板强度与厚度、构件长度,得到混合钢U肋加劲板整体稳定系数,并与各国规范的柱曲线进行比较。结果表明:在压力荷载作用下,由于非等强钢U肋加劲板中钢材强度较低部分较早达到屈服,这将使得构件整体偏心受压,从而导致构件整体稳定系数均小于1; 等强钢M345-U345柱子曲线位于JTG D64—2015中的a,b类柱子曲线之间,并随着相对长细比的增大逐渐向b类柱子曲线靠近; 非等强钢柱子曲线在相对长细比较小时均低于等强钢M345-U345柱子曲线,而在相对长细比较大时的走势基本一致,其中M345-U420和M420-U345两条柱子曲线与JTG D64—2015中的b类柱子曲线接近; M345-U390和M390-U345两种柱子曲线随着相对长细比的增大逐步与等强钢M345-U345柱子曲线重合接近。     

管板连接轴心受拉构件极限承载力试验研究

对6个管板连接构件进行了受拉极限承载力试验研究和有限元分析。试验表明,试件的破坏均为长槽孔末端钢管横截面被拉断,其中,用板补强的试件GPT-3和GPT-6在破坏前钢管出现了明显的颈缩。分析表明,试验结果和有限元分析结果吻合良好,现行美国规范(ANSI/AISC 360-05)和加拿大规范(CAN/CSA-S16-01)中未补强的管板连接受拉承载力设计公式安全适用。研究表明,管板连接构件在受拉过程中,剪切滞后现象非常严重;长槽孔末端绕焊的焊缝质量对构件的受拉极限承载力有很大的影响。     

钢管格构柱稳定极限承载力研究

用弹塑性大挠度有限元对不同类型、不同腹杆布置形式的钢管格构柱进行了稳定极限承载力研究,并与规范结果进行了比较,分析了腹杆布置形式及腹杆长细比对极限承载力的影响,为合理设计钢管格构柱提供参考。     

低层冷弯型钢房屋墙体立柱承载力试验研究

轻钢立柱墙体是低层冷弯型钢建筑中一种新型的墙体结构形式 ,对轻钢立柱墙体中主要承力构件C型截面立柱试件进行了轴心承载力性能试验研究。墙体立柱试件分不带墙板和带墙板两类 ,通过对 1∶1模型试件试验结果得出 :考虑墙板支承效应可大大提高立柱屈曲承载能力 ,还给出了不带墙板和带墙板立柱轴心受压屈曲承载力的计算建议方法     

预应力锚索锚固体的破坏机理和极限承载能力研究

对预应力锚索最常见的破坏模式进行分析,着重研究由于预应力锚索几何形状引起的相互作用,采用解析方法分析锚索与砂浆界面的应力状态和破坏机理,得到的结果与现场观测及室内试验的破坏现象基本一致,并由此建立了极限承载能力计算公式。     

栓钉连接件极限承载力及剪切刚度的试验

对焊接圆柱头栓钉连接件,考虑栓钉直径、混凝土强度及钢纤维配置三个因素,进行三因素三水平正交推出试验。试验数据的极差和方差分析表明,在混凝土中配置钢纤维不影响栓钉的抗剪承载力和剪切滑移刚度,但栓钉的剪切刚度随混凝土强度的提高而增大,剪切刚度与滑移量呈双曲函数关系;并给出栓钉极限承载力及剪切刚度的计算公式。重复加载试验表明,即使在剪力很小时,对栓钉卸载其滑移变形仍不能恢复。     

大跨加劲弦钢桁梁桥减小桥面系共同作用技术措施研究

对跨度为(112 208 112)m宽幅加劲弦钢桁架梁桥的桥面系参与主桁架共同作用引起的横梁水平弯曲这一突出问题进行详细地分析,按照把纵梁和平纵联施工分为:随施工顺序同步连接、桥面板放置前连接和分段滞后连接等3种不同的方案,分别计算横梁水平弯曲应力和组合应力,并对计算结果进行比较,由此得出结论:纵梁和平纵联分段滞后连接方案为相对可行的施工方案。     

波折钢腹板组合箱梁桥承载能力试验研究

为研究波折钢腹板组合箱梁桥在承载能力极限状态下的受力性能,以某路桥建设总公司研发的一种装配式波折钢腹板简支箱梁为研究对象,进行波折钢腹板组合箱梁承载力试验。通过在组合箱梁桥跨中及距跨中3.33m的位置非同步分级加载,测量不同截面在各级荷载工况下的应变,进而分析鉴定箱梁实际的极限承载能力,为类似桥梁的极限承载能力试验提供参考。     

正交异性板的极限承载力分析

采用平面壳单元和荷载增量法,对采用Ｕ型加劲肋的正交异性板考虑几何和材料非线性进行极限承载力分析,得到的结论有助正交异性极的设计。     

斜拉立体桁架极限承载力的双重非线性分析

斜拉立体桁架是一种有发展前途的大跨度杂交结构体系。针对两塔三跨和一塔两跨两种结构形式,基于UL列式,采用混合有限元模型,对该结构体系进行了几何非线性屈曲分析以及几何、材料双重非线性屈曲分析,得出斜拉立体桁架的极限承载力。计算结果表明,只有同时考虑结构的几何和材料非线性的屈曲分析方法,才能准确地评估出结构的极限承载力。同时研究了不同塔高、桁架高度、索距以及跨度对结构极限承载力的影响,从中得出了一些结论可供设计人员参考。     

焊接箱形梁腹板考虑屈曲后性能的极限承载力

在参考国内外钢结构设计规范的基础上,对箱形梁腹板在３ 种受力条件下的屈曲后性能进行深入的理论分析,提出相应的简化分析方法,供工程设计和规范修订参考。