电除尘器中增大跨度桁架顶梁结构的优化设计研究

对电除尘器壳体顶梁提出了一种优化设计思路:即将保温层与原壳体小顶梁组合成一个桁架梁系,以增加梁系的整体截面高度,使桁架梁系的抗弯承载能力比原壳体小顶梁大幅提高,从而可以增大顶梁跨度,将两个小跨顶梁做成一个大跨桁架梁系,撤除原先的隔墙,以节省钢材。为此,采用一维梁杆结构体系计算方法和壳单元有限元方法对大跨桁架梁系的设计方案和内力计算方法进行研究,并着重用壳单元有限元方法对下弦箱形构件的承载性能进行研究,提出大跨桁架梁系的构件截面初选方法、优化构形方案以及内力计算方法,得到下弦箱形构件支承加劲肋端面承压计算方法、敏感的局部屈曲形式、最不利的初始几何缺陷模态,并对其横向加劲肋尺寸和纵向加劲肋高度位置提出优化建议。     

平面内压力和侧向压力组合作用下预测连续加劲铝板极限强度的经验公式

在对连续加劲铝板屈曲和极限强度的敏感性研究基础之上,对压力作用下的铝板进行了深入研究。开发了一个经验公式,用于预测海洋工程中采用焊接加劲铝板在平面内轴压和各种侧向压力作用下的极限抗压强度。极限抗压强度的计算利用了一些的铝板敏感性分析的相关数据,推导出来的公式中含有两个参数,分别是板长细比和柱(加劲肋)长细比。推导过程中也用到了回归分析。公式考虑了焊接对初始缺陷和热影响区的影响。     

小片荷载偏心作用下具有三角加劲肋的Ⅰ型梁的强度分析

分析了三角加劲肋对小片荷载偏心作用下Ⅰ型梁强度和性能的影响作用。运用有限元分析方法对具有多种几何尺寸以及不同的加劲肋分布位置的梁进行了大量计算。经与试验结果进行对比,确认了数值模型及其计算结果的有限性。此外,结果显示:该数值模型可用于分析具有不同加劲肋的各种Ⅰ型梁;三角加劲肋比其他类型的加劲肋更为有效,尤其在小片荷载偏心作用下;同时相比于其他加劲肋,采用三角加劲肋的梁的临界小片荷载承载力上升了近95%。     

钢结构箱型公路桥梁板块的焊接及变形控制

介绍了钢结构箱型公路桥梁顶板、底板、斜底板等主要单元件加劲肋的焊接和焊接变形的控制方法,对桥梁拱度线形在板块焊接过程中如何进行控制也进行了详细的阐述,为钢结构箱型公路桥梁的制造提供一些参考和经验。     

国外期刊论文简介

T型加劲肋延性焊接节点的抗震性能 介绍了一种在抗弯节点上添加T型加劲肋提高节点延性的构造方法。对该类节点的抗震性能进行了理论分析和试验研究,并对水平加劲肋提出了一种新的设计准则。研究结果表明：使用了新的构造可以避免裂缝的发展,从而可以使用梁翼缘和T型加劲肋之间的角焊缝代替全熔透槽焊缝,并避免了T型加劲肋端部和梁翼缘之间裂缝的开展。试验中试件抗震性能良好,强度退化率为20％以内时,层问位移角可以达到0．06弧度。     

建筑幕墙大分格铝板平整度控制问题简析

本文阐述了建筑幕墙大分格铝板在表面平整度控制方面应考虑的问题。首先以某工程实例引出大分格铝板加强肋设置对幕墙表面效果影响;其次采用SAP2000软件对铝板与加强肋组成整体结构的内力和变形进行计算;最后针对所出现的问题进行剖析、总结,对以后同类工程提出建议。     

钢箱梁开口加劲肋设计探讨

结合钢箱梁设计工程实践,利用有限元程序ANSYS7.0对钢箱梁顶板、底板开口加劲肋进行了全面的计算分析,模型采用Shell63单元离散,通过计算给出了开口加劲肋的间距、高度对钢箱直梁桥和钢箱弯梁桥受力性能的影响规律,从而达到加劲肋优化设计的目的,为同类桥梁设计提供参考。     

钢箱梁加劲肋的优化设计

结合钢箱梁设计工程实践，利用有限元程序ANSYS7．0对钢箱梁顶、底板加劲肋进行了全面的计算分析，模型采用板单元离散，通过计算提出了加劲肋的间距、高度对钢箱直梁桥和钢箱弯梁桥受力性能的影响规律，从而达到加劲肋优化设计的目的，为同类桥梁设计提供参考。     

板肋加劲板整体稳定数值模拟与受力机理研究

分别采用梁单元与板壳单元建立同时考虑初始几何缺陷和焊接残余应力的受压板肋加劲板整体稳定分析有限元模型,并以相应试验结果进行验证,得到梁与板壳单元模拟受压板肋加劲板整体稳定的异同。采用经验证的数值模拟方法,对不同弯曲失稳方向板肋加劲板的受力机理进行了研究。结果表明:采用板壳单元可以较好还原板肋加劲板整体稳定受力性能,板壳有限元模型与试验试件的承载力最大相对误差为4.2%,平均相对误差为1.48%; 梁单元模型与长(中长)柱试验试件的承载力最大相对误差为5.4%,平均相对误差为1.92%,与短柱试件的承载力相对误差虽仅为0.7%,但由于不能考虑板件发生的塑性失稳,其应力-位移曲线拟合情况相对较差; 不同弯曲失稳方向板肋加劲板整体稳定构件的破坏特征不同,其中对于板肋侧弯曲的板肋加劲板整体稳定构件,被加劲板边缘部分受压达到材料屈服强度且板肋边缘受拉达到屈服强度时,构件整体达到其承载极限; 对于被加劲板侧弯曲的板肋加劲板整体稳定构件,当板肋边缘部分受压达到材料屈服强度时,构件整体达到其承载极限; 对于实际工程中组成钢箱梁顶板的板肋加劲板,制作时应避免朝向板肋侧的变形。     

节点域斜加劲肋设计计算方法

我国现行钢结构设计规范与规程对梁柱节点域的抗剪能力提出了具体的要求,并指出当节点域抗剪能力不足时可设置斜向加劲肋。但是却没有给出所设置的斜加劲肋的计算办法。采用有限单元法对考虑了斜肋板宽厚比、腹板宽厚比、节点域高宽比、柱翼缘宽厚比等多种影响因素的节点域模型进行了屈曲后强度计算,分析了各种不同情况下的节点域的变形及应力分布,提出了有斜加劲肋的节点域的等效计算模型及计算公式,并推导了门式刚架节点域斜加劲肋的设计计算公式。     

各向同性和各向异性加劲板的局部屈曲和屈曲后的性能分析

研究了评估各向同性和各向异性加劲板的局部屈曲和屈曲后性能的方法。该方法考虑了2个加劲肋之间的加劲板块,用等效的各种不同刚度横向和转动弹簧代替其余的板块,作为所计算板块的弹性支座。在解决各向同性和具有任意边界条件的碾压对称组合板的局部屈曲问题时,采用二维里兹位移函数(pb-2Ritz)。通过板块的屈曲分析能准确地预测板的局部屈曲性能。最后,将此方法加以改进,用于预测表面已经局部屈曲的加劲板的屈曲后反应。选择适当的边界条件对所分析的构件在屈曲后性能的计算中是非常重要的。该方法计算的结果与相应的有限元结果符合较好。     

大跨度钢桥加劲板件板组局部弹性稳定分析

大跨度钢桥加劲板件由于板件幅面较大，一般采用正交异性加劲板件。采用新型的加劲肋一板单元分析了大跨度钢桥加劲板件板组的局部弹性稳定。针对U形加劲板提出等效的加劲板单元，讨论了等效加劲板单元等效换算板的横向分配刚度的计算方法和简化计算方法，并进行了算例验证。发现介绍的简化分析方法具有精度高，而计算空间比全真模型大大减少，故可用于大跨度钢桥加劲板件板组局部弹性稳定分析。     

钢板剪力墙结构竖向防屈曲简化设计方法

采用能量原理推导了设置竖向加劲肋钢板墙的弹性屈曲应力的简化计算公式,并根据理论公式进行了参数分析,研究了钢板高宽比、加劲肋数量、加劲肋与钢板刚度比以及加劲肋与钢板面积比等参数对钢板墙竖向屈曲荷载的影响。简化公式计算结果与有限元计算结果吻合良好。研究表明,在钢板墙高宽比确定的情况下,加劲肋与钢板的刚度比是影响加劲板竖向屈曲荷载的主要因素,加劲肋与钢板的面积比对加劲板屈曲荷载的影响较小,加劲肋端部与周边框架不连接的钢板墙优于加劲肋端部与周边框架连接的钢板墙。     

加劲环和子午肋对特大型冷却塔静风响应的影响研究

为研究内部加劲环和外部子午向加劲肋对特大型冷却塔静风响应的影响规律,以国内在建某电厂四塔组合超规范高度限值的220m特大型冷却塔为例,针对光滑塔、加肋塔、加环塔和加肋加环塔四种塔型设计方案,进行刚体测压模型风洞试验,获得该特大型冷却塔表面风压分布模式和塔群系数,并采用有限元方法对比分析了四种冷却塔模型动力特性和风致响应特征。在此基础上,提炼出加劲环和子午肋的设置对特大型冷却塔静风响应的影响规律。研究表明:加劲环的套箍作用能提高冷却塔整体结构刚度和基频,并显著减小了环基内力;子午肋通过减小塔筒负压极值明显减小了塔筒、支柱和环基的内力,同时也略微降低冷却塔的整体结构基频;同步加肋加环冷却塔整体刚度较优且受力性能更好。     

开孔钢板加劲型方钢管混凝土轴压短柱试验研究

为研究开孔钢板加劲型方钢管混凝土短柱的破坏模式和承载力计算方法,以钢管宽厚比、加劲肋类型、开孔孔径、开孔孔距等为变化参数,设计了23个方钢管混凝土短柱试件,并对其进行轴压试验。对比分析各试件的破坏模式、承载力、加劲刚度及套箍效应等。结果表明:开孔钢板加劲型方钢管混凝土轴压短柱破坏模式取决于加劲刚度,完全加劲时,壁板横向鼓曲波长变短甚至出现"双波",纵向波长变短,波形增多;不完全加劲时,壁板横向呈"单波"鼓曲,与无肋钢管混凝土破坏模式相近。根据研究结果,提出了开孔钢板加劲型方钢管混凝土轴压承载力计算方法和完全加劲的最小加劲刚度计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

开孔钢板加劲肋方钢管混凝土柱偏压试验研究

为加强方钢管与管内混凝土的组合作用,提出在方钢管混凝土柱的钢管内壁设置开孔钢板(PBL)加劲肋。以长细比和偏心率为参数,进行了PBL加劲肋方钢管混凝土柱偏压性能试验,同时进行无加劲肋和钢板加劲肋方钢管混凝土柱的偏压对比试验。试验结果表明:无加劲肋构件为受压侧钢管管壁单波鼓曲破坏,钢板加劲肋和PBL加劲肋构件均为双波鼓曲破坏;PBL加劲肋构件承载力比未加劲构件提高了6.95%,比钢板加劲肋构件降低了4.33%,PBL加劲肋的主要作用体现在加强钢管与核心混凝土的组合作用,试件管内混凝土受拉裂缝分布更为均匀,裂缝宽度和间距更小。以方钢管混凝土偏压柱承载力计算公式为基础,考虑PBL加劲肋和孔内"混凝土榫"的作用,提出了PBL加劲肋方钢管混凝土柱偏压承载力的简化计算方法,公式计算结果与试验结果吻合良好。     

竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙在非均匀压剪作用下的屈曲性能

对竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙在非均匀压应力和剪应力共同作用下的屈曲性能进行了有限元分析,得到了竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙的临界屈曲剪应力随加劲肋加劲系数的变化曲线及阈值刚度,提出了剪应力和竖向压应力共同作用下加劲肋阈值刚度的计算公式。结果表明:加劲肋阈值刚度随着小区格宽高比、竖向压应力非均匀系数、加劲肋数目和加劲肋抗扭刚度与抗弯刚度比增大而减小;提高加劲肋抗扭刚度与抗弯刚度比能显著降低加劲肋阈值刚度;加劲肋阈值刚度公式计算结果与有限元分析结果吻合较好。     

贯通式梁-柱端板连接节点滞回性能的组件法模型

采用组件法建立了能够反映贯通式梁-柱端板连接节点滞回性能的数值分析模型。模型中考虑了包括梁腹板、梁翼缘、端板及端板加劲肋在内的基本组件对节点滞回性能的影响。通过ABAQUS软件实现了无端板加劲肋和有端板加劲肋两种不同构造形式下的组件法模型的计算。组件法计算结果与实体单元模型计算结果基本吻合,证明了组件法模型可以用来预测贯通式梁-柱端板连接节点在往复荷载下的力学行为。     

正交构造异性板计算分析方法探讨

在盖板刚度的基础上,将加劲肋的抗弯及抗扭刚度往两正交方向进行均摊,得到另一种刚度形式的比拟正交异性板。这样处理可避开繁琐的剪滞分析过程且计算结果更为合理。另外,用空间梁单元模拟加劲肋,空间板单元模拟盖板的有限元计算分析方法,可应用于对正交构造异性板结构的计算,计算结果更可靠,方法具有很好的适应性。     

焊接导致被焊铝板的初始挠曲特性

众所周知,与其他因素相比焊接引起的初始挠曲会极大地影响被焊板的极限强度,这意味着在计算板的极限强度以前判别板的初始挠曲性状是极其重要的。本文旨在研究海洋工程中应用的铝板在焊接过程中产生的初始挠曲特性。研究中共有78个单跨和多跨加劲平板铝结构,其与80m长全铝制高速船的基础结构同尺寸,采用金属惰性气体焊接。然后计算出加劲肋之间的初始挠曲。通过对数据库进行统计分析,得到初始挠曲变化系数。研究结果有助于焊接铝板结构的可靠性分析、极限强度确定和制作工艺控制。