变截面梁的整体稳定性研究

利用解析法与有限单元法,研究两端简支工字型截面变截面梁的整体稳定性,提出变截面梁的等效长度概念,并对变截面梁的极限破坏荷载的数据进行拟合,得到变截面梁整体稳定系数的实用计算公式。     

变截面格构柱的整体稳定分析

变截面格构柱在工程中有广泛应用,基于能量等效准则,得到变截面格构柱的等效抗弯和抗剪刚度,进一步分析得到变截面悬臂格构柱的整体稳定方程。通过一系列数值求解,并与有限元的计算结果对比表明,所述方法具有较高的精度和较好的适应性,并且所有结果都偏于安全,对同类结构设计和校核具有一定的指导作用。     

变截面薄壁空心高墩稳定性分析

用ANSYS对变截面空心薄壁高墩在考虑几何非线性及存在初始缺陷时进行稳定性分析,把线弹性和考虑几何非线性稳定性计算结果进行对比,发现涉及几何非线性时比在线弹性情况下对长细比大的墩稳定性影响较为明显,说明几何非线性影响不容忽视;若进一步考虑存在初始缺陷,则缺陷存在于墩中底部时对稳定性影响比在其偏上部大些。     

斜腿刚架平面外整体稳定性参数分析

截面为三角形的空间格构式斜腿刚架的平面外稳定性是设计中必须考虑的问题。本文利用AN SYS有限元程序通过正交设计的方法对格构式斜腿刚架进行了平面外整体稳定承载力参数分析,得到显著影响因素。     

高强钢焊接方形截面偏压构件整体和局部相关屈曲承载力分析

采用有限元软件ANSYS分析了Q460钢宽厚比超限的焊接方形截面偏压构件的极限承载力,研究了板件宽厚比、构件长细比和偏心距对构件极限承载力的影响。基于数值模拟结果,提出了适用于Q460钢宽厚比超限焊接方形截面偏压构件极限承载力的计算方法。研究结果表明,考虑几何缺陷及残余应力的有限元模型能准确地预测焊接箱形截面偏压柱局部-整体相关屈曲的极限承载力;宽厚比超限的高强钢压弯构件的Pu/Py与Mu/Mp相关曲线基本为直线,且随着板件宽厚比(或构件长细比)的增大,Pu/Py和Mu/Mp不断下降。提出的建议计算方法与有限元计算结果符合良好。     

剪切变形对变截面梁挠度的影响分析

用能量法分析了在不同支座条件和荷载形式下剪切变形对变截面梁挠曲线的影响。分析结果表明,对于截面尺寸较大和计算长度较小的“粗短”变截面梁,尤其当该梁为两端固定且又是宽翼缘H型钢梁时,剪切变形对梁挠度的影响不可忽略不计,否则计算误差过大。梁上作用荷载的形式和大小在计算剪切变形对梁挠度影响的大小方面影响甚微。     

楔率对变截面构件稳定临界荷载影响的分析

分析了门式刚架楔形变截面构件的稳定临界荷载 ,给出了稳定临界荷载随楔率的变化规律 ,同时还对门式刚架梁等阶梯形变截面构件的平面稳定问题进行了分析。     

板件局部稳定与纯弯薄壁钢梁整体稳定的相互作用

本文根据虚功原理导出了稳定分析的复数有限条法,用以分析构件组成板件间局部稳定相互作用以及构件的可能失稳模态。在此基础上与有效截面法相结合,研究了纯弯工字形薄壁钢梁组成板件局部稳定与构件整体稳定的相互作用。最后,通过试验研究验证了理论分析,并结合我国规范作了一些讨论。     

三角形截面空间格构斜腿刚架平面内整体稳定性能研究

从结构的几何非线性分析着手 ,研究截面为三角形的空间格构式斜腿刚架的平面内整体稳定。通过正交设计的方法 ,对常见尺寸范围的格构式斜腿刚架进行了荷载位移全过程分析 ,得到对承载力及计算长度系数影响最为显著的因素 ,并以此为依据通过大量的参数分析给出了便于工程实际应用的斜腿刚架柱的计算长度系数的表格。     

不锈钢焊接工字形截面短柱轴压局部稳定性能试验研究

对奥氏体型S30408和双相型S22253两种牌号的15个不锈钢焊接工字形截面短柱开展轴压局部稳定试验研究,考察截面组成板件的局部稳定性能和截面承载力,得出了试件截面的应力-应变关系曲线。研究结果表明：厚实截面的试件承载力高于其截面屈服荷载,试件截面应力-应变关系曲线表现出典型的非线性特性和应变硬化特征;而宽肢薄壁截面的组成板件发生过早的局部屈曲,使得试件承载力不能达到截面的屈服荷载,需要对截面强度进行折减。基于得出的试验结果和现有的其他试验数据,对现有设计方法,包括欧洲规范EN 1993-1-4和美国规范SEI/ASCE 8-02中的有效宽度法以及直接强度法计算得出的截面承载力进行评估,表明根据欧洲规范EN 1993-1-4和直接强度法计算得到的截面承载力偏于保守,而美国规范SEI/ASCE 8-02对宽厚比较大的截面承载力计算偏于不安全,而且计算离散性较大。     

仿古建筑矩形与圆形钢管柱连接抗震性能试验研究

为研究仿古建筑中矩形与圆形截面钢管柱连接的破坏形态和抗震性能,设计制作了4个缩尺比例为1∶1.5的矩形与圆形截面钢管柱连接模型,通过施加一定轴压比的竖向荷载和低周往复水平荷载,对柱连接模型进行加载破坏试验。观察了试件的受力过程及破坏形态,得到了柱端水平荷载-位移滞回曲线和骨架曲线。分析了长细比、轴压比对试件的破坏模式、滞回性能、刚度、承载力、延性和耗能能力的影响。结果表明：矩形与圆形截面钢管柱连接的破坏形态主要是矩形截面钢管柱翼缘根部周围焊缝开裂;滞回曲线饱满,刚度退化慢,承载力高,破坏时试件的位移延性系数介于4.17～4.97之间,等效黏滞阻尼系数介于0.445～0.537之间,具有很好的耗能能力及抗震性能。在试验研究的基础上,利用ABAQUS软件对该类连接构件进行了非线性分析,研究了轴压比、材料屈服强度、矩形钢管板件宽厚比等参数对其力学性能的影响,结果表明：提高轴压比和材料屈服强度,可提高连接构件的水平承载力,但延性降低;随着矩形钢管板件宽厚比的提高,连接构件的延性提高,但承载力有所降低。     

北戴河站无柱雨棚钢管桁架结构的整体稳定分析

钢管桁架在大跨度结构中应用日益广泛,其整体稳定性是设计者必须考虑的关键问题。结合一工程实例,采用有限元分析软件ANSYS对单榀桁架的整体稳定性进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析,考虑了不同初始几何缺陷的影响,并将计算结果与简化算法的结果进行了比较,为同类结构的设计提供了参考。     

高大模板扣件式钢管支撑系统整体受力性能研究

采用有限元软件ABAQUS对高大模板扣件式钢管支撑系统的整体受力性能进行分析,利用弹簧单元模拟扣件的半刚性连接,通过屈曲分析得到的屈曲模态施加初始缺陷,并将有限元计算结果与3个工程项目的实测结果进行对比,验证有限元模型的准确性。在此基础上,利用有限元软件对高大模板扣件式钢管支撑系统的稳定承载力进行参数分析,分析的参数包括扣件拧紧扭力矩、支撑高度、横杆步距、立杆纵距、立杆横距、初始缺陷等,得到了各因素对其整体稳定承载力的影响规律。参数分析结果表明：横杆步距、立杆横距、初始缺陷对高大模板支撑系统稳定承载力影响显著,随着横杆步距、立杆横距、模态比例因子的增加,稳定承载力迅速减少。通过调整立杆的计算长度系数,将高大模板扣件式钢管支撑的整体稳定承载力计算等效为一根立杆的稳定承载力计算,并提出计算长度修正系数的简化设计公式,为工程人员的运用提供参考。     

钢管混凝土柱施工浇筑高度分析

为研究一次性浇筑混凝土高度对钢管混凝土柱施工安全的影响,分析了不同浇筑高度下钢管外壁和内肋的应力及变形,探讨了钢管混凝土柱可一次最大浇筑高度,并与实测结果进行了对比分析,得出了一些有益的结论。     

方钢管混凝土柱局部屈曲有限元分析

主要分析了在偏心荷载作用下,方形钢管混凝土柱局部临界失稳应力cσr的变化情况,并采用ANSYS有限元软件对其进行了模拟分析,得出有限元分析结果与计算结果有一定偏差,但随着应力梯度系数φ的增加,局部临界屈曲应力σcr都呈现出减少的趋势。     

钢管轻骨料混凝土中长柱的极限承载力分析

按照弹性模量理论推导出钢管轻骨料混凝土中长柱的稳定系数,建立了钢管轻骨料混凝土中长柱的极限承载力公式。结果表明：通过b值的改变,计算得出的承载力值也随之发生变化,并和文献中的实验数据进行了比较,吻合良好。     

石家庄国际会展中心双向悬索结构整体稳定性分析

石家庄国际会展中心项目建筑造型新颖别致,富有艺术表现力,结构体系复杂,采用了双向悬索结构体系,其中纵向主承重采用自锚式悬索结构,横向次承重采用双层索桁架结构,传力方式特殊,为增大屋盖平面内刚度,还设有水平交叉支撑。以石家庄国际会展中心C厅结构为研究对象,进行了线性屈曲和非线性屈曲分析。研究了初始缺陷分布模式、荷载分布形式以及初始缺陷值的大小对结构整体稳定的影响。研究表明:初始缺陷的分布模式对石家庄国际会展中心结构的整体承载力影响不大;荷载分布形式对结构的整体承载力有较大的影响;初始缺陷值在结构跨度的1/300以内时,结构整体承载力损失不大,但当其增大至1/100结构跨度时,结构的整体承载力显著下降;该结构具有良好的整体稳定性,线性屈曲及双重非线性荷载因子均满足规范要求。     

株洲体育中心超大跨度伸臂管桁架结构设计

介绍了某超大跨度伸臂立体管桁架结构的风洞试验、方案论证、结构计算分析、节点承载力验算、支座节点承载力验算和试验等。该结构建成后一段时期的正常使用表明,工程的主体桁架和下部承力结构具备较强的承载变形能力和可靠的安全度,满足设计规范和实际使用要求。     

地铁车站盖挖逆作钢管立柱受力机理及工程应用

以深圳地铁11号线与6号线换乘站松岗站的盖挖逆作法施工为工程研究对象,在介绍盖挖逆作设计方案的基础上,对钢管立柱—围护结构体系进行了受力分析计算,提出了盖挖钢管立柱施工方案,分析了施工的重点难点,最后提出了有效的施工处置措施。