大跨度工业厂房中六边形蜂窝梁简化设计方法

针对当前工业厂房中蜂窝梁技术应用情况,结合蜂窝梁的特点及关键设计部分,对大同市新成特炭厂采用的蜂窝梁进行了简化设计,从截面正应力、剪应力、折算应力的计算等方面入手作了具体阐述,并总结了设计要点,以期促进蜂窝梁的推广应用。     

蜂窝梁挠度的简化计算

在介绍蜂窝梁挠度计算的基础上，提出了一种实用简化的挠度计算方法，并通过3根蜂窝梁试验，验证了简化计算公式的可行性。     

圆形孔蜂窝钢梁试验研究

通过对圆形孔和六边形孔两种孔形的蜂窝钢梁试验研究,揭示了圆形孔蜂窝钢梁的受力特性,对比分析了两种孔形的梁的受力性能,并将圆形孔蜂窝梁的试验结果与理论简化计算结果进行了对比分析。     

蜂窝梁挠度的简化计算探讨

对蜂窝梁截面惯性矩进行函数连续化简化,并基于力法原理给出了位移相关等式,通过试验数据验证了简化计算公式的可行性,且与有限元结果相吻合,指出该方法简便、实用,可用于蜂窝梁的工程设计与计算。     

简支蜂窝钢梁桥区截面正应力改进算法

蜂窝梁截面根据孔边受力状态的不同一般可分为墩和桥两个不同的区域,其中桥截面正应力分布较为复杂。结合ANSYS有限元分析,研究了在纯弯荷载、集中荷载和均布荷载作用下简支蜂窝梁桥截面正应力的分布规律,并对前苏联和日本规范推荐方法的计算结果进行了分析对比。结果表明,蜂窝梁孔高比较大时,前苏联和日本规范方法在计算简支蜂窝梁桥截面正应力时误差较大。在有限元分析结果的基础上,对前苏联规范中桥中截面和桥趾截面正应力计算公式进行修正,提出了考虑孔洞参数和荷载状况的蜂窝梁桥截面正应力的改进算法。大量算例表明,文中提出的计算方法对于孔高比在常用范围(0.5~0.8)的蜂窝梁具有较好的精度和实用性。     

蜂窝梁弹性弯扭屈曲承载力的简化计算方法研究

蜂窝梁构造复杂,对其承载力进行精确计算困难。为了研究蜂窝梁弹性弯扭屈曲承载力,在对蜂窝梁截面各特征值进行简化计算的基础上,用实腹H型钢梁的弹性弯扭屈曲临界荷载计算理论研究了蜂窝梁在不同荷载作用形式下的弹性弯扭屈曲承载力。使用ABAQUS软件对蜂窝梁的弹性弯扭屈曲承载力进行特征值屈曲分析,并与理论计算结果进行对比,验证了计算式的有效性。最后,通过分析不同因素对蜂窝梁弹性弯扭屈曲承载力的影响得出:高跨比影响最大;扩张比影响次之;距高比影响最小,可以忽略。     

考虑剪力和剪力次弯矩影响的蜂窝梁挠度计算式推导与验证

蜂窝梁腹板开孔后对结构刚度有较大削弱,目前国内相关规范中还没有蜂窝梁挠度相关的计算式。基于费氏空腹桁架理论,针对蜂窝梁腹板开孔有削弱的特点,考虑了蜂窝梁的剪切变形和剪力次弯矩引起的变形,推导了蜂窝梁挠度简化计算式。其次,采用有限元方法研究跨高比、开孔率、截面尺寸等参数对蜂窝梁挠度的影响规律,比较在相同荷载工况下不同孔形蜂窝梁的挠度,总结蜂窝梁的挠度变化特点,并采用有限元计算结果验证所推导的蜂窝梁挠度计算式的正确性。     

圆孔蜂窝梁的力学性能

为了进一步推广蜂窝梁在实际中的应用,针对中国结构设计规范尚未对此结构作出规定的现状,通过ANSYS有限元分析软件,采用板壳元建立不同参数的圆孔蜂窝梁计算模型,对圆孔蜂窝梁的静力性能进行研究,探讨了跨度、开孔率、孔间距等参数对梁强度、刚度和稳定性能的影响,并将计算结果与相同截面的实腹式构件对比,给出了较为简化的实用设计公式,为圆孔蜂窝梁的进一步研究与应用提供了参考。     

基于费式空间桁架法的简支圆孔蜂窝梁挠度计算

目前,对蜂窝梁挠度进行理论分析时,一般都采用费式空腹桁架比拟法。在这一过程中需要使用图乘法来获得最终的计算公式,但其简化假定却忽略了孔洞区周边截面惯性矩I是变量的事实,虽然对一般标准孔型蜂窝梁而言,这种计算结果的误差不大,但是终究降低了理论的严密性。同时基于这种方法所得到的计算公式是否能够应用于其他孔型蜂窝梁也尚待研究。本文从虚功原理基本理论计算出发,考虑真实的截面惯性矩分布函数,基于费式空腹桁架比拟法获得基本的挠度表达式,无需采用图乘法来简化推导最终的计算公式,而是直接通过MATLAB数学工具实现基本表达式的积分运算来计算圆孔蜂窝梁的挠度。并针对算例数据分析了蜂窝梁各类挠度的贡献及其与孔参数之间的关系。结果表明:本文方法概念清晰,既保证了理论计算的精确性,同时也未明显增加计算的繁杂程度,可以作为工程计算方法应用,也可以作为进一步研究简化计算方法的对比基础。     

吊车梁腹板局部承压应力的计算公式探讨

介绍吊车梁腹板承压应力的计算。采用半无限平面上无限长Timoshenko梁承受法向集中力的力学模型,并考虑梁上轮压荷载作用点高度的影响,得到的计算结果与有限元分析结果接近。将结果与目前吊车梁腹板承压应力计算的等效承压长度简化计算公式进行对比,通过公式计算结果之间的比值可以了解吊车梁腹板的承压强度计算中利用塑性开展的程度。     

蜂窝梁及蜂窝压弯杆件的强度计算

本文论述了蜂窝梁的强度计算，并提出一个蜂窝压弯杆件强度的简化计算方法．     

折线形蜂窝梁力学性能研究

利用有限元软件ABAQUS建立了折线形蜂窝梁力学性能分析的有限元计算模型。基于经试验验证的有限元模型对扩张比、坡度、孔型、孔间距以及端孔至支座距离等参数对折线形蜂窝梁极限承载力及荷载-位移曲线的影响进行了比较,并确定了影响折线形蜂窝梁承载力的主要因素,提出了折线形蜂窝梁最大正应力处建议计算式。     

蜂窝梁挠度计算方法研究

蜂窝梁是一种腹板开孔的新型钢梁,与普通实腹梁相比具有节省材料、便于铺设管道、平面内刚度增大、承载能力高等优点,特别适用于现代工业厂房屋盖结构。蜂窝梁由于腹板开孔其抗剪能力降低,与相同截面的实腹梁相比受剪力影响较大,在挠度计算中不仅要考虑剪力引起的剪切挠度还要考虑剪力次弯矩引起的挠度。本文作者以费氏空腹桁架理论为基础,考虑蜂窝梁孔高比和距高比的影响,根据面积等效和惯性矩等效的原则,提出简支蜂窝梁的实用挠度计算公式。以简化计算公式为依据分别对不同蜂窝梁挠度进行计算,同时利用有限元软件AN-SYS对相同条件下的蜂窝梁进行仿真分析,将公式计算结果与有限元分析结果对比,以验证计算公式的准确性。     

基于ABAQUS的纯弯状态下六边形孔和圆形孔悬臂蜂窝梁整体稳定性对比分析

文章通过ABAQUS有限元对六边形孔及圆形孔悬臂蜂窝梁在纯弯状态下整体稳定性进行对比分析,通过计算蜂窝梁临界弯矩,对计算结果进行对比并作图比较分析,为研究蜂窝梁整体稳定性提出一些意见,并为实际蜂窝梁设计工程提供一定的参考。     

简支圆孔蜂窝梁挠度分析

根据简支梁刚度计算的基本原理,通过理论分析并结合有限元计算结果,对圆孔蜂窝梁挠度计算方法进行了探讨,提出圆孔蜂窝梁跨中的挠度计算公式,并给出了具体算例。同时,研究出影响梁挠度放大系数的各参数及其规律。实践证明,该计算方法和分析结果在工程设计中方便、精确、可行。     

工字形截面圆孔蜂窝梁的挠度分析

对不同参数下的简支圆孔蜂窝梁进行变形分析。基于ANSYS有限元软件建立合理的数值模型,对不同开孔参数和跨高比的蜂窝梁进行数值计算,得出不同参数下蜂窝梁的挠度修正系数并比较分析。结果表明:跨高比相同时,蜂窝梁的挠度修正系数随孔高比的增大而增大;随距高比的增大而减小,但减小幅度不大;孔况相同时,蜂窝梁的挠度修正系数随跨高比的增大而减小,且当跨高比大于20以后,变化趋于平缓。因此,建议将蜂窝梁应用在跨度较大的建筑结构中;结合实用挠度估算法推导了考虑开孔参数的挠度简化计算式,此计算方法考虑因素全面、计算方法简便,可以为蜂窝梁的设计提供参考。     

蜂窝梁挠度的实用计算方法

本文利用大量国内外试验数据，通过理论分析、结构试验和电算，提出了一个蜂窝梁挠度计算的精确公式和一个仅用二个图表即可查得蜂窝梁挠度扩大系数的简化计算方法。数理统计和试算证明：本文提出的计算公式具有较高的精度。     

基于梁格法的水池结构空间有限元计算

针对水池结构传统简化计算方法存在的不足,提出了基于梁格法的水池结构空间有限元计算方法,详细介绍了基于梁格法、考虑弹性地基效应的水池空间有限元模型建立方法,并对某水池结构进行了结构分析。计算结果表明:利用基于梁格法的水池结构空间有限元模型分析,能得到详尽和精确的结果,较传统简化计算方法有实质性的改进和提高,而且计算效率高。     

交通荷载作用下埋地管道纵向受力计算

为研究车辆行驶通过未经处理的埋地管道上方时管道纵向应力分布形式及其影响因素,采用Winkler弹性地基梁模型,提出相应的简化计算方法,并通过现场试验和数值模拟进行验证。对比理论计算、现场实测数据及数值模拟结果发现,三者所得的管道纵向应力分布规律一致,随管道埋深和管径变化的规律一致;由于存在荷载动力放大效应,管道实际纵向应力明显大于理论计算结果。结果表明:运用Winkler弹性地基梁模型和本文的简化方法计算交通荷载作用下埋地管道纵向应力是可行的;理论计算公式中附加应力扩散角和地基系数取值会对计算结果产生一定影响,但影响较小;可引入动力影响系数对计算结果进行修正,并给出影响系数的建议值。     

体外预应力混凝土梁极限状态分析

通过9片体外预应力混凝土梁静载试验的结果,建立了体外预应力混凝土梁极限状态下弯矩、挠度和体外预应力筋应力增量的简化计算方法;同时,采用此方法对国外二批体外预应力混凝土梁的试验结果进行分析计算,取得了很好的效果.证明该方法具有较强的通用性和良好的计算精度,为研究和设计各种体外预应力结构提供了一种可直接利用的公式.