钢结构构件高温极限承载力计算方法研究

以损伤场为基础,综合考虑损伤对材料弹性以及塑性两方面性能的影响机制,通过计算得出等温线对应的位置,基于折减的方法寻找到等效截面,当获得此信息后依据常温环境中的强度计算出构件对应的极限荷载情况。研究表明,基于等效原理有助于展开等效截面计算,且此方法具有可行性,可提高计算工作效率,较为简便地得出计算结果。     

基于ANSYS的某拱形刚架极限承载力研究

采用ANSYS Beam189单元,通过调用外部程序CRSTRESS直接施加残余应力,考虑初始几何缺陷,对某体育馆多次变曲率,变截面拱形刚架进行了极限承载力分析,得到了结构的荷载位移曲线,评估了结构的安全性能．为了验证该分析方法的精度,与Vogel山式框架做了分析对比,极限承载力和荷载位移曲线都比较符合,验证了该工程分析结果的可靠性,为同类工程提供分析借鉴．     

高强钢焊接箱形柱轴心受压极限承载力试验研究

为了研究高强钢中厚板焊接箱形柱的极限承载力,以11mm厚国产Q460高强钢中厚板制作了7个焊接箱形柱进行轴心受压试验。试件共包含宽厚比8、12、18三种截面,长细比分别为35、50、70。根据试件的实测尺寸、钢材的力学性能建立有限元模型,以初始缺陷的形式考虑了试件的初始挠度、初始偏心及焊接残余应力,分析预测了试件的极限承载力。试验结果表明,高强钢焊接箱形柱稳定系数采用GB 50017-2003《钢结构设计规范》中的c类截面柱子曲线偏保守,试验结果平均曲线更接近b类截面曲线,但仍需进一步验证。分析结果表明,考虑了初始缺陷的有限元模型可准确预测柱的极限承载力,可以作为试验数据的补充。     

长程残余应力下偏压杆的极限承载力

着重计论偏压杆“增大截面加固方法”中长程残余应力的影响,并在对电算结果处理分析的基础上提出了建议性设计计算公式。本文结论和分析程序是对新编钢结构加周技术规范的补充和说明,而且对于一般钢结构的长程残余应力分析也是一个参考。     

钢框架结构二阶弹塑性稳定极限承载力试验研究

为研究钢框架结构的受力、变形性能及破坏特点,对４榀平面钢框架进行了极限承载力静力试验。介绍试验情况,分析试验现象,并将理论分析与试验结果进行了比较。     

混凝土搅拌楼水泥料仓钢支架极限承载力分析

建立ANSYS有限元计算模型,对钢支架结构在最不利工况下的静力、特征值屈曲和非线性屈曲特性进行了计算分析,并对计算结果进行了比较,以对料仓支架结构的承载性能进行评判,得出了一些有益的结论,从而为料仓支架的设计提供指导。     

Q460钢焊接H形柱轴心受压极限承载力试验研究

为研究Q460高强钢中厚板焊接H形柱的极限承载力,以国产Q460高强钢中厚板制作了6个足尺焊接H形柱进行轴心受压试验。6个H形柱均由火焰切割的21mm厚翼缘板与11mm厚腹板焊接而成。试件的主要参数为宽厚比(翼缘板宽厚比分别为3、5、7)与长细比(绕弱轴长细比分别为40、55、80)。为了考虑初始缺陷对轴压H形柱极限承载力的影响,以同样的焊接工艺制作了相同截面的短柱用于测量残余应力。试验结果表明,Q460高强钢焊接H形柱稳定系数适用于我国现行GB 50017—2003《钢结构设计规范》中b类截面柱子曲线。以试件的实测尺寸、钢材的力学性能建立有限元模型,分析预测试件的极限承载力。有限元模型以初始缺陷的形式考虑试件的初始挠度、初始偏心及焊接残余应力影响。分析结果表明,考虑初始缺陷的有限元模型可以较准确地预测轴心受压柱的极限承载力。     

Q460高强钢焊接箱形压弯构件极限承载力试验研究

为研究Q460高强钢中厚板焊接箱形压弯构件的整体失稳极限承载力,采用11mm厚国产Q460高强钢中厚板制作7个焊接箱形压弯试件,试件截面宽厚比分别为18、12、8,长细比分别为35、55、80。试验内容包括:Q460低合金高强钢的材性试验,三种焊接截面残余应力测试,各试件初始几何缺陷测量及极限承载力试验,从而进行了面内整体失稳压弯构件的极限承载力试验研究;并且把试验结果与我国现行钢结构设计规范计算值相比较。试验研究结果表明:Q460低合金高强钢材性具有高强度,塑性性能良好等特点;Q460高强钢焊接箱形截面残余应力分布形式与普通钢材箱形焊接截面分布基本相同,但是残余应力比降低;压弯构件极限承载力试验结果明显高于现行钢结构规范设计公式计算值,所以应对Q460高强钢焊接箱形压弯构件进行近一步参数分析研究,并得出其实用设计方法。     

三向应力状态下条形地基极限承载力计算方法

研究了三向应力状态下条形地基极限承载力问题具有重要的理论和实际意义。为此，本文建立了考虑三向应力状态下的地基极限承载力公式。根据算例表明当考虑三向应力状态时条形地基的极限承载力将提高，这对实际工程具有重要理论和现实意义。     

残余应力峰值对H型钢柱极限承载力的影响研究

以有限元分析软件ANSYS为工作平台,基于非线性板壳有限元分析理论,采用大挠度弹塑性分析方法,考虑初始缺陷的影响,计算有不同热轧残余应力峰值下的H型钢柱的极限承载力,得到主要影响钢柱极限承载力的因素,为热轧残余应力的统计提供一些参考意见。     

冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力影响因素

为研究冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力,提出梁-弹簧单元模拟冷弯薄壁型钢门式刚架节点工作性能和考虑构件初始几何缺陷影响的有限元模拟分析法,研究冷弯薄壁型钢门式刚架在竖向荷载作用下的变形性能及破坏特征。对已有冷弯薄壁型钢门式刚架试验模型进行模拟分析的结果显示,有限元计算结果与试验结果吻合较好。通过改变构件的腹板厚度和翼缘宽度、节点板厚度、刚架梁坡度、柱脚刚度等因素计算刚架极限承载力,计算结果表明,增大前述各个参数值均可以提高冷弯薄壁型钢门式刚架的极限承载力。     

局部加厚铸钢支座节点极限承载力数值分析

结合空间管结构人行天桥在罕遇地震荷载作用下的弹塑性时程分析,采用ANSYS有限元分析软件,对底部局部加厚铸钢支座节点进行极限状态承载力数值分析。结果表明:底部局部加厚铸钢支座节点构造合理,极限承载力为设计荷载的3.45倍,具有较大的强度富余;铸钢支座节点在极限荷载作用下会产生很大的塑性应变,随着塑性应力重分布,节点弹性阶段与塑性阶段应力极值区域不在同一位置;指出铸钢支座节点在设计中必须进行极限状态分析才能确定其薄弱区域;同时,对铸钢支座节点进行底部局部加厚处理可以有效地提高节点极限承载力,相较于未局部加厚铸钢支座节点极限承载力提高了15%。分析所得结果数据可以为铸钢支座节点的破坏形式以及节点的设计提供一定的依据。     

加筋碎石桩极限承载力的计算图式研究

以加筋土强度理论和Brauns的单根碎石桩的计算图式研究理论为基础,提出了拉力破坏和粘着破坏两种破坏型式情况下的极限承载力计算图式,为实际工程设计提供依据。研究表明加筋碎石桩可大大提高软弱地基的承载力。     

基于广义塑性铰线法的压弯钢构件极限承载力计算

采用广义塑性铰线法对H形截面钢构件绕强轴压弯区段板件组的极限状态进行了分析,并选用合理假定求解受压翼缘屈曲后达到的极限承载力;分析了表征极限状态截面的应力分布,并研究了周边板件约束与受压翼缘板件厚实程度对屈曲翼缘发展塑性的影响;采用考虑板件屈曲相关的等效荷载法分析了构件截面极限状态应力分布,针对广义塑性铰线法相对于传统塑性铰线法的适用性拓展及其应用现状,分析其存在的问题并做出解答;将计算结果与试验结果及有限元结果进行了对比。结果表明:基于广义塑性铰线法可准确预判构件绕强轴压弯的极限承载力。     

钢管混凝土拱的稳定与极限承载力分析

分析钢管混凝土拱非线性稳定及极限承载力问题，并讨论含钢率、水平力等因素对钢管混凝土拱极限承载力的影响。从整体上供设计和施工钢管混凝土拱时参考。     

偏心支撑钢框架塑性极限承载力分析

研究了偏心支撑钢框架在极限状态下消能梁的屈服机制和破坏机构及其消能,建立了偏心支撑钢框架极限状态的计算假定,利用机动法分别建立偏心支撑钢框架的极限承载力方程,推导出极限承载力公式,分析了竖向荷载和二阶效应对结构极限承载力的影响。本文公式具有简单、实用与精确度高的特点。     

焊接残余应力对Y型相贯节点极限承载力影响分析

采用ANSYS的热 结构间接耦合、生死单元技术模拟Y型相贯节点的焊接过程;将牛顿-拉普森法和弧长法结合,求解Y型相贯节点极限承载力,给出求解流程;分析支管外径与主管外径比、支管倾角、主管径厚比等几何参数对Y型相贯节点极限承载力的影响,将考虑和不考虑焊接残余应力的计算结果进行对比分析。研究结果表明:焊接残余应力降低了Y型相贯节点的极限承载力;支管外径与主管外径比β越大,主管的径厚比γ越小,支管倾角θ越小,则Y型相贯节点极限承载力降低越多;结构设计时,保证强度和安全的前提下选择合适的支管外径、主管壁厚和支管倾角,可减小焊接残余应力对Y型相贯节点极限承载力的影响。     

单向留设预应力筋孔道框架柱轴向受力时截面承载力试验研究

较大预应力筋孔道给预应力框架柱造成较大的截面削弱 ,对框架柱的承载能力是否存在不利影响一直是设计人员担心的问题。对三个带有预应力筋孔道的框架柱 (一个未灌浆和两个已灌浆 )和一个没有孔道的框架柱进行了轴心受压状态下极限承载能力的对比试验。试验结果表明 ,预应力筋孔道面积不超过梁柱截面面积的 2 5 %时 ,在轴心受压状态下 ,单向留设的预应力筋孔道对框架柱的极限承载能力影响不大。     

地基极限承载力的灰色预测

本文提出利用过去大量没有加载至破坏阶段的载荷试验成果，用灰色理论预测其极限承载力，用于铁道部地基可靠度规改中，以节省试验费用。大量的统计分析表明灰色理论预测极限承载力的精度较其它方法高。