Q460GJ钢轴压构件可靠度分析

建筑结构用钢板是我国研发的高性能钢材,其综合性能优于同等级低合金高强度结构钢,并已在众多大型工程项目中得到应用,Q460GJ钢轴压构件计算模式不确定性统计参数和设计指标亟待研究。基于8个焊接箱形截面和14个焊接H形截面轴压构件的整体稳定承载力试验结果,获得了Q460GJ钢轴压构件计算模式不确定性统计参数。结合已有的Q460GJ钢材料性能不确定性和几何特征不确定性研究成果,通过进一步统计分析,获得了两种截面Q460GJ钢轴压构件的抗力不确定性统计参数。采用可靠度方法提出Q460GJ钢轴压构件抗力分项系数,并分析了其变化规律。考虑现行规范关于抗力分项系数取值的延续性,建议沿用Q345GJ钢的抗力分项系数1.059作为Q460GJ钢轴压构件抗力分项系数,对应的设计强度指标取435 MPa。最后对建议抗力分项系数进行了可靠性校核,结果表明该抗力分项系数满足可靠性要求。     

国产建筑结构用钢板设计指标和可靠度分析

我国现行钢结构设计规范中仅有Q345GJ钢的设计指标。为了补充其他较高强度建筑结构用钢板（主要是Q390GJ钢、Q420GJ钢和Q460GJ钢）的设计指标,对国产建筑结构用钢板的可靠度进行了分析。在对Q390GJ钢、Q420GJ钢和Q460GJ钢的材料性能调研统计的基础上,结合已有的对钢结构几何参数不定性、计算模式不定性的研究,计算得到了建筑结构用钢板抗力不定性的统计参数。利用验算点法,计算得到了建筑结构用钢板在不同荷载组合下的抗力分项系数,并分析了其变化规律。经过比较试算,提出了适用于不同情况下的建筑结构用钢板抗力分项系数和设计强度建议值。最后对上述设计指标进行了可靠度校核。分析结果表明,所提出的建筑结构用钢板设计指标满足GB 50153-2008《工程结构可靠性设计统一标准》的要求,具有一定的可靠性。     

国产高强度结构钢材材性参数统计与分析

为了解国产高强度结构钢材的生产情况,获得国产高强度结构钢材的材性参数,对目前国内主要钢铁企业生产的Q500,Q550和Q690结构钢材进行了调研。调研的内容主要为材料的力学性能。同时开展了独立的材性试验,作为对调研收集数据的验证和补充。对收集到的数据分企业进行了统计分析,了解每一家企业的生产情况,从而对国产高强度结构钢材生产情况有一个全面的认识。在此基础上,采用数理统计的方法对独立试验的数据和调研收集的数据进行了综合分析,得到了不同钢材牌号不同厚度分组材料屈服强度的统计参数,得到的材性参数将作为下一步计算高强钢构件抗力分项系数的基础,为《高强钢结构设计规程》的编制提供研究依据。     

国产建筑结构用钢板材性参数统计与分析

建筑结构用钢板以其优良的性能,已经逐步应用于现代钢结构工程中。目前,我国关于钢结构的设计规范中仅有Q345GJ钢的设计指标。为了了解国产建筑结构用钢板的生产情况,补充完整建筑结构用钢板的设计指标,对目前国内主要钢铁企业生产的和钢结构加工企业加工的Q390GJ,Q420GJ和Q460GJ钢进行了调研。调研的内容包括力学性能。同时,开展了独立的材性试验。将这些数据按照不同钢材牌号不同厚度进行分组,对每组钢材的屈服强度数据进行了统计分析。综合考虑上下屈服强度的折减和试验不定性的影响,最终得到了Q390GJ,Q420GJ和Q460GJ钢的材料不定性统计参数。得到的材料不定性参数将作为下一步计算抗力分项系数的基础,为工程设计人员应用这些钢材提供参考。     

基于试验的Q460GJ钢焊接截面压弯构件可靠度分析

建筑结构用钢板已在国内多个重大工程中得到应用,GB 50017—2017《钢结构设计标准》中已经给出了Q345GJ钢的设计强度指标,更高强度等级建筑结构用钢板的设计指标亟待研究。为此,对厚度t≤50mm范围内Q460GJ钢的材料性能进行了统计分析,得到了第一组厚度(t≤16mm)、第二组厚度(16mm相似文献   

高强钢轴心受压构件计算模式不定性研究

为研究高强钢轴压构件计算模式的不定性,总结了已有文献关于高强钢轴心受压构件的整体稳定承载力试验数据和有限元数值计算结果,并利用在编的《高强钢结构设计规程》中的轴心受压构件整体稳定承载力计算公式计算了整体稳定系数。对这些数据采用数理统计的方法,分析了高强钢轴心受压构件整体稳定承载力的试验值与理论值、理论值与规范值差异的不定性,检验了其服从的概率分布,计算得到了统计参数;在此基础上,计算了高强钢轴心受压构件计算模式不定性的统计参数,为下一步提出高强度钢材材料设计指标提供了依据。     

公路钢桥可靠度设计中结构抗力统计参数分析

为分析公路钢桥结构构件的材料性能不定性、几何参数不定性和计算模式不定性,针对公路钢桥常用的Q235q和Q345qD钢材,对5种典型受力构件进行计算得到其抗力统计参数。计算结果可为建立钢桥概率极限状态设计方法提供参考。     

高强钢压弯和受弯构件计算模式不定性研究

介绍了《高强钢设计规程》(征求意见稿)中关于压弯构件和受弯构件计算的相关条款,并与我国现行GB 50017—2003《钢结构设计规范》进行了比较。收集了目前高强钢压弯构件、受弯构件的试验,对试验进行了有限元模拟。在此基础上,应用有限元模型对高强钢焊接截面880组压弯构件、460组受弯构件的极限承载力进行了计算。将极限承载力的有限元计算结果和规范公式的计算值进行了比较,对高强钢焊接截面压弯构件和受弯构件的计算模式不定性做了数理统计分析,得到了高强钢压弯和受弯构件计算模式不定性的统计参数,为下一步提出高强度钢材材料设计指标提供了依据。     

低屈服点钢材性参数统计与分析

为了了解国产低屈服点钢的生产情况,得到低屈服点钢的材性参数并进一步提出其设计指标,收集到了鞍钢生产的LY100,LY160和LY225低屈服点钢材性数据。数据主要包括屈服强度、抗拉强度、断后伸长率及冲击功等力学性能。对收集到的数据进行了统计分析,并研究了低屈服点钢力学性能的厚度效应。同时考虑了试验加载速率及试验机柔度的影响,最终计算得到LY100,LY160和LY225钢的材料不定性统计参数。材料不定性统计参数将作为下一步计算低屈服点钢构件抗力分项系数的基础,为《低屈服点钢应用技术规程》的编制提供研究依据。     

高强混凝土结构构件抗力不定性统计

对规范新增HRB400级钢筋的材性不定性进行了统计;搜集了高强混凝土结构构件承载力试验数据,并对它们计算模式的不定性进行了统计。在上述基础上统计得到了高强混凝土构件抗力不定性统计参数。     

高强钢与普通钢混合连接抛丸表面抗滑移系数试验研究

高强度结构钢延性较普通钢差,不宜应用于抗震设计中会出现塑性铰的高延性需求构件。在抗震设防区建筑结构中,高强钢构件宜与普通钢混合使用以满足结构抗震要求。因此,需对高强钢与普通钢混合连接的摩擦面抗滑移性能进行研究。文中以国产Q550、Q690、Q890三种等级高强钢搭配Q235与Q345普通钢制作了30个试件进行混合连接抛丸表面的抗滑移系数测量试验,并将试验结果与同等级高强钢连接抛丸表面抗滑移系数试验结果进行对比。结果表明,混合连接抛丸表面抗滑移系数大于同等级高强钢连接表面抗滑移系数。设计中,建议其取值与同等级高强钢连接表面抗滑移系数保持一致：Q550钢的混合连接抗滑移系数取0.50,Q690与Q890钢混合连接系数可取0.45。为分析抗滑移系数的影响因素,文中测量了同批次试件的钢材硬度、粗糙度、变形能力。分析结果表明,抗滑移系数受到接触表面的粗糙度及摩擦面相对变形能力的影响,而摩擦面相对变形能力受到材料本身塑性及不同材料塑性变形能力匹配度的共同影响;随着钢材等级的增加,抛丸表面粗糙度及钢材变形能力的下降,导致更高等级高强钢混合连接抗滑移系数的降低。     

高强度钢材疲劳性能研究进展

疲劳破坏是钢结构失效的主要形式,也是工程界与学术界关注的重点。在总结了国内外高强钢母材、焊缝连接和螺栓连接的疲劳性能研究现状基础上,介绍了疲劳寿命理论计算方法,结合大量试验数据分析统计了高强度钢材疲劳寿命发展规律,并基于国内外不同的疲劳设计规范对高强钢母材及连接接头的抗疲劳能力进行了评估。结果表明：随着钢材强度等级的提高,高强钢母材表现出较好的疲劳性能,规范设计曲线偏于保守,明显低估了高强钢母材的抗疲劳性能;受焊接工艺和焊接质量影响,高强钢焊缝连接的疲劳强度提高幅度较小,ANSI/AISC 360-10和EN 1993-1-9规范曲线能够较好地评估Q460D与Q690D焊缝连接的疲劳特性,并具有足够的安全储备;螺栓连接的疲劳强度受预紧力、摩擦面处理、成孔方式等众多因素影响,已有研究表明随着钢材强度的提高,疲劳强度亦有改善,ANSI/AISC 360-10和BS 7608-2014设计曲线适用于Q460螺栓连接疲劳寿命计算,具有足够安全保障,对于Q690钢螺栓连接疲劳性能评估,规范方法偏于保守。随着高强度钢材在实际工程中的应用增多,需开展大量不同等级高强钢母材和连接形式的疲劳试验,补充Q460及以上强度钢材的疲劳设计方法和细部连接构造。     

高强冷弯薄壁型钢卷边槽形截面构件设计可靠度分析

基于已有的承载力试验研究结果,对屈服强度550MPa高强冷弯薄壁型钢中常用的卷边槽形截面轴压构件和偏压构件的计算模式不定性进行了分析,并统计分析了高强冷弯薄壁型钢强度不定性、几何特性不定性。在此基础上,采用改进一次二阶矩方法,按现有规范的抗力分项系数要求,计算了高强冷弯薄壁型钢卷边槽形截面轴压构件和偏压构件不同可能荷载组合下的可靠指标。结果表明：对于宽厚比符合规范要求的屈服强度550MPa高强冷弯薄壁型钢卷边槽形截面轴压构件和偏压构件,按现有规范的抗力分项系数计算得到的可靠指标均能满足目标可靠指标的要求,证明了所采用的承载力计算方法的适用性;但对于宽厚比超出规范要求的轴压和偏压构件,计算得到的可靠指标不能满足目标可靠指标的要求。     

高层钢框架柱的概率评估

本文基于国产材料的特性参数和试验数据,对高层钢框架柱子的可靠度及抗力分项系数作了评估。目的是为把国内钢材用于高层建筑钢结构和编制相应的设计规程提供理论依据。     

高强度钢材在郑州绿地中央广场中的应用分析

为推动高强钢材在民用建筑领域的应用发展,在郑州绿地中央广场工程中对高强度钢材进行设计应用。设计过程中对高强钢的材料强度与设计参数深入研究,并对高强钢应用前后结构关键整体指标进行对比分析。研究表明,高强钢在高层建筑中的应用可使钢材节约率达20%,对结构整体指标基本无影响。应加强高强钢材在民用建筑中的设计应用。     

高强度钢材在郑州绿地中央广场中的应用分析

为推动高强钢材在民用建筑领域的应用发展,在郑州绿地中央广场工程中对高强度钢材进行设计应用。设计过程中对高强钢的材料强度与设计参数深入研究,并对高强钢应用前后结构关键整体指标进行对比分析。研究表明,高强钢在高层建筑中的应用可使钢材节约率达20%,对结构整体指标基本无影响。应加强高强钢材在民用建筑中的设计应用。     

耐候H型钢的材料性能和设计强度取值研究

针对津西钢厂研发生产的Q355NHD耐候H型钢,进行了H型钢截面力学性能的不均匀性检测和屈服强度统计分析,并用有限元法分析了截面材料的不均匀性对构件应力和变形的影响,提出采用耐候H型钢进行构件设计时所需的抗力分项系数和强度设计值。利用已有含铌钢的耐腐蚀试验数据,并经耐大气腐蚀指数计算,表明含铌H型钢具有良好的耐腐蚀性能。通过焊接工艺评定,提出耐候钢构件制作及安装时应采用的焊材和焊接工艺参数。     

GB 50017—2017《钢结构设计标准》疑难浅析(8)

<正>22销轴连接(第11章第6节)22. 1材料销轴采用建筑钢材时,如Q345、Q390、Q420、Q460等,强度设计值f_v~b 、f~b采用第4章给出的设计强度值;采用其他类型的机械钢材时,如45号钢、35C_rM_0、40C_r等,应按4. 1. 5条的要求确定设计强度指标,此时,抗力分项系数一般在1. 1～1. 2之间。22. 2计算22. 2. 1耳板按受力机理,耳板有四种破坏模式(图1)。     

高强钢螺栓连接电弧热喷铝接触面抗滑移系数试验研究

高强钢结构对连接承载力的要求提高,为在高强钢结构中应用高强度螺栓摩擦型连接,需改进接触面处理方式以提高抗滑移系数.电弧热喷铝是一种新的接触面处理方式,其抗滑移系数较高,但目前电弧热喷铝接触面相关研究较少,应用于高强钢结构时缺少设计依据.针对Q460C,Q460D,Q890C三种牌号的高强钢,以及电弧热喷铝、轧制表面砂轮除锈和轧制表面钢丝刷除锈三种接触面处理方式,进行了 7组高强度钢材螺栓摩擦型连接试件的抗剪试验,分析了钢材强度、板件厚度、螺栓预拉力及接触面处理方式对抗滑移系数的影响.试验结果表明:荷载引起的10.9级高强度螺栓预拉力损失可达10％以上,经电弧热喷铝处理过的高强度钢材接触面抗滑移系数可达0.71,设计中建议按最小值取0.60.     

Q460GJ钢抗弯设计强度和可靠性分析

建筑结构用钢板因其优异的综合力学性能,已在多个国内重大工程中得到应用.Q345GJ钢的设计指标已列入相关国家和行业标准,且已有研究基于试验提出Q460GJ钢压弯设计强度,受弯设计强度亟待补充.基于27个Q460GJ钢受弯构件整体稳定承载力试验结果,统计获得其计算模式不确定性统计参数,结合既有研究中Q460GJ钢材料性能...