FRP加固局部损伤钢压杆的稳定分析

钢结构中存在大量的轴心受力构件,作为承受永久竖向荷载的主要构件,往往是结构加固的重点.采用能量方法,分析各种杆端约束条件下,纤维增强复合材料（FRP）加固局部损伤的轴心受压钢构件在弹性失稳时的弹性屈曲临界力,并建立普遍适用的近似欧拉公式.利用ANSYS通用有限元分析软件分析FRP的厚度对损伤空心圆管临界力的影响并与该公式解析解进行对比.计算结果表明,该公式计算结果可靠,采用纤维增强复合材料加固修复局部损伤的钢结构可以有效恢复其刚度和稳定性.     

轴心受压开口薄壁构件弹塑性屈曲荷载的统一计算方法

通过分析构件截面上应变与轴向力间的关系，以构件轴向应变为基本参数，提出了轴心受压开口薄壁构件的弹塑性屈曲荷载统一计算方法，给出了轴压构件的弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲等屈曲荷载的弦截法迭代格式，可应用于H形、T形、L形、十形截面等不同开口形式的轴压构件屈曲荷载计算，并可考虑具有残余应力的弹塑性本构关系。该方法以无残余应力的弹性屈曲荷载对应的轴向应变作为初始值，根据不同屈曲形式对应的非线性方程计算弦截区间点的函数值，进行弦截法迭代计算，得到弹塑性构件的临界轴向应变，进而获得屈曲荷载等信息。该方法采用的弦截法收敛速度快、计算量小、无需嵌套循环，可有效解决两端铰接轴心受压开口薄壁构件的弹塑性屈曲快速计算问题，便于工程应用。     

中心配索式预应力钢管混凝土轴压构件临界力理论分析方法

本文利用有限元法，共轭法对具有侧向水平弹性约束的轴心受压构件临界力的计算方法进行了分析和推导，所建立的理论计算方法概念明确、计算简便；为进行中心配索式预应力钢管混凝土结构的轴压构件临界力计算奠定了理论基础。     

薄壁复合箱型梁的弯曲—扭转屈曲分析

对一轴心受压薄壁复合构件的屈曲进行研究。提出一个广义的分析模型，可用于分析轴心受压薄壁复合箱型梁的弯曲、扭转以及弯扭屈曲作用。此模型基于经典层压理论，考虑了任意层压堆积规律，结构的弯曲和扭转模式的耦合问题，如非对称以及对称和各种边界条件。采用一个基于位移的一维有限元模型来预测薄壁复合钢筋的临界荷载和随后的屈曲模式。从总势能的平稳值原则中推导出屈曲控制方程。轴心受压薄壁复合件的数值计算结果可用于估测纤维角、各向异性和边界条件对临界屈曲荷载和复合件模态的影响。     

波浪腹板H型钢柱弱轴弹性整体稳定性能研究

为研究波浪腹板H型钢柱绕弱轴的弹性整体稳定性,采用Timoshenko能量法推导出了轴心受压情况下波浪腹板H型钢柱的弹性临界荷载计算公式,分析了构件各参数对波浪腹板H型钢柱临界荷载的影响,并将本文公式结果分别与直腹板H型钢柱、其他学者得到的弹性临界荷载公式进行了对比。研究表明,波浪腹板H型钢柱的弹性临界荷载随着柱高的增大呈抛物线下降。波浪腹板H型钢柱的临界荷载高于直腹板H型钢柱,且随波幅的增大而增大,波长的变化则影响很小。忽略波浪腹板对截面惯性矩的贡献会低估临界荷载值,腹板厚度越大,偏差越大。本文提出的公式形式简单,使用方便,精度高。     

冷弯开口薄壁帽型截面受压钢构件压弯承载力的研究

对冷弯开口薄壁帽型截面受压构件的压弯极限承载力进行了分析研究,主要考虑构件长细比、荷载偏心距和构件初弯曲对压弯极限承载力的影响。利用MATLAB7.0.1和ANSYS10.0计算得到受压构件基于截面边缘纤维屈服准则的临界荷载和弹性弯扭屈曲荷载,进而利用ANSYS10.0对受压构件的弹塑性极限荷载进行了计算。通过对三种不同的计算方法得到的极限荷载进行比较,分析了冷弯开口薄壁帽型截面受压构件压弯极限承载力的计算方法。结论中评价了单轴对称截面压弯构件的设计公式。研究表明,该设计公式具有一定的安全储备,满足设计要求。     

长期荷载作用对矩形钢管混凝土轴心受压柱力学性能的影响研究

考虑长期荷载作用效应的影响 ,进行了矩形截面钢管混凝土 (以下简称矩形钢管混凝土 )轴心受压构件变形和承载力的试验研究。基于美国混凝土学会 (ACI 1992 )提供的混凝土徐变和收缩模型 ,对长期荷载作用下矩形钢管混凝土构件的变形进行了计算 ,理论结果和试验结果吻合较好。利用数值方法分析了考虑长期荷载作用影响时 ,矩形钢管混凝土轴心受压柱的荷载 -变形关系曲线 ,理论计算曲线和试验曲线基本吻合。在系统分析了长细比、截面含钢率、钢材种类和混凝土强度等因素影响的基础上 ,提出了考虑长期荷载作用影响时矩形钢管混凝土轴心受压柱承载力的简化计算公式     

菱形截面RC柱轴心受压性能研究

为分析菱形截面Rc柱在轴心受压时的受力特点,利用有限元软件ABAQUS,按照截面形状的不同建立了5个菱形截面Rc柱模型,完成了轴心受压时构件荷载一变形全过程曲线的计算。计算结果表明,当截面夹角α小于70°时,构件轴心受压承载力及延性有明显降低。     

卷边C形截面不锈钢柱畸变屈曲直接强度法

为研究轴心受压卷边C形截面不锈钢柱的畸变屈曲承载力,采用ABAQUS软件对不锈钢轴压构件进行了非线性有限元模拟,并通过现有试验验证了有限元模型计算结果的准确性。弹性畸变屈曲荷载是采用直接强度法（DSM）的关键参数,首先研究了边界条件对构件承载力的影响,然后对比分析了现有轴心受压卷边C形截面不锈钢柱畸变屈曲承载力的计算方法与试验结果,发现BECQUE等提出的DSM公式与AISI中的畸变屈曲DSM公式均不能准确地预测卷边C形截面不锈钢构件的畸变屈曲承载力。最后,在大量有限元分析的基础上提出了轴心受压卷边C形截面不锈钢柱畸变屈曲承载力计算公式,并采用现有的试验结果验证了该公式的准确性。     

FRP加固钢结构轴心受压构件的弹性稳定分析

钢结构中存在大量的受压构件,由于失稳而导致破坏。与传统的钢结构加固方法相比,FRP加固钢结构具有明显的优势。目前国内外对FRP加固钢结构技术的研究主要限于受拉构件和受弯构件加固,对受压构件的加固几乎还未涉足。采用能量法得到了FRP加固轴心受压钢管的弹性屈曲荷载,并与有限元计算结果进行了对比。     

HRB500钢筋轻骨料混凝土轴心受压构件试验研究

通过8根轻骨料混凝土轴心受压构件试验研究,获得了配置HRB500钢筋轻骨料混凝土轴心受压构件的受力性能与破坏形态,以及荷载-应变关系曲线等试验结果。分析了HRB500钢筋与轻骨料混凝土的协同工作性能,并且提出了轴心受压构件的设计计算方法。研究结果表明,提高轻骨料混凝土强度、配筋率、配箍率能够提高轻骨料混凝土的峰值压应变和构件的极限承载力,HRB500钢筋在轻骨料混凝土轴心受压构件中工作性能良好,强度得到充分发挥。     

薄壁复合箱型梁的弯曲-扭转屈曲分析

对一轴心受压薄壁复合构件的屈曲进行研究。提出一个广义的分析模型,可用于分析轴心受压薄壁复合箱型梁的弯曲、扭转以及弯扭屈曲作用。此模型基于经典层压理论,考虑了任意层压堆积规律,结构的弯曲和扭转模式的耦合问题,如非对称以及对称和各种边界条件。采用一个基于位移的一维有限元模型来预测薄壁复合钢筋的临界荷载和随后的屈曲模式。从总势能的平稳值原则中推导出屈曲控制方程。轴心受压薄壁复合件的数值计算结果可用于估测纤维角、各向异性和边界条件对临界屈曲荷载和复合件模态的影响。     

伊通加气混凝土砌体的轴心及偏心受压构件试验研究及有限元分析

采用ABAQUS有限元软件建立全实体单元模型,对10片用伊通加气混凝土砌块砌体构件的轴心受压和偏心受压进行建模计算,得到不同受压状态下伊通加气混凝土砌体构件的破坏荷载;对比试验结果,探求纵向弯曲和偏心距对构件的极限承载力的影响。     

一端轴心受压角钢极限承载力分析

一端轴心受压角钢构件广泛用于输电塔结构中,由于受杆件端部约束条件和缺陷的影响,分析压杆的稳定承载力就成为一个非常复杂的问题.解析法分析了四类构件的稳定承载力大小,解析法时采用能量关系,考虑边界约束条件简化问题,理论分析了试验构件的极限承载力,与试验结果对比表明,弹性理论解析解明显高估了构件的承载力,用试验法分析构件受力性能更为安全.     

钢筋混凝土轴心受压构件的徐变失稳

本文用变化力作用下的有效变形模量,将长期作用下的非弹性时效问题化为弹性问题处理,从而以弹性力学中求短期加荷失稳临界力的方法,十分简捷地求得轴向压力保持不变的钢筋混凝土构件。因总附加弯矩随混凝土徐变引起的长期挠度的增加,而导致徐变失稳的临界力。通过实例计算表明,对用高强混凝土,高强钢筋制成的轴心受压构件的徐变失稳,应注意控制。     

大宽厚比H形截面短柱轴压性能研究

针对大宽厚比H形截面轴心受压构件,目前中国GB 50017—2017中尚未形成完整的设计方法,而在欧洲EN 1993-1-1和美国ANSI/AISC 360-16中未能充分考虑板件相关作用的影响。为确保此类构件在工程应用中的安全性,探讨以上规范计算方法的适用性,针对12个大宽厚比,即宽厚比超出GB 50017—2017板件宽厚比限值的H形截面短柱,开展了轴压试验研究,基于试验结果进行了有限元分析。研究结果表明：翼缘与腹板间的约束作用在不同宽厚比组合下存在差异,直接影响板件的屈曲荷载,进而影响构件的承载力;通过调整翼缘与腹板宽厚比组合,大宽厚比H形截面轴心受压短柱有较高的屈曲后承载力,甚至可以达到全截面塑性承载力;根据板件宽厚比相对大小不同,峰值荷载后大宽厚比H形截面轴心受压短柱荷载-位移曲线可分为有、无陡降段两种类型;通过有限元分析,得到了宽厚比对H形截面轴心受压短柱承载力的基本影响规律,提出了考虑板件相关作用的受压截面分类宽厚比限值;通过对不同规范轴心受压构件承载力计算结果的对比,发现欧洲EN 1993-1-1和美国ANSI/AISC 360—16对H形截面轴心受压短柱承载力的计算结...     

混凝土柱中箍筋约束下纵筋的受压屈曲分析

混凝土柱中的纵筋受压发生屈曲将严重削弱构件承载力,进而威胁整体结构安全.本文针对单根钢筋试验条件,利用弹性稳定理论,对其单调受压时的力学状态展开建模分析.依据工程实际箍筋约束情况调整计算模型的杆端约束条件,对比分析试验中与工作状态下钢筋混凝土柱中纵筋的受压约束条件,讨论了试验结果的适用性.研究也进一步论证了若箍筋存在施工质量问题,或由于服役环境原因,造成其约束能力大幅下降或纵筋有效约束长度加大,将显著降低纵筋的屈曲临界荷载,增加纵筋的屈曲风险.此时做结构设计时可以考虑适当减小箍筋间距,同时注意保证箍筋施工质量.     

梭形轻钢屋架失稳事故分析

对支承在两种不同受力构件上的轴心受压构件的弹性弯曲晨曲作了理论分析,给出了确定两种轴心受压构件计算长度系数的计算公式。将此分析方法用于说明几起梭形轻钢屋架失稳事故的原因,提出了设计轻钢屋架有关强度折减系数和长细比限值的改进意见。     

冷弯薄壁卷边槽钢畸变屈曲的数值分析

利用大型有限元软件ABAQUS分析冷弯薄壁卷边槽钢受压时的弹性畸变屈曲荷载。首先,分析了ABAQUS建模时各主要参数对分析结果的影响,在此基础上建立了分析模型,然后分别对轴心受压和偏心受压两种荷载情况下冷弯薄壁卷边槽钢的弹性畸变屈曲荷载进行了特征值分析,分析时改变截面组成板件的尺寸,求出对应的畸变屈曲荷载和畸变屈曲半波长;最后,对计算结果进行分析,得出了截面尺寸、偏心荷载与畸变屈曲荷载/半波长的关系。     

轻钢结构承载能力设计中分项系数的确定

针对对可变荷载敏感的轻钢结构,应用现行规范中计算目标可靠度的校准法,主要考虑风荷载和雪荷载与恒荷载的简单组合,分别计算分析了轴心受拉、轴心受压和偏心受压三种构件的荷载和抗力分项系数,给出确保现行目标可靠度的分项系数的建议值,对轻钢结构的设计具有一定的指导意义。