交叉加劲钢板深梁弹性屈曲分析

以交叉加劲钢板深梁为研究对象,利用有限元软件ANSYS分析其弹性屈曲性能,讨论了抗弯刚度比、跨高比、钢板深梁厚度对其弹性屈曲性能的影响;考虑钢板深梁在钢框架的弯剪受力特性,根据板的经典理论建立了交叉加劲钢板深梁屈曲荷载计算公式,提出了等效屈曲系数。结果表明:交叉加劲钢板深梁的临界屈曲荷载随抗弯刚度比增大而增大,但达到门槛刚度比后,增大幅度急剧减小,得到门槛刚度比约为10;临界屈曲荷载随跨高比和板厚的减小而减小,等效屈曲系数随板厚减小而增大;等效屈曲系数与跨高比关系曲线由二次抛物线形向波浪形渐变,交叉加劲钢板深梁受力特性由剪切主导向弯曲主导过渡。     

两侧加劲钢板深梁弹性屈曲分析

钢板深梁填充钢框架体系是一种新型的抗侧力结构体系,钢板深梁通过改变跨高比等参数不仅可以实现结构初始刚度能够在一定范围内调幅,而且使抗侧构件更容易安装或拆卸。以两侧加劲钢板深梁为研究对象,对其弹性屈曲性能进行了有限元分析,讨论不同加劲刚度对不同跨高比钢板深梁的加劲效果,并提出不同跨高比钢板深梁在加劲约束作用下的等效屈曲系数和嵌固系数。结果表明,跨高比越大,等效屈曲系数越小,实现屈曲模态转变所需加劲刚度越大,加劲效果越好。求得在屈曲模态转变点时,不同跨高比两侧加劲钢板深梁的加劲抗弯刚度比。提出对于跨高比在区间[0.5,1.0]的两侧加劲钢板深梁,嵌固系数可取1.23;对于跨高比在区间[1.0,2.0]时,嵌固系数取为1.0。分析结果为此类结构的抗侧设计提供了理论基础。     

水平荷载作用下钢板深梁弹性屈曲分析

运用Ritz能量变分法推导出钢板深梁在水平荷载作用下的临界荷载计算公式。应用有限元软件ANSYS分析了钢板深梁的弹性屈曲机理,提出了3类典型屈曲模式,得到了钢板深梁在各类屈曲模式下的跨高比阈值。对跨高比为2.0的钢板深梁填充钢框架体系进行了试验研究。将得到的结果进行对比分析,结论如下:有限元所得第1类屈曲模态与试验屈曲模态一致;试验所得临界荷载与理论解误差为7.8%~20.4%;理论结果与有限元所得第1类屈曲临界荷载接近,验证了理论解的正确性。所得结果可为此类构件的设计和应用提供理论基础。     

钢框架内填钢板深梁协同分析

为了满足钢结构房屋刚度一定范围的渐变调幅需要,提高钢结构房屋的抗震性能,提出了一种新型的抗侧力构件———钢板深梁;通过水平低周反复荷载试验对纯钢框架和钢框架内填钢板深梁进行分析,并对结构进行适当简化;通过对2种简化模型进行对比得出较为可行的钢板深梁与钢框架协同分析模型。研究结果表明:内填钢板深梁可以大幅度提高纯钢结构的初始刚度、屈服荷载和极限承载力。     

钢板深梁填充钢框架静力弹塑性分析

本文对一个六层纯钢框架和钢框架内填钢板深梁结构进行静力弹塑性分析,对比两者在多遇地震与罕遇地震作用下层间位移角与层间位移的大小,找出多遇和罕遇地震下的性能点,对建筑物进行地震评估。     

钢框架-无屈曲波纹钢板墙结构分析

上海市某医院临床诊疗中心综合楼项目,综合楼为钢框架-中心支撑超限高层建筑,地上18层,总高约80m。根据《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则》要求,项目综合楼为医院主要建筑,需采用减震技术。     

梁侧锚固钢板加固混凝土受火梁抗剪机理研究

为初步探索一条梁侧锚固钢板(BSP)的理论分析途径,在已做实验的基础上,依据实验现象及数据,推出一个简化的计算公式,并通过已有的混凝土梁抗剪理论,分析了公式中关键参数的物理意义及影响因素。     

防屈曲钢板剪力墙滞回性能理论与试验研究

提出了一种新型的防屈曲钢板墙用作高层建筑的抗侧力构件。从理论与试验两个方面对防屈曲钢板墙的滞回性能进行研究。其中理论分析主要考察两个不同高厚比的防屈曲钢板墙(Ⅱ型)与普通钢板墙滞回性能的差异;试验研究则主要针对两种高厚比共计7个不同的试件,考察防屈曲钢板墙(Ⅰ型和Ⅱ型)、组合钢板墙以及普通钢板墙在往复荷载作用下的极限承载力性能、滞回特性、延性以及破坏特征等。通过对比分析,揭示不同类型钢板墙的受力机理与特点,对四种不同类型钢板墙的直观表现与受力性能进行总结与评价。     

钢筋混凝土带洞深梁的受力性能初探

利用有限元法编制的钢筋砼结构平面问题非线性分析程序,对剪弯段内设洞口的深梁的受力行为进行了分析。重点讨论了腹筋布置方式、洞口位置及大小对深梁极限承载力的影响,提出了相关设计建议。     

工字梁腹板和钢板剪力墙剪切屈曲系数分析

目前工字梁腹板和钢板剪力墙抗剪设计中分别假定翼缘和周边框架为钢板提供简支约束,再通过乘以1.23的嵌固系数来考虑周边构件的约束作用,而不考虑翼缘或周边框架的刚度。本文对剪切荷载作用下工字梁腹板和钢板剪力墙的弹性屈曲进行了有限元分析,指出与周边构件扭转刚度和钢板弯曲刚度的比值有关的参数β可以准确地衡量周边构件对钢板的约束程度。在对1000多个模型计算结果分析的基础上,给出了工字梁腹板和钢板剪力墙剪切屈曲系数随参数β的变化规律。     

往复剪切荷载作用下双波形薄钢板的弹塑性屈曲行为

为研究双波形薄钢板在达到或接近钢材屈服时的弹塑性屈曲行为,完成了4个不同螺栓间距的双波形薄钢板试件和1个单片波形薄钢板试件在往复剪切荷载作用下的拟静力试验。结果表明:设计合理的双波形薄钢板能够先达到全截面屈服抗剪承载力,然后在往复剪切荷载作用下交替发生弹塑性局部剪切屈曲,形成X形屈曲褶皱及撕裂裂缝而破坏; 双波形薄钢板的极限抗剪承载力大于单片波形薄钢板的2倍,最大提高约18%; 双波形薄钢板的滞回曲线表现出一定的“捏拢”现象,在其抗剪承载力达到峰值之后,随着滞回圈数的增加其抗剪承载力和卸载刚度退化明显,但其等效黏滞阻尼系数无显著下降; 双波形薄钢板在剪切荷载作用下可分为弹性、弹塑性局部屈曲以及承载力退化3个工作阶段,由于波形钢板的“手风琴”效应,双波形薄钢板基本不具备屈曲后抗剪承载力,其极限抗剪承载力状态即为弹塑性局部剪切屈曲状态。     

外加盖板斜加劲薄钢板墙弹性屈曲性能分析

采用有限元软件ANSYS 15.0对多组外加盖板斜加劲薄钢板墙(CSW)模型进行弹性屈曲分析,研究盖板相似比、盖板高厚比、加劲肋高厚比及肋板刚度比等因素对CSW模型屈曲性能的影响,探讨提高CSW结构屈曲应力的方法,最终给出了CSW肋板刚度比的门槛刚度以及盖板高厚比的合理取值范围。     

开缝形式对钢板剪力墙受力性能的影响

本文首先验证了ADINA有限元软件进行带缝钢板剪力墙数值模拟的可行性,然后将普通开缝钢板剪力墙与无缝钢板剪力墙进行对比,分析了两者在受力性能上的优缺点。建立了3种不同开缝形式的钢板剪力墙,对其施加水平往复荷载,对比分析它们的初始抗侧刚度、屈服荷载、延性系数、极限承载力等,提取了往复荷载作用下的滞回曲线和骨架曲线,分析了各开缝形式的应力、应变云图,研究了不同开缝形式对其受力性能的影响,从而找出了较佳的开缝方式。