方形钢管混凝土钢管壁弹性屈曲分析

对方形钢管混凝土钢管壁局部屈曲行为进行弹性分析,推导钢管壁发生局部屈曲时的屈曲系数、屈曲半波长及临界屈曲应力表达式,并与局部屈曲试验研究成果进行比较,提出更为合理的计算公式,为后续的进一步研究打下基础.     

方形钢管和钢管混凝土的性能研究

对方钢管和钢管混凝土的局部屈曲进行研究,主要分析不同的深厚比对钢构件的影响。通过对24个深厚比数值为50～125的构件进行试验发现,混凝土的存在会影响已有的屈曲模式,并显著增加钢管混凝土的屈曲承载力。采用ABAQUS软件建立数值模型,并与试验结果进行有效对比。从设计角度来看,当构件深厚比高于50时,计算钢构件对钢管混凝土承载力贡献的同时应包含局部屈曲效应。例如,对深厚比超过120的细长板,其后屈曲效应能明显增加其承载能力,所以在计算钢构件对承载能力的贡献时应考虑这一效应。最后,提出计算包括短粗和细长钢结构复合截面的承载力计算公式,并通过了大量试验结果的验证。     

矩形钢管混凝土柱管壁局部屈曲性能研究

对矩形钢管混凝土柱钢管壁的局部屈曲性能进行了分析研究。用有限条法计算出了各种应力梯度作用下管壁的局部屈曲临界应力σcr和局部屈曲系数k0 ,并将得到的屈曲系数代入到有效宽度统一法则中 ,得到了保证管壁不发生局部屈曲时板件的宽厚比、高厚比的限值表达式。分析结果与《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS1 5 9:2 0 0 4)中限值的比较表明 ,规程的规定限值是可靠的     

大宽厚比矩形钢管混凝土柱纵向加劲肋构造研究现状

超大截面矩形钢管混凝土柱具有较高的极限承载力。现行相关规范对管壁宽厚比的要求在保证管壁局部屈曲性能的同时,限制了对构件含钢率的进一步优化。在钢管壁内侧设置纵向加劲肋,可有效提高其局部屈曲性能,降低构件的用钢量,充分发挥高强钢的性能。对国内外有关管壁局部屈曲的产生机理和宽厚比限值等方面的研究成果进行了归纳总结,对国内外有关纵向加劲肋对大宽厚比钢管混凝土柱静力承载性能和抗震性能影响、加劲肋和子板件构造要求等方面的试验和理论研究进行了比较分析。基于上述工作,提出了以控制管壁局部屈曲为目标的纵向加劲肋构造设置原则及其作用机理,以及设加劲肋的大宽厚比钢管混凝土柱承载力计算等需要深入研究的方向。     

偏心压力下带肋矩形钢管混凝土短柱局部屈曲分析

基于对偏心压力下带肋矩形钢管混凝土短柱管壁的屈曲性能分析,采用能量法推导了矩形长边及短边钢管管壁局部屈曲临界应力,并讨论了应力梯度系数及矩形截面长宽比等参数对屈曲应力的影响。结果表明:当柱截面及材料给定的情况下,应力梯度系数φ越小(即偏心距越大),长边管壁屈曲系数越大,局部稳定性能越好;当钢管厚度及加劲肋一定的情况下,长边管壁与短边管壁临界应力之比与截面长宽比及应力梯度系数有关,设计时应尽可能使长短边管壁临界应力接近,且应不小于钢材屈服强度fy。     

复合加劲方钢管混凝土柱的承载力与制作方案分析

为了克服方钢管混凝土柱中,方钢管对混凝土的约束比圆钢管相对较差的弱点,提出采用复合加劲方钢管混凝土柱。在用钢量相近的前提下,通过加劲肋提高管壁的屈曲强度,增强对混凝土的约束,从而提高承载能力。由于管壁内施工空间狭窄,加劲肋与管壁的满焊连接比较困难。提出填塞点焊的方法,分析了方钢管混凝土的屈曲变形模式,给出了焊点的具体间距和数量。     

梭形钢管格构柱弹性屈曲性能

本文利用有限元方法研究和探讨了单管、双管及三管梭形钢格构柱在两端铰接约束,竖向轴压情况下的弹性屈曲性能和对应的屈曲模态,对影响梭形柱弹性屈曲荷载与屈曲模态的因素进行了系统的参数分析,如柱高、柱长细比、隔板厚度、隔板数量等。根据分析结果阐述了梭形钢格构柱的两种屈曲模态及其转变特性,提出了提高弹性屈曲荷载的有效措施,总结了梭形钢格构柱与等截面柱明显不同的弹性屈曲性能。最后介绍了关于梭形钢格构柱弹性屈曲的理论研究成果在广州新白云国际机场航站楼实际工程中的应用意义。     

矩形钢管混凝土柱T形加劲肋设计方法

基于钢板弹性屈曲理论,提出了矩形钢管混凝土柱内设置T形加劲肋的技术措施和设计方法。对于板件宽厚比较大的矩形钢管混凝土柱,沿钢管壁纵向设置T形加劲肋,由于T形加劲肋翼缘部分包裹于混凝土内部,充分发挥加劲肋与混凝土的共同工作性能,改善钢管壁局部屈曲性能。采用能量法并考虑内部混凝土对钢管壁的侧向支撑作用,基于均匀受压四边固支板简化计算模型,推导了内设置T形加劲肋的柱壁板件临界应力计算公式。通过控制钢管壁全截面有效,并考虑加劲肋界限刚度比影响,提出了矩形钢管混凝土柱的T形加劲肋刚度限值要求。结果表明:T形加劲肋与混凝土的共同工作显著改善了钢管壁的局部屈曲性能;对于大宽厚比矩形钢管混凝土柱,通过合理设计T形加劲肋,仍可使钢管壁全截面有效,即先发生屈服而不是局部屈曲。     

初始缺陷薄壁方钢管混凝土柱宽厚比研究

引入折减系数α,考虑初始缺陷的影响,采用理论分析与有限元计算相结合的方法,研究有初始缺陷的薄壁钢管混凝土的宽厚比,通过局部屈曲判定曲线得出薄壁钢管的折减系数α在0.87以上.研究表明,初始缺陷使得薄壁钢管混凝土管壁的局部屈曲提前发生,并且随着钢管屈服强度的提高,这种不利影响越趋明显.     

设平板加劲肋矩形钢管混凝土柱屈曲性能分析与设置原则研究

文中根据能量变分原理,采用瑞利-里兹法对设肋钢管混凝土钢管板件的局部屈曲性能进行研究,推导出设肋板件（刚性基层）屈曲系数,并在此基础上推导得到平板加劲肋的最小刚度要求。然后,对影响加劲肋最小截面刚度的因素进行分析,分析结果表明,加劲肋最小截面刚度和加劲肋面积与钢管壁板件面积的比值、管壁宽厚比、钢材屈服强度、钢管壁抗弯刚度有关;随着钢管壁宽厚比的增大,所需加劲肋最小抗弯刚度增大;随着加劲肋设置道数的增加,所需加劲肋最小抗弯刚度减小。最后,建立大量经试验验证了的ABAQUS有限元模型进行参数分析,数值计算参数分析结果较好地验证了文中所推导解析解的正确性。数值计算结果表明,当加劲肋的设置满足本文提出的最小刚度要求时,大宽厚比的钢管板件能够达到全截面有效,可按照我国相关规范进行承载力设计。     

波纹钢腹板梁剪切受力特性分析

波纹钢腹板梁,是一种新型的结构形式,可以有效地改善梁的力学性能和提高经济指标。在国内外已有研究成果的基础上,分析此新型结构在剪切作用下的受力特点,并结合国外规范,介绍局部屈曲模式下的简化计算公式,通过算例对简化公式进行了比较验证。     

考虑板件局部失稳影响的钢框架极限承载力分析

在精炼塑性铰梁单元模型的基础上,采用弯曲切线和轴向切线模量两套体系考虑板件局部失稳对钢框架结构极限承载力分析的影响,通过试验证明了这种方法的准确性和有效性。     

钢结构屋顶承板的稳定性分析

采用有限元方法对钢结构屋顶承板进行承载力的稳定性分析。计算屋顶承板结构模型的总体刚度矩阵时考虑结构的几何效应,以载荷增量法逐渐对结构增加载荷,求出载荷与结构变形的关系,并由总体刚度矩阵来判定是否为奇异矩阵,进而计算出弹性屈曲载荷。将有限元计算结果与试验结果进行比较,通过分析发现有限元分析所得屈曲载荷值与在试验中获得的屈曲载荷值很相似,误差在9%以内。     

变截面H型钢柱相关屈曲性能研究

采用板壳单元离散变截面H型钢柱,并同时考虑构件整体与局部初始缺陷、残余应力、材料屈服、几何非线性等因素的影响。根据数值分析的结果,重点研究了腹板宽厚比、腹板楔率、翼缘宽厚比、长细比等参数对板件局部屈曲与构件整体稳定的影响,总结了压力作用下变截面H型钢柱局部屈曲、整体屈曲和相关屈曲的发展过程以及影响因素。     

钢管混凝土柱局部屈曲敏感性因数分析

利用多元线性回归对屈曲应力进行分析,得出方钢管混凝土柱局部屈曲应力多元线性回归的简便公式,从公式可知,柱子宽厚比、混凝土强度和钢材强度对局部屈曲临界应力是有影响的。     

C型钢板剪力墙截面特性分析

C型钢板剪力墙以其独特的构造,能较好地适应高层建筑的功能和结构受力要求.对其特殊截面的剪切中心进行理论分析,采用近似法和精确法两种方式加以阐述;对多块钢板组成的构件的板件局部稳定性能进行有限元分析,分析结果与四边简支板件的临界值相符,可确定板组约束系数.通过有限元分析板件的局部屈曲,可更清楚地认识板件的屈曲特性.     

剖分T型钢轴压杆件相关屈曲原理及其应用

通过对剖分T型钢轴压杆件屈曲原理的理论分析 ,考虑到剖分T型钢翼缘板较强 ,对腹板有一定的约束作用 ,指出了《钢结构设计规范》(GB 5 0 0 17)中对其腹板宽厚比限值过于保守。根据剖分T型钢组成板件的局部屈曲和轴压构件整体屈曲临界力相等的等稳定条件 ,在对“规范”中的剖分T型钢截面计算结果的基础上 ,提出了腹板宽厚比限值的合理公式 ,供修订钢结构设计规范时参考 ,也为保证剖分T型钢用作轴心压杆的安全性提供了理论基础 ,促进了国产剖分T型钢的应用。     

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。