卷边Z型钢梁防止畸变屈曲的加固措施研究

采用有限元软件ABAQUS对卷边Z型钢梁进行线弹性畸变屈曲分析,针对其畸变屈曲模态,在沿梁的长度方向加设一定数量的连杆或隔板来防止畸变屈曲的发生.通过有限元对加固后的Z型钢梁进行分析,比较各种加固措施,提出有效的加固方法.     

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。     

不设加劲肋的钢梁腹板高厚比限值研究

分析处于统剪状态的钢梁腹板临界应力,综合考虑弯曲应力和局部压应力及翼缘时腹板的约束作用,得出不需设呈置加劲肋时腹板的高厚比限值计算公式,并给出便于设计应用的硬板高厚比限值简化计算公式．     

中间加劲复杂卷边槽钢纯弯构件弹性畸变屈曲应力计算方法研究

为了研究中间加劲复杂卷边槽钢纯弯构件弹性畸变屈曲应力简化计算方法,采用有限条分析软件CUFSM对不同参数的复杂卷边槽钢、∑形复杂卷边槽钢以及腹板V形加劲复杂卷边槽钢各70个构件的畸变屈曲应力进行数值分析.在此基础上,借鉴现有板件局部屈曲应力的表达方式,引入畸变屈曲系数,经拟合分析提出上述构件畸变屈曲应力的简化计算公式,并将复杂卷边槽钢和腹板V形加劲复杂卷边槽钢的公式进行合并,对公式的有效性进行验证.     

交叉加劲肋对工字型钢梁稳定承载力的影响

薄壁钢梁广泛应用于工业与民用建筑中,对薄壁钢梁的稳定分析,是结构设计领域的一个重要课题。利用大型有限元分析软件ANSYS11.0对设置交叉加劲肋的梁进行非线性有限元分析,在大量有限元分析的基础上,通过对GB50017—2003《钢结构设计规范》中梁的整体稳定性系数φb进行修正,提出交叉加劲肋梁的整体稳定性系数φc,最后给出了简单易行、安全可靠的弯扭屈曲承载力的实用计算公式。     

卷边槽钢的局部相关屈曲和畸变屈曲

冷弯卷边槽钢的局部屈曲不仅具有相关性,并且有两种可能形式,即一般意义的局部屈曲和畸变屈曲。虽然两种屈曲模式各有其不同特点,为了便利设计工作,可以把它们结合起来考虑。本文分析指出,当卷边翼缘采用屈曲系数3.0,且卷边宽度足够大时,畸变屈曲不控制设计并可纳入局部屈曲计算之中。建议方法和出自三个不同来源的试验资料符合得很好。     

卷边槽钢梁柱的畸变屈曲有限元分析

对于卷边槽钢梁柱的畸变屈曲,文献1运用文献4的计算简化模型推导了畸变屈曲弹性计算公式。本文采用文献2的截面,运用有限元分析考虑了单一截面构件在不同参数时构件的弹性和弹塑性屈曲荷载和屈曲模式,并考虑了几何缺陷带来的影响,最后根据试验建立模型并将分析结果与试验结果进行对比。     

集中荷载作用下卷边Z型钢檩条防畸变屈曲研究

为预防冷弯薄壁Z型钢檩条畸变屈曲的发生,采用有限元软件ABAQUS分别对承受跨中和三分点处集中荷载的简支Z型钢檩条进行防畸变屈曲研究,对比分析了四种形式的隔板对四种卷边角度的Z型钢檩条的加固效果和经济性。结果表明,仅在檩条的受压部分布置隔板材料的隔板d最有效,在设计的四种隔板加固形式中,隔板形式d的单位用钢量对屈曲荷载提升最大,且防畸变屈曲加固效果不弱于其他三种隔板形式,从经济性上应优先考虑。     

发生畸变屈曲的纵向加劲板的受压试验

采用厚4.0mm,名义屈服应力为235.0MPa的中厚钢板制作板件,并分别设置不同刚度的纵向加劲肋,对此纵向加劲板进行受压破坏试验。对发生畸变屈曲或局部与畸变相关屈曲的纵向加劲板的受压极限承载力和性能进行试验和理论研究,结果表明:临界屈曲模式主要取决于纵向加劲肋的刚度和母板的宽厚比。对于某些加劲板,局部屈曲和畸变屈曲之间的相互作用非常明显。畸变屈曲构件和局部与畸变相关屈曲构件展示了较大的后屈曲强度。研究纵向加劲板的的畸变屈曲强度曲线。采用直接强度法提出设计强度简化公式,用于考虑纵向加劲板的畸变屈曲及局部与畸变相关屈曲。将强度曲线与试验和有限元结果对比,验证了曲线的正确性。通过试验研究,得出有关纵向加劲板的屈曲性能的一些结论。     

加设隔板的卷边槽钢受压弹性畸变屈曲

采用有限元程序ABAQUS对受压卷边槽钢进行线弹性畸变屈曲分析,在此基础上,对加设隔板和加设连杆两种加固方式的效果进行分析比较。结果表明,在相同的间距布置下,加设隔板对受压卷边槽钢的屈曲荷载提高较大。经过对比,当采用矩形隔板,在1/2半波间距布置隔板时,为最经济有效的布置方式。     

卷边翼缘工形截面构件的局部稳定性能

提出了一种翼缘卷边的工形截面薄壁构件,可以应用在轻型钢结构房屋结构中。由于翼缘板有卷边的加强作用,极大地提高了其局部屈曲荷载,从而使翼缘板可以不受板件宽厚比限值的约束,能获得比较好的经济效益。为此建立了翼缘卷边工形截面构件有效长宽比的概念及其计算公式,并通过变化几何参数对这种截面的局部屈曲性能进行研究和分析,从而确定卷边宽度系数的合理取值以及卷边翼缘宽厚比限值。     

冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱屈曲实用计算研究

基于直接强度法,拟合冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱局部屈曲、畸变屈曲实用计算公式,取局部屈曲、畸变屈曲与整体屈曲三者的最小值作为轴压柱屈曲计算结果。3种屈曲计算值与有关试验值的对比分析表明,所提出的实用计算公式在适用范围内与试验值吻合较好,且计算公式简单、实用,避免了对专用计算程序的依赖。     

冷弯薄壁卷边槽钢梁弹性畸变屈曲拟合计算

针对冷弯薄壁卷边槽钢纯弯梁,从现有文献中,选取具有代表性的截面形式,分析截面各种几何参数对弹性畸变屈曲临界应力fod的影响,并在此基础上拟合得到fod计算公式。该拟合公式物理意义明确,与有限条法计算结果进行对比,结果表明:所提出的公式具有较高工程精度,且简单实用、便于手算;该公式的运用,推进了直接强度法的实用化进程,亦可供工程设计人员参考。     

冷弯薄壁卷边H型钢受弯构件局部屈曲分析

采用有限条软件CUFSM对200种不同截面几何参数的冷弯薄壁卷边H型钢在荷载作用下的局部屈曲应力进行计算,并利用构件的屈曲应力分析了不同的卷边宽厚比、截面宽高比、腹板高厚比、翼缘宽厚比对冷弯薄壁卷边H型钢局部屈曲性能的影响。在此基础上,提出了适用于求解冷弯薄壁卷边H型钢在荷载作用下局部屈曲应力的简化计算式,并将简化公式计算的结果与有限条法计算的结果进行对比,表明所提出的简化计算式具有很好的适用性和精确性。     

组合加固钢筋混凝土梁计算方法研究

对碳纤维布与增大截面组合加固钢筋混凝土梁进行了试验研究及ANSYS数值仿真模拟。试验结果表明:组合加固法能有效地提高梁的承载力、刚度,约束裂缝的发展,较碳纤维布单种材料加固法效果更优;随着碳纤维布用量的增加,梁的挠度、应变较小,但有一定限度;按照所建议的计算方法所得结果与试验结果较吻合,表明计算方法可行。     

隔离桩设置方式对运营地铁隧道变形影响研究

文中依托宁波轨道交通1号线某圆形支撑双层地下室的基坑工程为背景,研究了单排隔离桩在不同埋深以及双排高低组合隔离桩的布置型式,对盾构隧道结构变形的影响,并给出了该依托工程的技术建议。     

卷边翼缘工形截面梁的稳定性能及设计方法

基于大挠度弹塑性板壳有限元分析方法,系统地研究了卷边工形梁在两端等弯矩作用下的失稳机理与稳定承载力,揭示了卷边工形截面构件的局部屈曲、畸变屈曲、整体侧向失稳以及它们之间的相互作用。系统地分析了截面宽高比、腹板高厚比、翼缘宽厚比、长细比等构件参数对侧向稳定承载力的影响,并基于大量的数值计算数据给出了卷边工形梁在两端等弯矩作用下的稳定承载力设计公式,可为规范修订以及工程设计提供依据。     

弯扭联合作用下LSB钢梁的屈曲性能分析

LSB(Lite Steel Beam)钢梁是一种新型的空心矩形翼缘槽形截面的冷弯薄壁钢梁,采用具有专利的冷弯和焊接技术成型。其剪力中心位于腹板外侧,当横向荷载偏离剪力中心时,将使钢梁受到弯矩和扭矩的联合作用。在已完成的理论分析和试验研究的基础上,对弯扭联合作用下的LSB钢梁考虑不同的跨度、偏心距、偏心情况等影响参数进行弹性屈曲分析和非线性有限元分析,更广泛地揭示其屈曲性能及破坏特征,并提出合理的设计方法。