带加劲肋的腹板开洞组合梁计算方法

组合梁腹板开洞会削弱其承载力,工程上经常对洞口设置加劲肋进行补强设计。本文通过对美国AISC和欧洲SCI/CIRIA中普通腹板开洞组合梁计算方法进行介绍,并参考我国已有的腹板开洞组合梁试验研究及计算方法得出带加劲肋的腹板开洞组合梁计算公式,其适用性需要进一步的试验研究来验证。     

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．     

腹板开洞钢梁新型洞口加强方法研究

钢梁腹板开洞后,刚度和强度显著降低,在洞口周围设置加劲肋是常用的加强方法,现提出两种新型加强方式:人字形加劲肋和圆弧形加劲肋,通过有限元软件ANSYS对其力学性能进行非线性分析,并和几种常用的补强方式进行对比,得出结论:这两种新型加强方式都有明显的补强作用,为实际工程运用提供了合理建议.     

开洞钢板剪力墙洞口加劲肋性能研究

采用ABAQUS软件对中部开洞、一侧开洞及两侧开洞的钢板剪力墙进行了数值分析。对不同开洞形式的钢板剪力墙进行了弹性屈曲分析和非线性滞回分析,研究了洞口加劲肋刚度、强度对开洞钢板剪力墙性能的影响。研究结果表明:增大加劲肋刚度,可提高开洞钢板剪力墙的弹性屈曲应力,当肋板刚度比超过所提出的下限时,加劲肋对开洞钢板剪力墙屈曲应力的提高幅度降低;宽高比较大时,加劲肋对开洞钢板剪力墙屈曲应力的提高更加显著,在相同的肋板刚度比条件下,宽厚比不同的开洞钢板剪力墙屈曲应力的提高幅度基本相同。建议中部开洞、一侧开洞及两侧开洞钢板剪力墙的肋板刚度比下限分别取30,15和25。滞回分析结果表明:肋板刚度比对开洞钢板剪力墙弹性刚度、承载力和耗能能力影响较小。加劲肋强度过低时,无法充分发挥钢板剪力墙屈曲后的拉力场作用。按所提出的强度验算公式设计的加劲肋,可为开洞钢板剪力墙拉力场提供可靠锚固,确保拉力场充分发展。     

基于ANSYS的钢梁腹板开洞受力分析

钢框架结构中,为了充分利用结构净空,降低结构层的层高,采取设备专业的管道从钢梁腹板穿过。本文以某钢框架结构为例,运用ANSYS有限元软件,对钢梁腹板开洞,洞口布置位置对钢梁的承载力影响进行分析。通过计算分析,得出钢梁腹板开洞的洞口合理布置位置,为以后类似工程的设计和施工提供参考。     

带腹板开洞钢梁弹性挠度计算

钢梁腹板上开洞,使得洞口区域不再满足平截面假定,梁的挠度曲线也不能再用梁理论求解,针对目前还没有较好的计算H型钢钢梁腹板开洞的弹性挠曲线的方法,本文推导了计算钢梁腹板开洞的计算公式,该法力学模型简洁清晰,计算结果精度也较高,与有限元软件计算的结果吻合性较好.     

梯形波纹腹板H型钢梁的静力分析

波纹腹板H型钢梁作为一种新型的受力构件,由于腹板的波折特点,它具有较高的抗剪承载能力和平面外稳定性。本文根据国内外学者研究的成果,简述了波纹腹板H型钢梁的理论受力特点,并运用ANSYS有限元软件,对波纹腹板H型钢梁进行了静力分析,得出了数值模拟和理论分析相符合的结论,为波纹腹板H型钢梁下一步更深入的研究,提供一些依据。     

基于MIDAS/Gen的钢梁腹板开洞及补强受力分析

针对钢梁腹板不同开洞类型以及多种补强构造,采取MIDAS/Gen有限元建模分析了开洞局部应力的分布特点,指出菱形和圆形开洞应力较小以及补强措施减少了开洞边缘应力,同工程应用比较进一步证实了MIDAS/Gen在节点细部分析中的适用性。     

设加劲肋防止畸变屈曲卷边Z型钢梁的性能研究

采用设置加劲肋的方法控制冷弯薄壁卷边Z型钢梁在均布荷载作用下的畸变屈曲,应用有限元软件ABAQUS分别对4种带有加劲肋不同卷边角度的冷弯薄壁卷边Z型钢梁进行分析。综合考虑屈曲荷载的提升程度和用钢量,给出最佳加劲肋形式。研究结果表明卷边角度越小,加劲肋加固效果越好。     

腹板开洞连续工字形钢梁的挠度计算方法

连续钢梁腹板开洞后,不仅存在强度问题,还存在刚度问题,即变形不能过大。因洞口区域变为三次超静定,要计算其挠度,需先求解多余未知力,这样使得挠度计算极为不便。为了避免求解超静定内力,而又能得到适用的挠度计算公式,分别用求解挠度微分方程和结合用结构力学的方法推导了腹板开洞钢梁的挠度函数解析式,并将这些挠度函数计算的结果分别与有限元计算的结果进行了对比。结果表明两种方法得到的计算公式都与有限元结果吻合较好,可用于实际应用。     

腹板开矩形洞口组合梁的研究进展

组合梁已成为组合结构应用中最广泛的结构形式之一。基于国内外对腹板开洞组合梁进行的理论研究和试验结果,以腹板开矩形洞口组合梁为例,分别对腹板开矩形洞口简支梁和连续组合梁的研究进展进行了详细阐述,并总结了腹板开洞组合梁的基本力学性能,最后提出腹板开洞组合梁今后的研究内容和发展方向。     

开孔工字形钢梁弹性挠曲变形分析

将腹板开孔钢梁的弹性挠曲变形视为完整钢梁的变形和开孔部分梁段附加变形的迭加;对孔洞处的变形建立了刚性臂模型,变形过程中完整梁段部分保持刚体转动。对孔洞处弯曲应力及变形进行了分析,得到了腹板开孔钢梁弹性挠曲变形的计算公式,并举例进行了验证。     

腹板开洞连续组合梁洞口补强方法研究

提出几种不同的腹板开洞连续组合梁的洞口补强方式,通过有限元计算对不同补强方法的连续组合梁的力学性能进行了比较.计算结果表明,组合梁洞口区域采取补强措施后能够在一定程度上提高洞口区域的抗弯和抗剪承载力,增强其刚度和局部稳定性,并得到了比较有效的洞口补强方法可以用于工程实践.     

高强钢工字形截面开孔梁受弯性能试验研究

为了研究高强钢工字形截面开孔梁的受弯性能,对名义屈服强度为550 MPa和690 MPa的高强钢工字形截面开孔梁进行了三点弯曲和四点弯曲试验。试验共计12个试件,通过分析试件的破坏模式、极限荷载下的变形曲线、应变曲线和弯矩-挠度曲线,表明:试件的破坏均是由翼缘处发生的局部屈曲引起的,高强钢试件具有良好的延性,孔洞的存在削弱了试件的整体性,孔洞附近有应力集中现象,孔径的大小及数目对试件的极限承载力有不同程度的影响。     

钢筋混凝土简支开洞短梁的试验研究

通过对 2 2根集中荷载作用下钢筋混凝土简支开洞短梁的试验研究 ,分析了剪跨比、洞口大小、位置及配筋形式等因素对抗剪强度及受力性能的影响 ,描述了试件的破坏形态和裂缝的发展过程。     

腹板开孔复杂卷边槽钢双肢拼合偏压构件承载力试验研究

分别对单肢为腹板开孔复杂卷边槽钢和Σ形复杂卷边槽钢的共计8根双肢拼合工字形截面偏心受压构件进行了承载力试验。研究了此类偏压构件的极限承载力及失稳模式。采用ANSYS有限元软件模拟了试验并与试验结果进行对比,验证了建模及分析过程的准确性。通过变参数分析了开孔及不同孔形对构件承载力的影响。结果表明:腹板开孔复杂卷边槽钢双肢拼合构件(DC1截面)的最终破坏模式为局部、畸变和整体弯曲三者相关屈曲;腹板开孔Σ形复杂卷边槽钢双肢拼合构件(DC2截面)的最终破坏模式为畸变和整体弯曲相关屈曲;随着偏心距的增大,两类截面构件的破坏模式基本不变。在相同条件下,开孔会使构件的承载力明显降低,DC1截面和DC2截面开孔比不开孔构件的承载力分别下降了约4%～11%和6%～15%。在开孔高度相同时,腹板开设不同形状的孔洞对构件的承载力影响较小,但考虑到开孔位置处的应力集中问题,椭圆形孔和圆形孔比有尖角的矩形孔和正方形孔更优。     

H型钢楔形薄壁梁相关屈曲性能分析

以有限元分析软件ANSYS为平台,基于非线性板壳有限元分析理论,对轻型门式刚架中H型钢楔形薄壁梁的相关屈曲性能进行大挠度弹塑性分析。用Shell 18l单元对轻型门式刚架中H型钢楔形薄壁梁进行离散,考虑初始几何缺陷和残余应力的影响,对其进行全过程跟踪分析,从而对其相关屈曲性能进行深入的研究。从荷载-位移曲线、承载力、变形的发展和塑性区的分布等方面入手,对影响相关屈曲性能的因素(腹板高厚比、翼缘宽厚比、跨度、楔率等)进行系统的分析和研究,并与现行规范进行比较,得到一些有价值的结论。     

带腹板加劲肋高强薄壁钢柱局部稳定研究

为提高局部稳定承载力,提出了带腹板加劲肋的高强薄壁钢柱的截面型式,并对于不同截面型式的短柱试件进行了轴压试验。同时建立了有限元模型并与试验结果相验证,基于试验结果和有限元分析研究了试件的局部稳定。分析了现有直接强度法设计公式对于该类型截面柱的适用性。结果表明:直接强度法低估了腹板加颈肋的作用。     

端部消波和加密锚杆支护洞室抗爆能力模型试验研究

 利用抗爆模型试验装置,研究在集中装药爆炸应力波的作用下,端部消波和加密锚杆支护洞室的抗爆能力;分析和比较3个洞室的拱顶垂直压应力、顶底板相对位移、洞壁应变、顶底板加速度及洞室围岩宏观破坏分布形态的差别。试验结果表明：在爆炸应力波的作用下,当洞室没有发生严重破坏时,端部消波和加密锚杆支护洞室顶底板相对位移和拱脚处最大应变都有减小;拱顶加速度整体上都有不同程度的降低;3个洞室都在拱脚处两侧产生断裂缝,但端部消波和加密锚杆支护洞室在拱顶方向断裂缝明显减少,其拱顶破坏程度得到减轻。说明端部消波和加密锚杆支护洞室能够提高锚固洞室抗爆能力。