冷弯薄壁型钢组合墙体抗侧刚度计算方法研究

对组合墙体抵抗水平剪力的受力机理进行了分析研究,在借鉴传统木结构房屋组合墙体侧向力作用下变形的研究基础上,文中采用整体受力分析法计算每个自攻螺钉的受力和采用线性插值来计算每个自攻螺钉的滑移位移．利用虚功原理提出了冷弯薄壁型钢组合墙体的刚度计算公式及建议．可供实际工程设计参考．     

冷弯薄壁型钢组合墙体抗侧刚度研究综述

本文对冷弯薄壁型钢组合墙体抗侧刚度性能的研究进行了较全面的综述.介绍了冷弯薄壁型钢组合墙体的构造和传力特点,总结了国内外对冷弯薄壁型钢组合墙体抗侧刚度性能的试验、理论研究成果,同时还介绍了冷弯薄壁型钢组合墙体抗侧刚度的计算方法,最后对冷弯薄壁型钢组合墙体抗侧刚度性能尚待研究的问题进行了归纳.     

蒙皮支撑冷弯薄壁密肋结构静力性能分析

由于冷弯薄壁密肋结构构件尺寸较小且自重较轻,因此在风荷载作用下结构易发生破坏。本文利用有限元程序ANSYS对有蒙皮支撑的冷弯薄壁密肋结构进行了考虑几何非线性的有限元分析。结果表明,考虑蒙皮效应时结构空间整体性较好,在水平荷载作用下,结构的应力、变形及内力均有较大改善。在此基础上,对采用冷弯薄壁型钢密肋结构的某变电所二层小室进行考虑蒙皮效应的有限元分析,以期得到可供工程实践中考虑蒙皮效应设计的建议。     

现行规范对高强复杂加劲冷弯构件力学性能适用性研究

目的研究《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)对G550级高强复杂加劲冷弯薄壁钢材的适用性,提出计算其承载力的修正系数.方法对17根壁厚均为1.1 mm的G550高强钢材进行试验和理论计算,分析高强新型冷弯箱型组合截面受弯构件力学性能.结果无论试验受弯极限承载力或是理论受弯极限承载力,DS1型截面构件均比DS2型截面构件提高近20%;试件的合理高宽比为2~4;对于DS1型截面构件建议不折减,对于DS2型截面构件建议采用0.8的折减系数.结论现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)对G550级高强复杂加劲构件基本适用,对于新型高强冷弯薄壁型钢梁的受弯极限承载力一般情况下要大于规范给出的理论受弯极限承载力.不同的截面构件所适合的折减系数不同,工程设计可根据构件截面的情况决定是否折减.     

冷弯薄壁型钢C型构件滞回性能

对7根冷弯薄壁型钢C型构件进行了竖向常轴力作用下,水平循环荷载加载试验,以探索冷弯薄壁型钢C型构件滞回性能特点及其影响因素.试验反映了轴压比、截面宽厚比对试件破坏形式,能量耗散等滞回性能相关参数的影响.还重点研究了组合效应对滞回性能的改善作用.试验结果表明:大轴压比对试件的滞回性能有极大的削弱作用;试件通过组合,滞回性能得到一定的改善.此外,建立了有限元数值模型,考虑几何和材料非线性,将分析结果与试验进行对比分析,验证了试验结果的正确性,得到过早出现局部屈曲是构件破坏关键原因的结论.最后,总结了冷弯薄壁型钢的滞回性能特点,对其在结构体系中的应用提出了建议.     

冷弯型钢组合墙体抗剪承载力简化计算方法研究

对组合墙体抵抗水平剪力的受力机理进行了分析研究,在借鉴传统木结构房屋组合墙体抗剪承载力设计方法的基础上,分别用整体分析方法和剪力流分析方法对组合墙体上自攻螺钉受力进行分析,推导了单个自攻螺钉抗剪承载力与组合墙体抗剪承载力之间的关系,提出了冷弯型钢组合墙体的抗剪承载力计算公式及建议.并将本文公式计算结果与试验结果进行比较分析.结果表明:两种简化分析方法的计算结果均小于由组合墙体抗剪试验结果反算得到的抗剪承载力设计值,简化公式计算结果偏于安全,且剪力流分析方法较整体分析方法更为简便.本文提出的冷弯型钢组合墙体抗剪承载力计算公式,计算结果安全合理,计算过程简单实用,可供实际工程设计参考.     

冷弯薄壁型钢结构事故特点与处理

冷弯薄壁型钢结构有其自身的受力特点,如果设计、施工时对此不重视极易发生事故。文中论述了冷弯薄壁型钢结构事故特点及其发生的原因,并且通过实例进行了详细分析。     

冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁滑移性能的研究

利用ANSYS 有限元程序,考虑材料以及接触非线性,分析了冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁型 钢与混凝土之间的滑移性能． 并建立组合梁的理论计算模型,计算滑移的理论值． 结果表明: 组合梁 的荷载形式对其滑移影响较大; 改变端板的设置情况仅对组合梁靠近端部处的滑移量有一定影响; 在剪切连接件设置间距不同的情况下,组合梁滑移量的ANSYS 模拟结果与理论计算模型积分值较 为接近．     

Double-Shear Experiments of Cold-Formed Steel Stud-to-Sheathing Connections at Elevated Temperatures

冷成型钢龙骨-覆面板材自攻螺钉连接件高温双剪试验研究

刘 琨¹,陈 伟^1,2,叶继红¹,杨玉泽¹,姜 健¹,秦雅菲³

（1,中国矿业大学 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室,徐州221116;2,建筑消防工程技术公安部重点实验室,天津300381;3,上海钢之杰钢结构建筑系统有限公司,上海200949）

摘要：冷成型钢龙骨-覆面板材自攻螺钉连接件的高温力学性能是进行多层冷成型钢结构抗火设计与数值模拟研究的重要参数。本文选取中密度波特板、低密度波特板和定向刨花板三种覆面板材,共计完成了253次自攻螺钉连接件的常温及高温双剪试验研究。考察了剪力方向、螺钉边距和螺钉数目对其力学性能的影响。研究表明：剪力方向和螺钉边距对峰值变形的影响更加明显,对峰值荷载影响程度因板材种类不同而有所不同;螺钉数目为两根螺钉时试件的峰值荷载明显提高,但大多达不到2倍的提高比例。最后,基于试验结果,先确定峰值荷载、峰值变形和弹性刚度等特征参数预测公式,进而考虑荷载位移曲线是否出现刚度增大现象,提出了简化的高温连接件荷载位移曲线模型,为后续冷成型钢结构的受火数值模拟研究提供了所需的基础性数据。

关键词：冷成型钢结构;钢龙骨-覆面板材自攻螺钉连接件;抗剪试验;高温;荷载位移曲线模型

     

冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力影响因素

为研究冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力,提出梁-弹簧单元模拟冷弯薄壁型钢门式刚架节点工作性能和考虑构件初始几何缺陷影响的有限元模拟分析法,研究冷弯薄壁型钢门式刚架在竖向荷载作用下的变形性能及破坏特征。对已有冷弯薄壁型钢门式刚架试验模型进行模拟分析的结果显示,有限元计算结果与试验结果吻合较好。通过改变构件的腹板厚度和翼缘宽度、节点板厚度、刚架梁坡度、柱脚刚度等因素计算刚架极限承载力,计算结果表明,增大前述各个参数值均可以提高冷弯薄壁型钢门式刚架的极限承载力。     

冷弯薄壁型钢柱局部与整体屈曲

本文用有限条法分析了冷弯槽钢、卷边槽钢柱的局部和整体屈曲以及局部与整体的相关屈曲问题。分析中考虑了材料的弹塑性、截面弯角处的冷加工效应所引起屈服应力的提高以及应力应变曲线圆滑过渡等特性。     

秸秆混凝土冷弯型钢双向板有限元分析

冷弯薄壁型钢混凝土双向板是一种比较少见的组合结构形式,本文针对两种型钢布置方式不同的组合结构双向板进行了有限元分析,并比较其受力和位移的不同,从而确定更为合理的型钢布置方式,为将来的应用与实践中提供理论依据.     

冷弯薄壁型钢四肢拼合立柱轴压承载力设计方法

建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,在对冷弯薄壁型钢四肢拼合截面立枉的轴压性能试验试件进行模拟分析,验证有限元方法正确性的基础上,对考虑长细比、截面翼缘宽厚比等因素的一系列试件进行了数值分析,并得到其轴压承载力。在相关规范“有效宽度法”和“直接强度法”的基础上,提出了冷弯薄壁型钢四肢拼合截面立柱轴压承载力的设计方法：有效计算长度法和修正系数法。研究结果表明：试件最终破坏均呈现局部屈曲和畸变屈曲的破坏模式;在未考虑计算长度系数折减的情况下,当长细比小于50时,各规范公式计算值均略低于试验值和有限元值,吻合较好,当长细比大于50时,公式计算结果过于保守。     

装配式冷弯型钢结构楼盖承载性能的有限元分析

目的 研究销轴法兰节点及应用此种特殊形式节点的装配式冷弯型钢结构楼盖的承载性能,为其推广应用及有关规范标准的编制提供技术支持.方法 以我国南方某工程示范楼的楼盖为算例,利用有限元软件ANSYS对装配式斜支撑冷弯型钢结构楼盖在竖向荷载作用下的承载性能及自振频率进行分析,并对结构中销轴法兰节点、组合楼板与钢梁连接方式对楼盖承载性能的影响进行研究.结果 算例中销轴法兰节点刚度较大,应用此种节点的楼盖承载力及变形性能在楼面荷载小于10 kN/m2时接近于节点刚接模型;梁柱节点刚度对楼盖整体结构承载性能的影响明显;楼板与梁铰接模型的整体承载力及竖向刚度均低于楼板与梁刚接模型.结论 算例中应用销轴法兰节点的装配式冷弯型钢结构楼盖具有足够的承载力并能满足正常使用的要求;在装配式冷弯型钢结构的设计中,应对梁柱节点刚度及组合楼板与钢梁的连接方式予以重视,保证连接可靠.     

横隔板对钢箱梁畸变效应的影响分析

薄壁钢箱梁在桥梁建设中得到了广泛的应用,钢箱梁的顶板、底板和腹板均较薄,在荷载作用下会由于截面变形产生畸变应力而发生局部屈曲和腹板压皱等现象．为了提高钢箱梁的承载能力,设置横隔板是较为有效的措施．笔者结合工程实例,采用有限元分析方法,针对横隔板对钢箱梁畸变的影响进行分析;对钢箱梁在集中荷载作用下,设置不同数量的横隔板的情况进行计算分析;并得出其最大畸变效应位移随横隔板密度的变化曲线,对类似桥梁的设计具有一定的参考价值．     

钢结构对接斜焊缝的计算

本文分析讨论了钢结构设计规范中关于“斜对接焊缝强度计算”的规定的来源,指出现行规范关于斜对接焊缝不需进行强度验算的倾角值是偏于保守的。