蜂窝式压弯构件稳定极限承载力有限元分析

采用有限无分析软件ANSYS建模，通过对四种不同长细比及三种开孔率的蜂窝式压弯构件进行有限元分析，得出了长细比及开孔率对蜂窝式压弯构件弯矩作用平面内的极限承载力的影响。     

空腹楔形悬臂压弯构件整体稳定分析

空腹楔形构件符合结构的受力特点 ,能够充分利用钢材 ,从而有效地节约钢材。本文利用ANSYS对空腹楔形压弯构件进行整体稳定分析 ,得出不同空洞大小、间距和楔率情况下的M和N相关曲线 ,分析孔洞大小、间距和楔率的影响 ,证明了工程设计的直线关系式的安全性     

腹板屈曲后强度压弯构件的极限承载力研究

现行的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)中关于考虑腹板局部屈曲后强度压弯构件的有效宽度计算方法有很大差别。本文利用有限单元法对薄腹板压弯构件进行平面外稳定承载力分析。通过变化腹板高厚比、翼缘宽厚比、构件长细比、荷载偏心距等参数,将有限元分析结果与以上两种方法的结果进行比较。发现规范中的有效宽度计算方法很大范围内偏于保守,而门规中的方法较为合理,建议采用门规中的方法来考虑工字形截面压弯构件腹板屈曲后强度。     

楔形变截面压弯构件的平面内弹塑性稳定

通过数值积分法研究了楔形变截面压弯构件平面内弹塑性弯曲失稳问题 ,然后以大头截面为计算截面 ,建立了变截面压弯构件的轴向荷载和端弯矩之间的相关关系。     

变截面工形柱平面内稳定极限承载力研究

基于非线性板壳有限元结构分析方法,对门式刚架变截面工形柱平面内稳定极限承载力进行了大挠度弹塑性分析研究。在考虑壁板局部屈曲和构件整体屈曲相关作用的同时,对影响稳定承载力的几何参数包括腹板宽厚比、翼缘宽厚比、构件楔率和构件长细比等进行了系统的分析和研究,并与现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》进行了比较,获得的结论对工程设计具有参考价值。     

不锈钢压弯构件平面内稳定承载力计算方法研究

对比了EN 1993-1-4∶2006《欧洲不锈钢结构设计规范》、SEI/ASCE 8—02《美国冷成型不锈钢设计规范》和日本《不锈钢建筑结构设计基准》(2002)中压弯构件平面内稳定的设计方法,并结合不锈钢轴心受压构件稳定承载能力的研究成果,基于GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中相关规定,考虑不锈钢材料力学性能的离散型,提出不锈钢压弯构件平面内弯曲屈曲的设计公式;将设计方法计算结果与国外已有的试验数据进行对比。结果表明,所建议公式的计算结果与国外基本规范具有相近的精度,计算结果偏于安全;最后,对不锈钢压弯构件的设计表达式的改进方向进行展望。该设计表达式可为编制我国不锈钢结构设计规程中压弯构件设计条文时参考。     

Q460高强钢焊接箱形压弯构件极限承载力试验研究

为研究Q460高强钢中厚板焊接箱形压弯构件的整体失稳极限承载力,采用11mm厚国产Q460高强钢中厚板制作7个焊接箱形压弯试件,试件截面宽厚比分别为18、12、8,长细比分别为35、55、80。试验内容包括:Q460低合金高强钢的材性试验,三种焊接截面残余应力测试,各试件初始几何缺陷测量及极限承载力试验,从而进行了面内整体失稳压弯构件的极限承载力试验研究;并且把试验结果与我国现行钢结构设计规范计算值相比较。试验研究结果表明:Q460低合金高强钢材性具有高强度,塑性性能良好等特点;Q460高强钢焊接箱形截面残余应力分布形式与普通钢材箱形焊接截面分布基本相同,但是残余应力比降低;压弯构件极限承载力试验结果明显高于现行钢结构规范设计公式计算值,所以应对Q460高强钢焊接箱形压弯构件进行近一步参数分析研究,并得出其实用设计方法。     

循环荷载作用下工形截面压弯构件考虑损伤的稳定承载力

采用混合强化准则 ,考虑Bauschinger效应、屈服平台、硬化 (软化 )效应及损伤和损伤演化影响 ,提出了结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型 ;采用U L 格式的壳体大挠度双重非线性有限元分析方法 ,对工形组合截面压弯钢构件进行循环荷载作用下的非线性分析 ,得出构件循环荷载作用下极限承载力的计算公式     

不锈钢方矩管压弯构件平面内稳定承载力理论研究

对不锈钢方矩管截面的平面内稳定承载力进行研究,对两种不同截面,两端铰接的方矩管压弯构件进行数值模拟,在有限元模型中考虑了不锈钢非线性本构关系,冷加工效应和构件的初始缺陷,并与已有的试验数据进行对比,结果验证了有限元模型的准确性。在此基础上,拟合出了适应于工程中常用不锈钢压弯构件截面和长细比的下限相关曲线公式以及计算不锈钢方矩管压弯构件平面内稳定承载力的线性相关算式。为了便于实际应用,该式在形式上与我国GB 50017—2003《钢结构设计规范》保持一致。     

三肢钢管格构柱稳定极限承载力研究

用弹塑性大挠度有限元对不同腹杆布置形式的三肢钢管格构柱进行了稳定极限承载力研究,并与规范结果进行了比较,分析了腹杆布置形式及腹杆长细比对极限承载力的影响,为合理设计三肢钢管格构柱提供参考。     

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。     

基于广义塑性铰线法的压弯钢构件极限承载力计算

采用广义塑性铰线法对H形截面钢构件绕强轴压弯区段板件组的极限状态进行了分析,并选用合理假定求解受压翼缘屈曲后达到的极限承载力;分析了表征极限状态截面的应力分布,并研究了周边板件约束与受压翼缘板件厚实程度对屈曲翼缘发展塑性的影响;采用考虑板件屈曲相关的等效荷载法分析了构件截面极限状态应力分布,针对广义塑性铰线法相对于传统塑性铰线法的适用性拓展及其应用现状,分析其存在的问题并做出解答;将计算结果与试验结果及有限元结果进行了对比。结果表明:基于广义塑性铰线法可准确预判构件绕强轴压弯的极限承载力。     

三管梭形钢格构柱稳定极限承载力研究

本文应用大挠度弹塑性有限元法对三管梭形钢格构柱进行了极限承载力分析。研究的重点放在梭形柱初始缺陷的分布形式和幅值大小对柱破坏模式的影响,同时分析了柱长度、柱长细比、分肢长细比、隔板数量和厚度对极限承载力的贡献以及对破坏机理的影响。分析结果表明,初始缺陷的分布形式和幅值大小对柱破坏形式起到决定性的作用;当梭形柱的初始缺陷分布形式与一阶弹性屈曲模态一致时,柱极限承载力最低。随着柱整体长细比的增加或隔板厚度的增加其破坏形式从“S”形向单波形转化,不过,随着柱单肢长细比的增加其破坏形式从单波形向“S”形转化,二阶效应是梭形柱破坏的主要原因。本文对广州新机场四根梭形柱进行了极限承载力有限元分析,初始缺陷分布取与一阶弹性屈曲模态相同,缺陷幅值大小取为L/500,其计算结果与足尺寸试验结果吻合良好。     

短柱极限承载能力的研究

在地震作用下，短柱常因刚度较大、变形较小而率先受到破坏。近三十年虽已有大量研究，但最近一些大地震的震灾表明，短柱研究的必要性并未过时。本文以德国达姆施塔特工大（THD）所做的12个短柱试验为基础，并归纳了其它研究者的约SO个试验数据，分析了主要参数对短柱极限承载能力的影响，提出了建议的计算模型。本文建议的是弯曲与行架混合模型，考虑了弯和剪以及钢筋的粘结滑移。计算与试验符合良好。     

基于压杆失稳的张拉整体结构极限承载力

张拉整体结构是连续的拉索和不连续的压杆所构成的自应力平衡体系,由一系列张力索和受压杆件组成,具有较少的赘余单元,是极其高效的结构形式.张拉整体结构的压杆是"张力海洋中的孤岛",显然,压杆是不可或缺的组成部分,起着十分重要的作用.压杆的失稳将导致结构的失效.本文根据非线性有限元理论研究讨论基于压杆失稳的张拉整体结构极限承载能力.文中结合平面尺寸为2m×2m的平板型张拉整体结构的模型试验,进行了理论计算与试验结果分析比较,为张拉整体结构应用于实际工程提供一定理论依据.     

加筋碎石桩极限承载力的计算图式研究

以加筋土强度理论和Brauns的单根碎石桩的计算图式研究理论为基础,提出了拉力破坏和粘着破坏两种破坏型式情况下的极限承载力计算图式,为实际工程设计提供依据。研究表明加筋碎石桩可大大提高软弱地基的承载力。     

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。     

圆钢管混凝土轴压长柱的极限承载力

基于双剪统一强度理论,考虑钢管中间主应力(径向压力)对环向拉力和纵向压力的影响,建立了钢管的承载力公式;同时,避开混凝土破坏准则中侧压影响系数的不确定性分析,根据混凝土破坏时的统一强度准则建立其承载力公式,进而叠加建立了钢管混凝土短柱的承载力公式。在此基础上,按照弹性模量理论推导出钢管混凝土长柱的稳定影响系数,建立了其极限承载力公式。结果表明,改变加权参数值,计算得出的承载力也随之发生变化。通过与相关文献中的试验值进行比较,发现试验值与计算值吻合良好。