双跨变截面门式刚架在局部火灾下的温度反应

采用有限元法对门式刚架结构中的变截面梁在局部火灾作用下的温度分布进行了数值模拟分析。考虑了温度变形的几何非线性、杆件截面温度不均匀分布等因素的影响,为局部火灾下整体结构的抗火性能研究提供了有效的数值模拟方法。     

局部火灾下变截面门式钢刚架结构温度场的数值模拟

采用有限元法对门式钢刚架结构中的变截面梁进行了数值模拟,分别得到其在ISO标准升温曲线和局部火灾下的温度场变化,考察了升温曲线及火源位置对变截面梁升温的影响.该方法可以为大空间局部火灾下相关结构的抗火设计方法的研究提供参考.     

门式刚架端板节点在火灾下的力学性能研究

通过采用不同国家和组织的高温下钢材特性,先用ANSYS软件时门式刚架端板半刚性节点进行抗火模拟计算,得出了节点在高温下的M-θ-T曲线关系和临界温度,再与王永卫等[1]所获得高温下理论公式的计算结果进行比较,两者吻合较好,从而验证了ANSYS模型计算方法的正确性和可靠性,同时得出在进行ANSYS模型抗火计算时,采用EC3高温下钢材特性较为合理.     

变截面门式刚架的几何非线性性能

基于二维等截面梁元几何非线性有限元理论,按照更改的拉格朗日列式法,推导了等截面梁元弹性刚度矩阵与几何刚度矩阵,并推广到变截面梁元;通过对刚架几何非线性性能的分析,结果表明刚架刚度、刚架高度以及水平荷载对刚架几何非线性的影响较大。     

变截面门式刚架的几何非线性性能

基于二维等截面梁元几何非线性有限元理论，按照更改的拉格朗日列式法，推导了等截面梁元弹性刚度矩阵与几何刚度矩阵，并推广到变截面梁元；通过对刚架几何非线性性能的分析，结果表明刚架刚度、刚架高度以及水平荷载对刚架几何非线性的影响较大。     

门式刚架控制截面尺寸和内力对节点设计影响

通过罚函数对单跨铰接变截面门式刚架的优化截面尺寸和内力对节点螺栓、端板设计的影响分析发现,优化设计强调了刚架腹板高度的利用,且有效地改善控制截面内力的合理分布。但端板厚度用目前我国现行的CECS102．2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》设计时,由于必须保证其厚度大于16mm,致使不能有效地减少端板用钢量的投入。如果采用EUROCODE3欧洲钢结构规范,则在刚架优化设计条件下,节点端板用材的节省效果将是明显的,在文章的算例中,C,B两节点的用材是传统设计条件下的80．78％。随着端板设计厚度的合理减小,还可以改变节点在反复荷载下的滞回曲线,有利于结构的抗震作用。建议相关部门在下一轮的规范或规程制定时,注意吸收国外的设计理念。     

在荷载作用下变截面门式刚架的优化设计

利用变截面单元beam54离散变截面门式刚架,建立了变截面门式刚架的有限元模型、优化参数模型和在荷载直接作用下的优化数学模型,运用ANSYS的一阶优化算法求解该数学模型获得变截面门式刚架的最优设计,算例表明该方法的优化效果显著,并且效率高,能节省一定钢材,是门式刚架轻量化设计有力的计算机辅助设计方法。     

门式刚架钢结构火灾下整体力学性能分析

为了解决现行防火设计规范中门式刚架钢结构经济性、科学性相对较低的问题,对门式刚架钢结构进行了火灾下整体力学性能分析,建立了一系列具有典型跨度、高度的门式刚架结构模型,对火灾燃烧1 h过程中结构的受力性能进行了计算和分析,得到了门式刚架结构火灾下应力和变形的变化规律及其破坏模式,并结合现实火灾实例对围护结构在火灾下对结构力学性能产生的影响进行了讨论.     

火灾下钢筋混凝土板温度场确定的有限元方法

利用有限元方法分析了火灾温度作用下钢筋混凝土板内部温度场的分布,用FORTRAN语言编制了计算机程序。程序计算的结果与试验结果吻合较好。     

楔形变截面门式刚架的设计（一）

对楔形变截面门式刚架内力有限元计算及地震力计算中的关键问题进行了分析并提出了计算公式。     

T型刚构桥两种合拢方案对施工控制的影响

合拢段施工是预应力混凝土T型刚构桥施工的重要环节,关系到全桥的受力和线形状况。以鄱阳县莲湖大桥施工控制为工程背景,探讨了预应力混凝土T构桥合拢施工的影响因素及两种合拢方案对桥梁的累计位移和受力的影响,得出实际使用的合拢方案是合理的并提出施工注意事项,为类似桥梁施工提供了有价值的技术资料。     

局部火灾下工字形钢梁温度场的有限元模拟

采用有限元方法,对工字形钢梁在不同位置火焰下温度场的分布情况进行了分析,得到温度场分布云图及其分布规律,为基于局部火灾下钢构件的温度场分布提供有效的有限元模拟方法.     

三维框架单元温度变化时的等效节点荷载

通过材料力学的方法导出三维框架单元在温度变化时的等效节点荷载,并利用SAP93得出一框架梁在温差等效节点荷载作用下的计算结果。     

大跨径连续刚构箱梁桥整体温差引起的挠度分析

以实际工程为依托,采用现场实测与理论计算相结合的方法,对大跨径连续刚构箱梁桥在夏冬季环境温度条件下桥面的挠度变化进行了分析;再参考结构表观病害情况,可判断桥梁的健康状况.     

翼缘削弱型刚性连接节点的受力性能研究

通过拟静力试验以及有限元ALGOR程序,对翼缘削弱型刚性连接节点进行了低周反复荷载作用下试验研究和非线性有限元分析,研究了翼缘削弱型刚性连接节点的破坏形式和受力性能.分析结果表明:翼缘削弱型刚性连接具有较大的连接刚度和理想的耗能性能;梁翼缘处的焊缝强度是决定翼缘削弱型刚性连接节点性能的主要因素,这为翼缘削弱型节点的研究和应用提供了理论依据.     

刚架拱桥力学性能分析

在役旧刚架拱桥大多破损严重,以山东省三二七线某运河大桥为例.结合钢架拱桥的结构特点.采用空间有限元法对其进行了静力和动力力学性能的分析,对其受力特点和损伤破坏的机理进行了探讨.揭示了按照旧规范设计的旧刚架拱桥存在承载能力不足,急需加固维修的使用状况.分析结果为其性能评估提供了基础,为桥梁的继续安全使用、养护、加固、改建或限栽通行提供了可靠的技术资料,其结果可用于其它类似桥梁的分析.     

连续刚构桥地震反应分析研究

为考虑不同地震作用对大跨连续刚构桥的影响,以南宁某大桥为例建立大桥有限元模型,采用反应谱法及动态时程分析方法,将不同烈度的地震作用进行输入,分析研究了连续刚构桥的动力特征及地震反应,结果表明:连续刚构桥悬臂梁根部及桥墩底部断面的弯矩变化较大,设计时应该加以重视.