横梁均布荷载下单层无侧移刚架稳定承载力研究

为考虑横梁荷载下单层无侧移刚架的稳定承载力,首先采用转角位移法对横梁荷载下刚架稳定承载力进行分析,明确柱顶作用集中荷载与横梁作用均布荷载下的刚架稳定承载力相差很大。对横梁均布荷载下无侧移刚架的实用计算方法进行阐述,刚架需区分弱梁与弱柱刚架,前者采用梁柱易位法,后者采用传统的标准法确定柱计算长度系数。比较考虑二阶效应与实用计算方法所得柱计算长度系数,计算结果表明,考虑二阶效应将使柱计算长度系数偏于保守,横梁轴压力宜采用一阶分析。其次,采用有限元软件Abaqus分析两种典型无侧移刚架的屈曲性能,验证实用计算方法的正确性。最后,设计了96组算例对刚架类型的实用判别公式进行分析计算,并与有限元分析结果进行对比,验证了实用判别公式的正确性。     

轻型门式刚架结构的破坏形态及分析

针对某一大型门式刚架厂房,在恒载和风载不变的情况下,不断加大雪荷载,采用ANSYS有限元软件模拟分析了门式刚架的位移情况。通过模拟分析,将不同大小的雪荷载与恒载和风载进行工况组合,发现当雪荷载达到6.4kN/m时,门式刚架的柱顶位移超过门式刚架结构规范规定的柱顶最大位移。本文最后对门式刚架结构在暴风雪灾害中可能的破坏原因进行了分析,同时提出了处理方法。     

冷弯薄壁型钢门式刚架蒙皮效应研究

采用ANSYS软件对冷弯薄壁型钢门式刚架的蒙皮效应作了探讨性研究.对比分析了无蒙皮门式刚架和有蒙皮门式刚架的顶点竖向位移与柱顶水平位移.计算结果表明,蒙皮效应对刚架整体竖向和水平位移都有很大的限制作用.设计时,可以考虑适当放松按平面刚架计算的刚架柱顶水平位移值,来考虑蒙皮效应.     

门式刚架的柱顶位移计算探讨

文章主要对无吊车门式刚架的柱顶位移计算进行探讨,推导出柱顶位移的计算公式,并结合具体实例进行分析,希望对有关门式刚架计算有一定的参考。     

不同规范中雪荷载作用下门式刚架静力响应和稳定性研究

对ISO、中、美、加、欧规范中门式刚架屋盖结构受到雪荷载作用时的响应进行比较。运用有限元软件ANSYS,对不同坡度的变截面门式刚架在5种规范不同积雪分布形式下的静力响应进行分析,并计算考虑不同初始缺陷幅值的结构整体稳定临界荷载因子,总结雪荷载作用下门式刚架的失稳特点。分析结果表明:门式刚架的基底剪力、跨中竖向位移、临界荷载因子与雪荷载总量密切相关;各规范下非均匀雪荷载较均匀雪荷载作用下柱顶水平位移大;结构稳定性随初始缺陷幅值增大而降低,随屋面坡度增大而增大,对缺陷不敏感;非均匀雪荷载更容易使结构发生有侧移失稳。     

横梁荷载作用下单层无侧移刚架的稳定承载力

分析刚架稳定性能时,常把横梁上的荷载集中于柱顶,这对单层无侧移刚架可能产生较大误差。为推导出合乎刚架实际性能的实用设计方法,首先进行刚架的弹性稳定分析,明确失稳是渐近极值型的。由于失稳时变形过大,不应用其临界荷载来确定柱的计算长度。其次对刚架水平推力是否需要二阶分析进行探讨,结论是否定的。再次,对弱梁刚架和弱柱刚架两种典型情况进行分析,明确设计规范采用的传统设计方法可以用于这类刚架设计,只是必须考虑水平推力的影响。文中强调了把无侧移刚架分为弱梁刚架和弱柱刚架的必要性,给出刚架类型的判别式和弱梁刚架的易位计算法。     

单跨等截面柱门式刚架结构柱计算长度系数研究

钢骨架轻型屋面板作用下的门式刚架厂房,在铁路类检修厂房中得到较为广泛的应用。其屋面恒荷载取值通常远高于传统压型钢板门式刚架厂房的荷载取值,由于其自重较大,超出了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》的适用范围;而应用《钢结构设计标准》对其进行设计时,梁、柱设计截面往往过大,且大多是由构件局部及整体稳定限值的构造要求引起的,造成工程造价的大幅增大。亟需进行相关研究解决以上问题。结合工程实际,采用力学方法,提出了两种柱脚连接方式的刚架柱顶支座刚度及平面内计算长度系数的计算公式。通过数值拟合,得到了近似公式。研究结果表明计算长度系数只与柱脚连接方式、水平弹簧支座刚度、转动弹簧支座刚度有关。研究结果对铁路类门式刚架厂房的设计具有现实的指导意义。     

水平荷载作用下受力蒙皮结构的侧移分析

对不考虑压型钢板蒙皮作用的刚架结构和考虑蒙皮作用的蒙皮结构分别进行有限元模拟分析.对比两种情况下厂房整体结构模型在水平荷载作用下的柱顶水平位移变化,得出蒙皮作用对刚架侧移的影响.     

单柱横向温度缝在单层多跨厂房中的应用

为了减小多跨超宽单层钢刚架结构的温度应力,某工程在横向采用单柱温度缝将多跨横向超宽钢刚架结构分为主结构和子结构,其中主结构的横向宽度满足不考虑温度应力和温度变形对结构承载力影响的条件,子结构采用柱顶设置限制位移滚轴支座与主结构连接,按风荷载标准值作用下主结构柱顶水平位移值,确定滚轴支座位移限值,以此位移限值对子结构施加强迫位移并验算子结构是否满足承载力要求。经多种结构方案计算比较,单柱横向温度缝的构造措施在不显著增加结构造价条件下,能有效降低多跨超宽单层钢刚架结构的温度应力,此优化设计方法可供类似工程参考。     

门式刚架结构在高地震烈度地区的柱顶位移控制分析

在轻型门式刚架结构的设计中,结构的位移控制十分重要,各相关规范只给出了在风荷载作用下的柱顶位移限值,地震作用效应控制设计时的柱顶位移限值未详细规定。论文通过在高地震烈度地区的具体工程,分析当地震作用控制设计时的柱顶位移限值取值。     

横梁拉杆在门式刚架加固中的应用分析

分析了门式刚架结构在加设横梁拉杆前后刚架内力、刚架承载力、平面内稳定性、平面外稳定性的变化。通过将横梁拉杆加设在横梁上的不同部位,对比分析计算结果,得出相关结论,为类似工程项目提供加固设计参考,以期以最小经济代价取得最好加固效果。计算分析过程中同时考虑了横梁拉杆自身变形与柱顶位移间的变形协调。     

下旋塔式起重机水母底盘的简化计算

水母底盘的设计计算,由于底盘为一平面刚架,荷载与刚架平面正交,荷载的分布还受转台及底盘刚度的影响,将难以用普通计算工具完成。本文提出的简化计算方法,忽略了转台及底盘刚度对荷载分布曲线的影响。利用水母式底盘刚架的对称性及荷载的对称性及反对称性,简化了平面刚架的内力分析,经电测对比,     

某工程多跨门式刚架梁柱端板式连接节点的设计

CECS 102∶2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(2012版)增加了7.2.21款条文,要求对轻型门式刚架梁柱端板式连接节点,按理想刚接进行设计。该规程针对单跨门式刚架和中柱为摇摆柱的多跨刚架的情况作了详细说明,但在很多情况下,中柱为非摇摆柱的多跨轻型门式刚架常被采用。采用CECS 102∶2002(2012版)和欧洲规范规定的准则,结合合肥某工程多跨轻型门式刚架,验算了中柱、边柱与横梁连接的受力和节点整体转动刚度。结果表明:中柱与横梁的连接节点较难满足理想刚接的要求,为保证刚架安全,应严格按照规程7.2.21款设计刚架边柱节点。利用MIDAS GEN程序验算了中柱与横梁连接节点不同相对刚度下的刚架内力和变形,发现其对内力的影响较小,对柱顶水平位移的影响较大。本工程按照MIDAS的计算结果,忽略中柱节点半刚性对刚架内力的影响,仅对柱顶水平位移进行修正。     

对门式刚架轻钢结构风荷载计算的讨论

文章通过对门式刚架轻钢结构房屋风荷载的计算,对比了门式刚架根据《建筑结构荷载规范》(GB50009)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)两种标准下计算结果的差异,提出了在不同情况下,风荷载计算宜采用的相关标准。     

柱脚铰接形式的大坡度刚架结构柱计算长度系数研究

以柱脚铰接形式的大坡度刚架结构为研究对象,进行了理论公式推导及ANSYS有限元计算分析,提出了该种结构形式柱的顶部支撑刚度计算公式与刚架柱计算长度系数的实用性拟合公式。计算结果表明:斜梁坡度增大对刚架结构柱顶支座的刚度有削弱的作用,大坡度刚架结构柱的柱脚采用铰接形式时,其计算长度系数随斜梁坡度的增大而增大,在实际工程的设计工作中,可参考建议公式或单独采用有限元模拟确定刚架柱计算长度系数以进行结构稳定设计。     

斜腿刚架平面内整体稳定性能研究

利用ANSYS有限元程序,考虑几何非线性,对梁柱不等截面的斜腿刚架在梁上作用均布荷载的情况下,进行了大量的荷载—位移全过程分析。分析中选取了七种H形截面,考虑了刚架高度与刚架跨度的比值、刚架柱倾斜角度和横梁坡度三个参数。给出了斜腿刚架柱的计算长度系数和刚架相应的失稳模式。     

基于拱效应比值的门式刚架失稳类型判别

为了判断门式刚架结构的失稳类型,利用ANSYS有限元程序,对计算模型进行弹性几何非线性分析,从拱效应比值Ω和水平荷载与竖向荷载比值Ω0入手,作出刚架的荷载位移关系曲线。分析曲线后得出:对于柱脚铰接门式刚架,当Ω0/Ω≤0.1,刚架随着荷载的增加发生对称失稳;对于柱脚刚接门式刚架,当Ω0/Ω≤0.6,则刚架随着荷载的增加发生对称失稳。     

浦东机场二期航站楼偏心节点有限元分析

以浦东机场二期工程航站楼中Y型钢柱柱顶与梁连接的偏心受力节点为研究对象,建立了4种不同的有限元模型.在设计荷载作用下.使用有限元分析软件ANSYS对模型分别进行了数值分析.通过对数值结果进行比较,总结4种有限元模型之间的异同和不同简化方法对计算结果的影响,并建议节点设计时采用实体模型进行计算.计算结果还表明,增加实体模型中次梁的高度会使柱顶处剪力会产生较大改变,反映了次梁偏心对柱顶节点的影响.     

轻型钢结构门式刚架在GMP厂房中的应用

为了保持洁净厂房的气密性,从建筑结构设计角度,结合GMP厂房的施工构造做法,提出合理的结构布置方案。通过对门式刚架结构在风荷载作用下的柱顶位移进行参数分析,提出用于GMP厂房的门式刚架结构的位移限值不大于厂房结构高度1/240的建议取值,可供类似工程的洁净车间施工及结构设计参考。     

变截面门式钢刚架结构稳定承载力的试验与理论研究

本文通过对一榀变截面门式刚架结构稳定承载力的破坏性试验,研究了在工字形构件腹板发生局部屈曲后刚架结构的受力性能及破坏机理,获得了结构全过程加载的荷载-挠度曲线以及构件和节点局部屈曲的发生及扩展情况,指出了梁柱节点设计的重要性及构造要求;应用大挠度弹塑性板壳有限元对变截面门式刚架结构进行了大挠度弹塑性理论分析,研究了腹板和翼缘宽厚比的变化对刚架结构稳定承载力的影响;在弹塑性范围内用梁柱单元对刚架结构的稳定承载力进行了分析和计算,并与板壳单元的计算结果做了比较,发现板壳单元的理论计算结果与试验研究结果相当吻合;理论与试验研究结果对工程设计有一定的参考价值。