Q460输电钢管杆长圆形截面宽厚比限值研究

为研究Q460输电钢管杆长圆形截面长直边的宽厚比限值,防止管壁局部失稳先于钢管杆强度破坏,首先比较不同规范对方形和箱型截面宽厚比限值的规定,进而确定试验试件的宽厚比参数,并进行了3组不同宽厚比试件的压弯试验;然后利用有限元软件进行非线性数值分析,结合试验结果对试件破坏形态进行考察;最后将试验、有限元分析与按规范计算的承载力进行比较,提出了合理的长圆形截面长直边宽厚比限值。研究结果表明:长圆形截面长直边宽厚比限值参照美国杆塔规范ASCE/SEI 48-05(十二边形)取为29.5,超限部分则按规范中相应公式对受压翼缘截面强度进行折减;若需设置内肋,长直边的宽厚比限值依据美国杆塔规范ASCE/SEI 48-05(四边形)取为31.5是可靠的。     

Q460跑道型截面钢管杆宽厚比限值有限元分析

本文提出Q460钢管杆跑道型截面合理宽厚比限值问题,利用有限元软件结合实际工程对不同宽厚比参数的构件进行非线性数值模拟,分别得到它们的极限承载力与相应破坏模式。通过结果分析并结合相关文献,提出供实际工程参考的合理宽厚比限值。     

双角钢十字组合截面压杆承载力研究

进行了160大规格Q420高强度双角钢十字组合截面构件的试验研究。得到了单节间和双节间压杆的受力性能和破坏模式。对该类构件进行数值模拟,考虑构件长细比、肢宽比和填板等对承载力的影响,并在此基础上提出计算方法。与试验结果进行对比,给出适合工程实际的组合截面承载力计算方法,可供工程设计参考使用。     

开口薄壁截面悬臂压杆的稳定问题研究

根据能量泛函变分原理,推导开口薄壁杆件在杆端压力P和沿杆轴向均匀分布压力q共同作用下的控制方程,并采用伽辽金法求解,研究开口薄壁截面悬臂压杆的稳定问题,计算荷载P和ql不同比例情况下的临界荷载和P-ql临界荷载包络线。     

塔机非标附着杆设计的改进

由于施工现场的限制，很多塔机不能按设计距离进行附着，这就需要进行附着杆的非标设计。我厂一用户需将Q1780塔机的附着距离由设计值4m加大为11m，从而使附着杆的最大长度由4．09m加长为13m,，为满足用户的施工需要，我们把原等截面的附着杆(见图1)重新设计为变截面型式(见图2)。     

国产Q460高强钢焊接T形截面轴心压杆整体稳定承载力研究

为了研究国产Q460高强钢焊接T形截面轴心压杆的整体稳定承载力,用厚度为8mm和12mm的国产Q460高强度钢板制作了3根焊接T形截面试件进行轴心受压试验。基于实测的钢材力学性能、截面残余应力和试件几何尺寸,建立考虑了初始几何缺陷和力学缺陷的有限元模型,分析预测试件的极限承载力,并将有限元结果与试验结果进行对比,验证有限元分析方法的正确性。利用经试验验证的有限元分析方法,补充计算了24根不同长细比压杆的整体稳定极限承载力,将相应的整体稳定系数与《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)中的柱子稳定系数曲线进行比较。研究表明,国产Q460高强钢焊接T形截面轴心压杆的整体失稳形式为绕对称轴的弯扭失稳,失稳时压杆进入了弹塑性变形阶段,在设计过程中选取b类截面柱子曲线对其进行计算是安全可靠的。     

Q420等边角钢轴压杆整体稳定性能试验研究

国内大型输电铁塔中已逐步采用Q420高强度角钢。为研究此类高强度等边角钢轴压杆的整体稳定性能,进行了轴压静力试验研究,试验包括60个试件,截面类型选取了在所有热轧角钢截面中板件宽厚比最大的5种。基于试验结果,研究了Q420高强度等边角钢轴心受压柱的失稳破坏形态和极限承载力,通过计算得到其稳定系数,并与现行钢结构设计规范的柱曲线进行了对比,同时分析了板件宽厚比超限对Q420高强度等边角钢轴压柱失稳破坏形态和稳定承载力的影响。结果表明：该类构件以弯扭失稳为主,根据试验实测得到的稳定系数明显高于现行钢结构设计规范所规定的等边角钢所在的b类截面柱曲线,甚至高于a类截面柱曲线。研究为后续的有限元计算和数值参数分析提供了重要的基础数据,为设计方法提供了参考建议。图11表4参17     

变截面悬臂剪切杆的自由振动

应用线性分布参数系统的谱方法，建立了变截面悬臂剪切杆自由振动及地震反应的方便计算方法，为计算各类截面杆件的地震反应提供了一个有效的途径。这一方法适用于截面沿长度任意变化的杆件。这种截面上的变化可以是解析函数，也可是实测值，因而有较强适用性，数值计算结果表明这个方法具有较好的计算精度。     

热轧高强度钢压杆的承载能力分析

现行钢结构设计规范的一些规定不利于充分发挥高强度钢压杆的潜力。热轧型钢的残余应力和钢材的强度等级无关,因而它对高强度钢压杆的不利效应低于Q235钢。本文基于这一认知进行了承载力分析,提出了改进稳定系数取值的两种方案,可使高强度钢压杆设计得更为合理。     

不同加载方向下五边形截面钢管混凝土巨型柱抗震性能试验研究

为研究五边形钢管混凝土巨型柱不同加载方向的抗震性能,设计了6个1/7.5缩尺的巨型柱模型试件,试件截面构造包括单腔体腔内配置钢筋、4腔体腔内未配置钢筋和4腔体每腔体内配置钢筋。进行了两种不同加载方向的拟静力研究,一种沿截面对称轴方向加载,另一种沿垂直截面对称轴方向加载。分析了各试件的破坏特征、滞回特性、承载力、延性、刚度退化和耗能性能。结果表明:五边形截面钢管混凝土巨型柱三种截面构造中,4腔体每腔体内配置钢筋的试件抗震能力较强;不同加载方向五边形截面钢管混凝土巨型柱受力性能有明显差异,设计中应考虑两个方向抗震能力的均衡性;五边形截面钢管混凝土巨型柱,屈服位移角均值为1/75,最大弹塑性位移角均值达1/24,具有良好的延性。     

杆件截面对单层网壳结构的影响

运用非线性有限元方法，对不同外径、不同壁厚的网壳承载力进行了计算研究，描述了杆件截面对网壳结构稳定性影响和变化的规律，得出了工程设计中杆件截面选择的建议。     

考虑杆件失稳的单层球面网壳稳定性分析与试验研究

为研究杆件初始缺陷和杆件失稳对网壳结构稳定性的影响,采用ANSYS有限元分析软件,引入杆件的初始缺陷,考虑杆件自身的屈曲破坏,确定其最不利整体缺陷模态和杆件缺陷模态。采用传统梁单元模型和精细化壳单元模型分别对采用圆钢管、矩形钢管、工字钢三种不同截面形式杆件的网壳结构进行稳定性分析,结果表明,考虑杆件缺陷的网壳结构稳定承载力大幅度降低。进行杆件轴力跟踪分析和杆件失稳传导分析发现,单层网壳的整体稳定破坏源于单根杆件的率先屈曲,杆件失稳瞬间迅速向相邻杆件传导,导致结构整体破坏。进行了K6（2）工字钢截面网壳的加载破坏试验,验证了预设缺陷的单根杆件失稳并传递诱发了整体破坏,且承载力受工字钢弱轴缺陷的影响很大。     

预应力混凝土杆件断面形式简析

介绍了预应力混凝土杆件断面的基本形式，就不同断面预应力的刚度及强度进行了探讨，详细阐述了预应力混凝土杆件断面设计的基本原则，以推广预应力混凝土结构的应用。     

旧桥加固中锚杆计算方法的研究

详细介绍了粘贴钢板法,增大截面法,桥面拓宽等几种当前常用的锚杆加固旧桥方法中关于锚杆计算公式的公式推导过程,着重探讨了锚杆计算的一些方法,为以后锚杆的设计提供了理论依据,以期促进桥梁加固、改造、拓宽研究。     

谈钢筋混凝土框架优化设计中的若干问题

针对钢筋混凝土框架结构设计中存在的问题，从钢筋混凝土框架柱的轴压比、截面尺寸的确定等方面，对其中不足之处进行了分析探讨，从而使结构满足要求，使截面设计更加合理化。     

浅议地铁车站框架构件配筋设置原理

结合上海地铁车站工程施工实践，阐述了框架构件断面配筋设置的基本原则，从钢筋保护层、钢筋直径、最小配筋率等方面，对配筋构造的要求作了介绍。     

轴心受压焊接H形钢短柱高温下局部稳定性能试验研究

为了研究Q235和Q460轴心受压焊接H形钢短柱高温下的局部稳定性能,采用恒温加载方式分别对6个Q235和6个Q460轴心受压焊接H形钢短柱试件进行常温和高温下的局部稳定性能试验,得到了常温和450、650℃下试件的翼缘和腹板局部稳定破坏形态,根据极限应变法和曲线拐点法确定试件在常温和高温下的临界荷载。采用我国现行《钢结构设计规范》和已有文献中关于局部稳定的计算方法计算试件的局部稳定临界应力,并和试验结果进行对比。研究表明：试件在高温下和常温下的破坏形态基本相同;与常温下局部屈曲承载力相比,高温下Q460高强钢试件的局部屈曲承载力较Q235普通钢试件下降幅度大;采用规范公式计算高温下焊接H形钢短柱翼缘和腹板的局部稳定临界应力与试验结果差别较大。     

国标Q235热轧钢材防屈曲支撑抗震性能试验研究

采用国产Q235热轧钢材设计并制作防屈曲支撑,测试了钢材的力学性能,研究了3个钢材品种、3种截面、2种组合方式的6个防屈曲支撑试件。通过低周反复荷载加载试验,研究了防屈曲支撑的力-位移滞回曲线、割线刚度及其退化过程、等效粘滞阻尼比等抗震性能。结果表明,试件构造合理、工作可靠、抗震性能优异,Q235低碳钢热轧钢材适合于制作防屈曲支撑,其力学表现有利于今后工业产品的标准化和规格化。     

钢棒防屈曲支撑受力性能研究

研发了一种钢棒防屈曲支撑(简称SBBRB),使得钢棒不仅能承受拉力,也可承受压力,从而提高钢棒的受力性能。通过对SBBRB足尺试件进行低周往复加载试验,研究其受力性能、破坏形态和耗能能力,并对支撑的应变和位移历程进行了全过程监测;采用ABAQUS分析软件建立了钢棒防屈曲支撑的有限元模型,并对试验工况进行模拟。研究结果表明:通过将钢棒内置于钢管套筒内,可使钢棒能够承受压力,试验得到的SBBRB受压极限承载力是钢棒受压临界荷载计算值的10倍左右;合理设计的SBBRB的钢棒屈服段在受拉和受压状态下均能充分屈服而不会发生支撑构件的屈曲破坏,具有较好的延性以及稳定的累积滞回耗能特性,在破坏之前滞回曲线始终饱满和稳定;可以通过监测钢棒受力,预先采取措施,从而保证结构安全;ABAQUS有限元分析结果与SBBRB试件按照预定加载制度进行加载的试验滞回曲线吻合较好,可为后续相关研究提供参考。     

低周反复荷载作用下L形宽肢柱受剪性能试验

根据对低周反复荷载作用下11根L形截面宽肢框架柱的剪切破坏试验,对L形宽肢柱受剪破坏机理以及水平加载角度、暗柱、截面肢高厚比对L形宽肢柱受剪性能的影响进行研究。试验表明,L形截面宽肢柱斜面受剪承载力高于主轴向;配筋合理的暗柱对L形宽肢柱受剪承载力及延性有提高作用;随截面肢高厚比的增加,试件受剪破坏过程的脆性增加。