工形截面纯弯曲梁翼缘腹板的相关屈曲

考虑截面部分塑性及残余应力的影响，对焊接工形截面纯弯曲梁板件的相关屈曲进行了有限元分析。结果表明，翼缘对腹板屈英的嵌固系数与截面几何参数及塑性开展深度有关，并非定值。试验结果基本上验证了理论分析。对工形截面梁腹板屈曲的嵌固系数提出了较精确的计算公式。     

考虑翼缘约束的工字形截面腹板的弹性屈曲

利用有限元方法（FEM）分析了非均匀受压的单块矩形板的弹性屈曲,总结了非均匀受压简支矩形板屈曲系数的各国规范计算公式;在此基础上,改变有限元模型的边界条件,提出了非均匀受压的非加载边固支矩形板的屈曲系数公式.对考虑翼缘嵌固约束作用的工字形截面腹板,指出了翼缘嵌固作用与传统转动弹簧约束的不同,引入翼缘自由扭转刚度和腹板抗弯刚度比值作为无量纲参数,得到了精度良好的考虑翼缘约束作用的非均匀受压腹板的屈曲系数计算公式.验证了传统的弯曲和剪切应力作用下弹性屈曲的相关公式在翼缘弹性嵌固条件下的腹板屈曲问题中的适用性.     

正弦波纹腹板工字钢梁的挠度理论计算与分析

正弦波纹腹板工字型截面构件是一种具有良好的刚度、强度、稳定性的新型构件.文章采用虚功法原理计算正弦波纹腹板工字型截面梁的挠度,给出了正弦波纹腹板工字型截面梁在两端简支和两端固支情况下在跨中集中力和均布荷载作用下的梁的挠度计算公式;采用有限元方法分析了正弦波纹腹板工字型截面梁在荷载作用下的位移,并和文章推导的挠度计算公式进行了对比.结果表明：正弦波纹腹板工字型截面梁在计算挠度时需注意剪应变引起的梁的变形;同时,理论公式计算值和有限元计算数值解吻合较好.     

工形截面纯弯曲梁翼缘腹板的相关屈曲 

考虑截面部分塑性及残余应力的影响，对焊接工形截面纯弯曲梁板件的相关屈曲进行了有限元分析。结果表明：翼缘对腹板屈曲的嵌固系数与截面几何多数及塑性开展深度有关，并非定值。试验结果基本上验证了理论分析。对工形截面梁腹板屈曲的嵌固系数提出了较精确的计算公式。     

工字钢梁弯扭屈曲的计算模型和屈曲方程的求解

钢结构设计规范ＧＢＪ１７－８８中梁的整体稳定临界弯矩计算公式是依据能量法原理并再进行某些简化而推导出的，使得荷载作用点至弯曲中心距离αｙ和截面不对称系数βｙ的力学含义变得不明确。本文采用“拉弯比拟法”，理顺各力学量的关系，并采用“逆算单元长度法”，快速，简捷地求解薄壁构件弹性阶段的一般微分方程式.     

工字梁在纯剪作用下翼缘对腹板屈曲的约束作用

本文采用柱屈曲特征函数应用伽勒金法计算了工字梁在纯剪作用下腹板局部屈曲时翼缘的弹性约束，得到的结果表明我国新修订的（钢结构设计规范）（ＧＢＪ１７—８８）采用的约束系数是合理的。     

波纹腹板H型钢梁腹板的屈曲强度（Ⅱ）

依据能原理分析计算承受弯矩作用的全波纹腹板Ｈ型钢梁的波纹腹板的屈曲强度，给出了波纹腹板的屈曲临界力公式。     

焊接工字形梁屈曲荷载的规范计算法

根据受弯构件的弯扭屈曲理论,介绍了不同国家<钢结构>设计规范对焊接工字形受弯构件屈曲荷载的计算,并和我国<钢结构>设计规范GB 50017-2003的计算进行比较,结果略有差别,说明我国规范临界弯矩最大值是以不超过边缘曲服为条件,而国外的临界弯矩最大值以截面部分曲服为条件,导致差别.这与我国钢材质量及安全性具有自己的特殊性有关,有待进一步研究钢材缺陷对钢结构设计的影响.     

纯弯工字形薄壁钢梁局部与整体的相关屈曲

本文研究了纯弯工字形薄壁钢梁组成板件局部屈曲与整体屈曲间的相互作用。先导出一种屈曲分析的复数有限条法,用以分析局部屈曲相关作用以及梁的可能屈曲模态,然后结合有效截面法研究了局部屈曲后梁的整体侧扭屈曲。最后,通过试验研究对理论方法进行了验证,并结合我国规范作了一些讨论。     

焊接不锈钢工字形截面受弯构件整体稳定与设计方法

总结了作者在清华大学完成的一批焊接不锈钢梁在弯矩荷载作用下的整体稳定性能试验,试验以试件的长细比为主要变化参数,对8根工字形截面梁进行了研究。试验的材料是奥氏体型316冷轧板,材料应力-应变关系通过拉伸试验获得;同时采用有限元软件ANSYS建立包含初始缺陷的有限元模型,对试件的极限承载力和荷载-变形关系进行分析,并与试验结果进行了对比,以证明有限元分析的合理性和适用性,为进一步研究奠定基础。同时,还将试验结果与欧洲规范和作者的建议设计方法进行了对比。分析结果表明:通过合理建模的有限元分析结果与试验结果吻合良好,有限元分析能够合理的模拟焊接不锈钢梁的整体稳定性能,作者所建议的设计方法的计算结果与欧洲规范相近,能够应用于工程设计并保证足够安全。     

铝合金板件的受压屈曲分析

针对铝合金受压及受弯构件中可能出现的局部屈曲,采用有限元方法研究了铝合金受压板件的稳定性.对国外现行规范中的设计方法进行了介绍,并对比了国外文献中的试验结果与有限元计算结果,以验证有限元方法在研究铝板受压屈曲问题上的适用性.基于有限元方法分析了影响铝板受压屈曲的各种因素,最后根据有限元的计算结果给出了铝板受压屈曲的临界宽厚比限值.分析结果表明:控制宽厚比可以有效地防止铝合金受压板件发生局部屈曲,而且所提出的板件宽厚比限值适用于铝合金受压板件的设计.     

A cyclic loading model for beam-to-column web connection

A finite element analysis of the beam-to-column web connection with H-shaped columns was per- formed using the ANSYS computer program. Based on the finite element analysis and theoretical analysis, a simplified model was developed to describe the cyclic loading behavior of beam-to-columns web connection in steel moment resisting frames, considering both bending and shear deformation modes of the beam flange plate. Several issues appearing to merit further researches were identified in the process of developing this model, such as the effect of beam flange plate on beam-to-column web connection stiffness and strength. A reasonable agreement was achieved between model predictions and finite element data, which verified the feasibility of the proposed model.     

冷轧带钢板形屈曲变形失稳限的有限元分析

采用ANSYS有限元仿真分析方法研究冷轧宽带钢板形屈曲失稳特性。利用ANSYS的几何非线性求解模块，建立宽薄带钢二维有限元模型，分析不同形式载荷、厚宽比和张应变下的屈曲失稳过程，计算板形屈曲变形失稳限。分析结果表明：边中复合浪的临界失稳载荷最大，中浪的较大，边浪的最小；边中复合浪的屈曲半波长为板宽的50％-60％，中浪与单边浪为80％左右，对称双边浪约为70％；在同样载荷下，随着厚宽比或张应变的增加，临界失稳限呈增长趋势，并且复杂浪形的临界失稳限增长速度明显大于简单浪形的增长速度。     

开孔冷弯薄壁型钢柱弹性畸变屈曲分析

为方便生活辅助设施在墙体中通过,常在低层轻钢住宅结构中采用开孔冷弯薄壁型钢柱作为承重构件形式。近年来,许多学者对冷弯薄壁型钢构件畸变屈曲稳定问题开展了大量的研究工作。目前关于开孔柱构件弹性畸变屈曲应力计算方法是柱构件稳定性能研究亟待解决的关键问题。本文采用有限元方法与有限条方法相结合的手段,提出了基于全截面厚度折减的有限条分析方法及适用于设计规范的弹性畸变屈曲应力计算公式。分析表明：提出的相关计算方法可以用于开孔柱构件弹性畸变屈曲应力的计算。     

Global lateral buckling analysis of idealized subsea pipelines简

In order to avoid the curing effects of paraffin on the transport process and reduce the transport difficulty, usually high temperature and high pressure are used in the transportation of oil and gas. The differences of temperature and pressure cause additional stress along the pipeline, due to the constraint of the foundation soil, the additional stress can not release freely, when the additional stress is large enough to motivate the submarine pipelines buckle. In this work, the energy method is introduced to deduce the analytical solution which is suitable for the global buckling modes of idealized subsea pipeline and analyze the relationship between the critical buckling temperature, buckling length and amplitude under different high-order global lateral buckling modes. To obtain a consistent formulation of the problem, the principles of virtual displacements and the variation calculus for variable matching points are applied. The finite element method based on elasto-plastic theory is used to simulate the lateral global buckling of the pipelines under high temperature and pressure. The factors influencing the lateral buckling of pipelines are further studied. Based upon some actual engineering projects, the finite element results are compared with the analytical ones, and then the influence of thermal stress, the section rigidity of pipeline, the soil properties and the trigging force to the high order lateral buckling are discussed. The method of applying the small trigging force on pipeline is reliable in global buckling numerical analysis. In practice, increasing the section rigidity of a pipeline is an effective measure to improve the ability to resist the global buckling.     

Finite element analysis on thermal upheaval buckling of submarine burial pipelines with initial imperfection

In-service hydrocarbons must be transported at high temperature and high pressure to ease the flow and prevent the solidification of the wax fraction. The pipeline containing hot oil will expand longitudinally due to the rise in temperature. If such expansion is resisted, for example by frictional effects over a kilometer or so of pipeline, compressive axial stress will be built up in the pipe-wall. The compressive forces are often so large that they induce vertical buckling of buried pipelines, which can jeopardize the structural integrity of the pipeline. A typical initial imperfection named continuous support mode of submarine pipeline was studied. Based on this type of initial imperfection, the analytical solution of vertical thermal buckling was introduced and an elastic-plasticity finite element analysis (FEA) was developed. Both the analytical and the finite element methodology were applied to analyze a practice in Bohai Gulf, China. The analyzing results show that upheaval buckling is most likely to build up from the initial imperfection of the pipeline and the buckling temperature depends on the amplitude of initial imperfection. With the same amplitude of initial imperfection, the triggering temperature difference of upheaval buckling increases with covered depth of the pipeline, the soil strength and the friction between the pipeline and subsoil.     

高强冷弯薄壁型钢帽形截面简支檩条局部屈曲性能研究

对截面形式为TS40和TS61的19根550MPa高强冷弯薄壁型钢帽形截面简支檩条进行受弯试验分析其局部屈曲性能,并采用有限条程序CUFSM对这两种简支檩条局部屈曲应力进行计算分析,计算结果与试验值吻合较好。采用有限条程序对帽形截面受弯构件的翼缘宽厚比、腹板翼缘宽度比、卷边翼缘宽度比、腹板翼缘夹角等参数进行计算分析,结果表明腹板翼缘宽度比是影响帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数的重要因素。利用考虑板组相关的我国现行规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）和英国冷成型薄壁构件设计标准（BS5950-5：1998）对帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数进行计算分析表明：我国规范在腹板翼缘宽度比小于1.5时偏于不安全,大于1.5时偏于保守,而英国规范相对比较安全。在参数分析的基础上,提出了考虑板组相关的帽形截面简支檩条受压翼缘弹性局部屈曲稳定系数计算公式,建议公式可供工程设计和修订规范参考。     

带双腹板、顶底角钢梁柱连接有限元分析

对带双腹板顶底角钢梁柱半刚性连接进行了有限元分析，得到了此类连接在单向荷载作用下的应力发展状况、应力分布以及破坏形式，同时还对有限元分析结果与理论分析、试验结果做出了对比，得到了一些结论。