钢框架在高温（火灾）下塑性力学特征分析

由于在高温条件下钢材的屈服强度和弹性模量随温度升高均有所折减,使得钢结构建筑存在极大的安全隐患.为了研究钢框架结构在局部火灾下的塑性铰先后出铰顺序.首先通过理论计算,得出高温下钢构件的温度内力和温度弯矩,再根据力学理论分析塑性铰出铰顺序.最后利用有限元软件对高温环境中两层两跨平面钢框架整体结构进行模态分析,得到各节点应力变化情况和不同时刻塑性应变情况.结果 表明:理论计算得出塑性铰出铰先后顺序为,梁柱连接处、梁跨中节点处、柱脚.数值模拟出的塑性铰出铰顺序和位置与理论分析结果一致,可为相似工程提供参考.     

钢框架在火灾作用下的行为研究

以一平面钢框架为例,利用ANSYS的热力耦合功能研究了钢框架在火灾作用下的温度分布及力学响应.结果表明,梁截面在火灾的作用下温度分布为非线性,梁腹板温度最高,下翼缘温度次之,上翼缘温度最低;柱受火翼缘的温度最高,其次是腹板,最后是非受火翼缘;在火灾的作用下梁柱节点及柱脚等部位是薄弱环节,应加强保护;框架梁表现出的悬链线效应有利于结构抗火.     

蒙皮支撑的钢构件静力分析有有限元方法

本文建立了分析蒙皮支撑的钢构件静力性能的有限元方法，该方法将钢构件离散成空间薄壁梁柱单元，将蒙皮离散成等效的正交各向异性的壳单元，并将钢构件与蒙皮之间的连接件作为连接单元。本文又用所建立的有限元方法对一些实验模型进行了分析，并将计算结果与试验结果进行了比较，二者在线性阶段吻合较好，说明本文建立的方法可以有效地分析蒙皮支撑的钢构件。     

蒙皮支撑的钢构件静力分析的有限元方法

本文建立了分析蒙皮支撑的钢构件静力性能的有限元方法．该方法将钢构件离散成空间薄壁梁柱单元，将蒙皮离散成等效的正交各向异性的壳单元，并将钢构件与蒙皮之间的连接件作为连接单元．本文又用所建立的有限元方法对一些实验模型进行了分析．并将计算结果与试验结果进行了比较，二者在线性阶段吻合较好．说明本文建立的方法可以有效地分析蒙皮支撑的钢构件．     

钢构件考虑损伤的有限元分析

提出了结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型，该模型采用混合强化准则，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，客观地反映了结构钢在循环荷载作用下的工作性能；采用U.L.格式的壳体大挠度双重非线性有限元分析方法，对箱型组合截面柱进行单轴循环荷载作用下的滞回性能分析。通过与试验结果对比，可为深入进行钢结构地震反应分析奠定基础。     

在役铆接钢构件的疲劳裂纹扩展寿命研究

试验分析了在役铆接钢结构材料的疲劳断裂性能。应用断裂力学理论研究了在役铆接钢构件的疲劳裂纹扩展寿命。     

在役铆接钢构件的疲劳裂纹扩展寿命研究

试验分析了在役铆接钢结构材料的疲劳断裂性能。应用断裂力学理论研究了在役铆接钢构件的疲劳裂纹扩展寿命。     

轴心受压钢构件稳定计算公式的诺模图

本文详细介绍了将材料力学中利用稳定系数计算钢构件的稳定应力的公式绘制成诺模图的原理和方法．     

粘钢加固钢筋混凝土矩形受扭构件的非线性有限元数值模拟

利用ANSYS有限元程序建立非线性有限元模型，模拟计算了粘钢加固的钢筋混凝土矩形截面受扭构件的受力、破坏全过程．在分析中利用单元生死技术，对构件加固和未加固的不同情况进行了比较，结果表明。粘钢加固钢筋混凝土受扭构件效果良好．     

Finite element simulation of chip formation in peripheral milling mild carbon steel

The metal cutting process is actually a process ofchip formation,in which almost all of the cutting ener-gy is consumed for chip formation.The process of chipformation has attracted great attention for a long time.This is due to the fact that most of the information usedfor evaluation of the cutting process,such as controlimprovement of chip handling,tool wear,dimensionalaccuracy,and surface integrity,are closely related toit.During the milling process,the chip thickness va-ries along the cutt…     

基于CP-DDE-129标准的车轮温升热机耦合有限元分析

为了分析上海地不同类型车轮踏面制动时的热应力,建立上海地铁13号线车轮及上海地铁统型车轮的有限元模型,依据CP-DDE-129标准、国际铁路联盟UIC510-5标准、欧洲的EN标准模拟在踏面制动时车轮在曲线、直线、道岔工况下的应力场.结果表明,上海地铁直辐板车轮以及上海地铁统型车轮踏面制动时产生的热应力满足规范的要求.并且,上海地铁统型车轮的踏面制动下的性能优于上海地铁直辐板车轮.     

新型冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖耐火性能数值模拟研究

冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖主要由上部压型钢板-混凝土组合楼板和下部冷弯薄壁型钢拼合梁组成,当楼盖下侧发生火灾时,冷弯薄壁型钢梁和压型钢板会直接受火.为提升组合楼盖的耐火性能,在型钢梁的下翼缘固定防火板材,形成防火保护层,从而提出一种新型冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖.然而,加入防火保护层后,楼盖的温度分布、变形和耐火极...     

自然火灾条件下约束钢梁可靠性分析

为研究钢构件的火灾性能及火灾条件对结构可靠性的影响,采用非线性有限元法,基于蒙特卡洛原理建立了约束钢梁的可靠性模型;采用参数化方法研究自然火灾模型的随机变量以及防火保护层厚度对钢构件可靠性及灵敏度的影响.结果表明:火灾随机变量对钢梁可靠性的灵敏度不同,火灾最高温度Tm影响最大,形状参数sc影响最小;可靠性随最高温度Tm和形状参数sc的增大而降低,随达到最高温度所需时间tm的增大而增高;随火灾随机变量标准差的增大而降低.在一定范围内,适当增加防火保护层厚度可明显降低构件的失效概率.因此降低火灾最高温度、延长达到最高温度所用时间,减小形状参数,可以增加结构的耐火时间,提高结构的可靠度.应根据工程要求,确定最佳防火保护层厚度.所采用的模型为定量分析钢构件在随机火灾下的可靠性以及评估构件在火灾中的失效风险提供了研究基础.     

Effect of contact thermal resistance on temperature distributions of concrete-filled steel tubes in fire

To predicate the temperature distribution of concrete-filled steel tubes(CFSTs) being exposure to fire,a finite element analysis model was developed using a finite element package,ANSYS.A suggested value of contact thermal resistance was therefore proposed with the supporting of massive numbers of collected test data.Parametric analysis was conducted subsequently towards the cross-sectional temperature distribution of CFST columns in four-side fire,in which the exposure time,width of the cross section,steel ratio were taken into account with considering contact thermal resistance.It was found that contact thermal resistance has little effect on the overall temperature regulation with the exposure time,the width of cross-section or the change of steel ratio.However,great temperature dropping at the concrete adjacent to the contact interface,and gentle temperature increase at steel tube,exist if considering contact thermal resistance.The results of the study are expected to provide theoretical basis for the fire resistance behavior and design of the CFST columns being exposure to fire.     

Behavior of external welded flange-bolted web joints of steel structure exposed to fire

In order to investigate the behavior of external welded flange-bolted web joints of steel structure exposed to fire,a series of experiments were carried out.Influence of fire model and load ratio on the behavior of the joints,failure characteristics and fracture modes of the joints exposed to fire were studied.The experimental results indicated that the fire model has a great influence on the temperature rising as well as temperature distribution of the joints exposed to fire.A slower temperature rising fire will lead to slower temperature rising and more uniform temperature distribution of joint.Decrease of the load ratio will improve the fire-resistant capability of the joint.Furthermore,a highly detailed three-dimensional(3-D) finite element model(FEM) was set up with ANSYS software to predict the behavior of the external welded flange-bolted web joints exposed to fire.Comparisons between the predicted results and the experimental results indicated that FEM has an acceptable degree of accuracy to predict the behavior of this type of joints exposed to fire.     

钢支撑低周疲劳性能研究综述

总结了国际上有关钢支撑低周疲劳性能试验及有限元研究方面的现状,指出了钢支撑低周疲劳性能研究的方向。     

高强Q690钢柱高温下轴心受压局部稳定设计方法

局部屈曲是钢结构构件的一种破坏模式,钢结构发生局部屈曲破坏时,屈曲应力小于钢材的屈服强度。为了研究高温下高强Q690钢柱的局部稳定性能,采用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,模型采用其他学者完成的Q460钢柱轴心受压局部屈曲试验进行验证,考虑宽厚比、温度、初始缺陷、残余应力和翼缘与腹板之间相互作用的影响,对高强Q690钢柱进行参数分析。研究结果表明：宽厚比对局部屈曲有显著影响,宽厚比的增大导致试件极限承载力的降低;初始缺陷和残余应力对局部屈曲应力有较大影响,且试件的极限承载力随着温度的升高而明显下降。基于有限元分析结果提出了适用于高强Q690钢柱高温下的局部稳定设计方法和宽厚比限值,并与GB 50017-2017、Eurocode 3和ANSI/AISC 360-10中的设计方法进行了比较。     

自然火灾中钢结构构件温度场模拟

在既有一榀框架受火实验的基础上,建立了该实验框架的精确有限元模型。通过与试验结果对比,获得了较好的温度场模拟结果。从结构抗火设计实际需要的角度出发,探究不同火灾发展因素对构件升温的影响,使用ABAQUS模拟多种参数化火灾模型下构件温度场分布。研究表明：有限元软件ABAQUS能够获得较精确的温度场分布;考虑多种随机性参数更有利于钢结构抗火工程。