钢结构薄柔截面构件稳定承载力研究综述

我国《钢结构设计规范》中对含有薄柔截面的构件的稳定承载力如何确定缺少必要的规定。为了解决这个问题,从经典的理论研究入手,综述了国内外其他规范对此类构件的设计规定。重点分析了有效宽度法、直接强度法和有效截面法的计算原理,并比较了各自的优缺点。对钢构件薄柔截面板件局部屈曲和整体屈曲的相关性、冷弯薄壁型钢的畸变屈曲、地震下钢构件局部屈曲和塑性铰合理控制、钢结构设计规范修订等问题提出了深入研究的建议。     

用于自复位支撑的槽孔摩擦板耗能器力学性能试验研究

为研究不同槽孔尺寸、摩擦板材料、垫片种类对自复位支撑中槽孔摩擦板耗能器力学性能的影响,对12组试件进行了低周往复试验研究.结果表明:相对标准孔钢摩擦板-槽孔钢摩擦板和标准孔碳纤维摩擦板-槽孔钢摩擦板,标准孔黄铜摩擦板-槽孔钢摩擦板组合耗能最稳定,适合工程应用;不同槽孔尺寸的槽孔摩擦板耗能器承载力相差不大,最大差值仅为2.27%;加载过程中高强螺栓预紧力平均损失为3.7%,摩擦系数平均损失为2.16%;槽孔摩擦板耗能器承载力(即稳定滑动摩擦力均值)与理论摩擦承载力比值为92.01%;碟形垫片可通过回弹适当减小摩擦力损失,建议工程中使用.给出了槽孔摩擦板耗能器用于自复位支撑时,其承载力计算公式,为工程实际应用提供参考.     

模块化装配式斜支撑节点钢框架试验研究

为了获得模块化装配式斜支撑节点钢框架结构中框架体系的受力性能、破坏模式及破坏机理,对4个原尺寸的一层两跨单榀框架进行了水平和竖向静力加载试验,研究了装配式斜支撑节点钢框架的承载能力、变形特性、传力机理、破坏形态和机理.通过不同斜撑布置和构件截面尺寸框架的受力性能对比分析,获得了影响其极限承载能力的规律.进行了4个一层两跨单榀框架的实体非线性有限元静力分析,并与试验结果对比.研究结果表明:装配式斜支撑节点钢框架抗侧刚度大,延性性能较好,抵抗水平荷载能力强;结构塑性变形均发生在桁架梁和斜支撑上,符合"强柱弱梁"的抗震设计原则;斜撑对抵抗水平荷载和变形至关重要;与桁架梁交汇处是斜支撑受力薄弱的区域,斜支撑槽形截面开口处最先屈服,但屈服后塑性变形没有进一步发展,斜支撑槽形截面的腹板受力较小.     

空间三撑杆双环索索穹顶考虑自重的预应力计算方法及参数分析

基于传统索穹顶构造形式的单一性和力学性能的不足,提出了一种空间三撑杆双环索索穹顶。提出了一种基于位移法与节点平衡法结合求解索、杆预应力的方法,并运用该方法计算比较了该索穹顶结构在是否考虑自重情况下预应力分布的差别;给出了索穹顶在考虑不同参数影响下的预应力计算表,对比了各种参数对结构性能的影响。结果表明:在考虑结构自重情况下,该索穹顶绝大部分索、杆预应力值都有不同程度的增大;撑杆高度与矢跨比的增大,会导致索穹顶结构中几乎所有构件的初始预应力值呈现减小的趋势,但增大撑杆高度相较于增大矢跨比影响更大。因此,在实际工程中,更多采用增大撑杆高度的方案。     

芯筒式双法兰刚性连接平面及减震框架试验对比分析

该文提出一种芯筒式双法兰刚性连接平面钢框架及其减震框架,设计并完成了两种框架的子结构拟动力试验,通过对比分析两榀框架的滞回性能、典型部位应变变化、抗侧刚度、耗能能力等指标,研究该类框架的抗震性能。结果表明:在8度多遇及设防地震作用下,中间柱型摩擦阻尼器可以提供刚度,控制层间位移角,减轻甚至避免结构塑性损伤;在8度罕遇、8度(0.30 g)罕遇、9度罕遇地震作用下,中间柱型摩擦阻尼器进行滑移摩擦耗能,耗能能力稳定,有效延缓结构塑性损伤,减震框架结构刚度、耗能能力均优于平面框架,平面框架和减震框架芯筒式双法兰刚性连接节点抗震性能良好且减震框架节点抗震性能优于平面框架。     

箱形柱整体芯筒式全螺栓连接受力性能研究

为解决钢结构箱形柱传统焊缝连接存在的施工效率低、人工成本高、抗震性能差和污染环境等问题,提出一种整体芯筒式全螺栓连接及其设计方法,设计3个设置芯筒、单向螺栓及补偿板的全螺栓连接及1个传统全熔透焊接连接,研究全螺栓连接的受力性能及芯筒、单向螺栓和补偿板对连接受力性能的影响,并与传统焊接连接进行对比。试验结果表明:层间位移角从0.01 rad增加到0.04 rad时,芯筒的设置能够减少法兰应变30%~70%,降低螺栓拉力4%~21%,芯筒的设置能够提高连接的抗弯、抗剪能力,具有良好的延性和耗能能力;同时设置单向螺栓和补偿板的连接与只设置补偿板节点的滞回曲线在0.05 rad之前完全重合,在0.05 rad之后略有差别,可以根据不同需要选用;整体芯筒式全螺栓连接拥有与传统全熔透焊接连接相近的滞回性能,在结构设计时可按刚接进行计算并推广应用于实际工程中。     

Monte-Carlo法在斜拉桥可靠性分析中的应用

主梁的可靠度对于斜拉桥整体结构的可靠度具有重要影响，通过采用Monte-Carlo法对斜拉桥主梁的可靠度进行分析，用Matlab的数值计算功能解决了Monte-Carlo法直接抽样的困难，得到比较精确的结果，以推广Monte-Carlo法。     

竖向环境振动下人与结构相互作用及舒适度研究

在研究环境振动下结构和人体的动力响应时,有必要考虑人与结构的相互作用。根据国际标准ISO5982规定的不同姿势下的竖向人体动力模型,建立了具有非经典阻尼的人与结构耦合运动方程。将运动方程转化为空间状态方程,从而实现了方程的解耦。在国际标准ISO2631的基础上,提出了由小波包变换求得频带能量,进而评价人体舒适度的方法。以一幢在轻型轨道附近的10层住宅为例,分析了不同人数和不同姿势的人体下的人与结构体的动力响应。结果表明：对于一般的质量和刚度分布均匀的结构,随着人数的增加,结构的减振效果越明显。随着楼层的增加,结构的减振程度和人体舒适度都不断降低。环境振动下坐姿人体的反应最显著,而立姿人体的次之。     

单调荷载下钢异形柱(T形)框架节点的力学性能研究

利用ANSYS有限元软件分析T形钢异形柱框架节点的基本力学性能,对软件分析得出的节点应力分布规律进行初步分析。结果表明,异形柱节点的柱侧翼缘受力复杂,应力呈反对称分布,可承担相当一部分弯矩作用。对翼缘和腹板宽厚比对节点承载能力和转动能力的影响进行研究,通过对比异形柱框架节点和传统的箱形柱节点在单调荷载作用下的承载能力和变形能力,得出异形柱节点的优越性,即承载能力强,节点转动能力大。     

结构分析技术在行波管可靠性评估中的应用

结构分析是一种重要的元器件可靠性评估方法,可以评估元器件内是否存在潜在的缺陷。行波管结构分析可以为行波管固有质量和固有可靠性的判断提供重要依据。探讨了结构分析技术在行波管可靠性评估中的应用,给出了行波管结构分析的一般试验流程、一般技术流程、分解原则以及典型的结构单元分解,并提出了行波管结构分析中应注意的几个问题。