扭剪作用下螺栓群最不利螺栓位置的速判法

分析了纯扭、扭矩与竖向剪力、扭矩与水平剪力作用下螺栓群的最不利螺栓位置,指出了扭剪作用下螺栓群的8种工况,并分别分析了8种工况下螺栓群的最不利螺栓位置;基于螺栓的竖向剪力与水平剪力绕螺栓群形心的方向与扭矩方向一致,提出了扭剪作用下螺栓群最不利螺栓位置的速判法。采用速判法判定了梁腹板拼接连接两侧螺栓群的最不利螺栓的位置,指出了该类连接最不利螺栓位置的特点。通过数值算例验证了速判法的正确性。研究表明,扭剪作用下螺栓群最不利螺栓位置的速判法简单且易于操作,最多可节约判定时间75%。     

复合荷载作用下钢梁弯扭屈曲的临界弯矩： (Ⅰ)理论研究

边界约束条件是影响钢梁弯扭屈曲临界弯矩的重要因素之一,但当前复合荷载作用下钢梁临界弯矩的研究仅为平面内、外均简支的情况。本文基于完备的总势能方程,采用Euler微分方程推导了完备的钢构件弯扭屈曲平衡微分方程组,进而简化得到钢梁弯扭屈曲侧移与扭转角独立及耦合时的平衡微分方程。分别采用Galerkin法、Rayleigh-Ritz法求解平衡微分方程(组)、总势能方程,得到了复合荷载作用下钢梁临界弯矩Mcr的计算式、双重求和形式的复合弯矩系数计算式以及单一荷载作用下的Mcr三系数(C1,i、C2,i、C3,i)通式,揭示了单一荷载两两共同作用时相关系数C1,ij的互等性和统一性特征,得到了平面外不同边界约束条件下比值C2,i/C1,i和C3,i/C1,i的关系,对影响Mcr三系数数值的因素进行了分析。研究表明：钢梁临界弯矩Mcr的计算式、复合弯矩系数Cb计算式以及Mcr的三系数通式适用于平面外4种不同边界约束条件的简支钢梁和固支钢梁;三系数形式的临界弯矩Mcr的计算式是基于扭转角试函数的基函数取1项得到的,系数C1,i的精度仅受侧移与扭转角是否耦合的影响,比值C2,i/C1,i和C3,i/C1,i不受侧移与扭转角是否耦合的影响,与采用Galerkin法还是Rayleigh-Ritz法无关。     

复合荷载作用下简支钢梁弹性弯扭屈曲研究

为建立复合荷载作用下简支钢梁弹性弯扭屈曲的设计理论,提出不同类型、不同作用点的横向荷载和不等端弯矩共同作用下的弯扭屈曲总势能方程。采用Rayleigh-Ritz法推导复合荷载作用下临界弯矩M_cr的通用计算式及系数（参数）C₁′、C₂′a、C₃′的计算式,并得到复合荷载作用的C₁′、C₂′a、C₃′与单一荷载作用的系数C₁、C₂、C₃的关系。采用Rayleigh-Ritz法推导临界荷载的通用计算式,并通过数值算例验证其正确性,最后分析钢梁自重对弯扭屈曲临界荷载的影响。研究表明：复合荷载作用下的临界弯矩Mcr通用计算式可完全采用单一荷载作用下的M_cr通用计算式表示;钢梁自重对其弯扭屈曲临界荷载的影响较小,计算中可忽略不计。     

薄壁构件弯扭屈曲总势能的完备性分析

漏算、多算或重复计算势能项都会有损薄壁构件弯扭屈曲总势能的完备性,进而会造成理论不严谨或临界荷载、临界弯矩的计算值不准确。为推导完备的薄壁构件弯扭屈曲总势能,该文首先把符拉索夫的中面剪应变为零假定修正为中面线性剪应变为零并给出了表达式,依据该表达式严格推导了薄壁构件横截面上任意点的线性剪应变和线性剪应变能,指出了该假定不能推广到非线性剪应变或总剪应变。继而采用弹性理论的应变能公式分别推导了应变能和外荷载势能,得到了完备的弯扭屈曲总势能,并对现有的总势能的完备性进行了探讨。研究表明,该文的总势能推导过程概念明确、逻辑清晰,该文的总势能由于严格推导了线性剪应变能和外荷载势能,同时准确计入非线性剪应变能且不包含非线性横向应变能而更为完备。     

不同端部约束条件的轴心压杆弹性稳定综合分析法

工程结构构件在正常使用载荷作用下,根据结构的正常使用承载力极限状态的要求,必须满足力的平衡条件,即构件不发生失稳现象。而失稳本身会导致构件截面的材料力学性能不能被充分利用,构件的承载能力极度下降,为此在结构构件设计计算过程中应尽可能保证其不发生失稳破坏。针对不同端部约束条件的轴心受压构件构件失稳临界力分析问题,基于构件失稳破坏机理,结合构件的受力平衡和变形协调条件,提出了利用二阶平衡微分方程的综合分析方法,达到概念清晰、易于理解的效果。     

冷弯薄壁卷边槽钢轴压构件畸变与局部相关屈曲试验研究

对卷边尺寸不同的两类腹板中间设置加劲卷边槽形截面,共18个冷弯薄壁型钢固支轴压试件进行畸变屈曲与局部屈曲相关作用的静力试验研究。得到试件的屈曲模式、相关屈曲行为、破坏模式以及极限荷载。试验结果表明：畸变屈曲与局部屈曲的耦合相关对试件的变形和极限荷载有不利作用;畸变屈曲与局部屈曲的耦合相关作用存有较大的屈曲后承载力;畸变屈曲与局部屈曲的耦合相关顺序,即畸变屈曲 局部屈曲耦合相关、局部屈曲 畸变屈曲耦合相关,对试件的变形、非线性平衡路径、破坏模式以及极限荷载的影响有所不同。采用ABAQUS有限元软件对试件进行模拟分析,计算结果与试验结果吻合良好。     

复合荷载作用钢梁弯扭屈曲的等效弯矩系数

为提高等效弯矩系数实用算式的计算精度和拓展等效弯矩系数实用算式的应用范围,总结了复合荷载作用下钢梁弯扭屈曲临界弯矩研究现状和特点,在临界弯矩理论背景下,等效弯矩系数取值是影响临界弯矩计算精度的主要因素。基于钢梁弯扭屈曲等效弯矩系数的计算理论,通过选取合理的单一荷载作用下临界弯矩中系数C1的数值或表达式,提出了4种常见工况的等效弯矩系数C_b的实用算式及其使用范围。在端弯矩比例为-1≤ψ≤1的范围内,对比了文中C_b实用算式与现有文献中的"4M"C_b算式,验证了文中C_b实用算式的正确性并提出了C_b算式的选用准则。通过数值算例验证了C_b算式选用准则的正确性。研究表明,当-1≤ψ≤1时C_b算式在其适用范围内都具有较高的精度,基于C_b算式及其选用准则可得到精确的临界弯矩。     

以教学效果为中心的钢结构连接教学研究

基于"以教学效果为中心"的教学思想,采用表格对比、图例对比等多种方法,开展钢结构连接的教学研究。教学实践表明,此次探讨的讲授方法可以促进学生深刻理解《钢结构设计规范》(GB50017—2003)中的相关条文,较为扎实地掌握课堂上讲授的知识,为今后从事结构设计、施工等工作奠定扎实的基础。     

我国城市停车库建设的现状与选型建议

回顾了我国城市停车库的发展历史,介绍了各类停车库的特点,重点论述了各类机械式立体停车库,指出机械式立体停车库具有节地、环保的优点,是我国城市化进程中停车设施的必然选择,并建议了城市停车库建设中适宜的型式。     

钢结构梁端翼缘腋形扩大式刚性梁柱连接试验研究

参考日本《钢构造接合部设计指针》对钢结构梁端翼缘腋形扩大式刚性梁柱连接给出的构造要求和梁翼缘腋形加强板的计算公式,结合我国有关规范设计了4个1/2缩尺模型的T形连接试件,试件的柱为箱形截面,梁为H形截面,梁端翼缘腋形扩大后与贯通的柱隔板对接焊接。设计时分别考虑了梁翼缘宽厚比、腹板高厚比及不同加强方式的影响,然后进行了低周往复荷载作用的伪静力试验,对试验现象及试验结果进行了分析。试验结果表明,该连接形式强度和刚度较好,能满足我国现行抗震规范的要求。但该连接构造形式塑性转动能力稍差,不能完全满足特殊抗弯钢框架连接塑性转动能力的要求。