焊接箱形梁腹板考虑屈曲后性能的极限承载力

在参考国内外钢结构设计规范的基础上,对箱形梁腹板在３ 种受力条件下的屈曲后性能进行深入的理论分析,提出相应的简化分析方法,供工程设计和规范修订参考。     

水泥窑尾预热器钢塔架优化设计研究

水泥窑尾预热器塔架是新型干法水泥生产线中的重要构筑物,塔架的结构设计一般参照高层民用建筑进行,但由于荷载条件不同、结构布置受到工艺要求和设备安装限制,塔架在结构布置及性能等方面有一定特殊性。通过对采用钢框架-支撑体系的某水泥窑窑尾预热器塔架进行优化设计,在多方案比选基础上,结合工艺要求,确定了调整钢柱布置减小钢梁跨度、采用方钢管柱和方钢管混凝土柱代替H型钢柱的优化设计方案,塔架主体钢结构用钢量降低约25%。同时研究了窑尾塔架结构的受力特点。     

江苏省城镇化进程水平与河湖水系连通耦合协调模式研究

近年来,我国城镇化水平不断提升,城镇水系问题日趋严重。以江苏省为研究对象,通过建立城镇化系统进程状况和河湖水系连通水平的评价指标体系,采用熵值法求出各项指标的权重,进而利用耦合协调模型计算城镇化与河湖水系连通系统耦合协调度。结果表明:江苏省2004-2014年城镇化水平逐年提升,河湖水系连通水平基本上呈下降趋势。城镇化与河湖水系连通系统经历了低水平耦合阶段和颉抗阶段,并向基本磨合阶段过渡。耦合协调度前期普遍处于较低水平,后期呈上升趋势,故在城镇化过程中要注重城镇化建设与河湖水系连通建设,使二者耦合协调,促进区域人水和谐。     

全网架（壳）结构的工程应用

本文通过三个工程设计实例，介绍了全网架（壳）结构在一些特殊结构工程中的应用。     

平面内弯矩下Y型主方支圆钢管节点热点应力集中系数

文中采用有限元方法对平面内弯矩作用下的Y型主方支圆钢管节点进行数值分析,建立152个不同几何参数的Y型主方支圆钢管节点有限元模型,在模型中精确考虑主管和支管间焊缝的复杂几何形状。基于有限元分析结果,计算节点热点应力及热点应力集中系数,通过与文献试验结果的对比验证了数值分析结果的可靠性。对主、支管间焊缝的热点应力集中系数分布进行分析,结果表明, 不同几何构型节点热点应力集中系数的分布形式基本相同,热点应力集中系数在?=0°（冠趾）、?=135°及?=180°（冠根）等关键位置达到最大值。讨论几何参数对关键位置热点应力集中系数的影响,并通过回归分析建立计算Y型主方支圆钢管节点关键位置热点应力集中系数的经验公式。经验公式结果与有限元分析结果吻合度较高,用经验公式计算Y型主方支圆钢管节点关键位置热点应力集中系数具有较高的准确性。     

基于振型分解反应谱法的大跨空间结构抗震设计研究

定义了广义振型参与质量来表征大跨空间结构各阶振型振动的主导方向,并通过控制广义振型参与质量之和占结构总质量的百分比来确定大跨空间结构振型分解反应谱法中参与组合的合理振型数.结合北京2008奥运会老山自行车馆屋盖网壳结构的抗震设计,验证了采用该方法确定的振型数目参与组合能够确保地震反应的精度.     

基于微观断裂机制的XK型相贯节点极限承载力分析

采用基于微观断裂机制的空穴扩张模型（VGM）和应力修正应变模型（SMCS）对XK型相贯节点进行断裂预测,分析了有限元模型中考虑焊缝构型与否对断裂预测结果的影响。通过与试验结果的对比,证明了合理考虑焊缝构型在相贯节点断裂预测中的重要性,验证了VGM模型用于预测相贯节点在单调荷载作用下延性断裂的适用性。分析了XK型相贯节点在腹杆轴力作用下的破坏模式和极限承载力。结果表明,XK型相贯节点可能在受拉腹杆与弦杆之间的焊缝处发生断裂,这种破坏模式属于强度破坏,节点极限承载力应取该断裂荷载|XK型相贯节点也可能在受压腹杆与弦杆相交处因过大的塑性变形而破坏,此时,节点极限承载力应取荷载-弦杆变形曲线的峰值荷载。XK型相贯节点的破坏模式与节点几何构造和腹杆受力状态有关。     

钢结构开孔板件净截面抗剪性能研究

H型钢受弯构件拼接设计中通常假定剪力由腹板承受,采用高强螺栓进行腹板拼接时,螺栓孔洞将改变腹板净截面上的剪应力分布,对腹板抗剪性能产生不利影响,本文采用通用有限元分析软件ABAQUS,建立开孔受剪板件有限元分析模型,分析了开孔直径、开孔数量等对开孔板件净截面上剪应力大小和分布的影响,对螺栓孔削弱板件净截面抗剪性能进行了研究。     

混凝土密柱石膏复合墙板结构性能及简化分析模型

对混凝土密柱石膏复合墙板的水平剪力传递机理进行分析,发现石膏板肋能有效地在混凝土芯柱间传递水平剪力,对复合墙板结构性能有较大影响。在此基础上,提出混凝土密柱石膏复合墙板的等效带缝剪力墙简化分析模型,剪力墙竖缝布置以保证等效带缝剪力墙与复合墙板具有相同弹性抗侧刚度为原则确定。对混凝土密柱石膏复合墙板及等效带缝剪力墙的结构性能进行比较分析表明,混凝土密柱石膏复合墙板与带缝剪力墙受力机理相似,等效带缝剪力墙弹性及塑性阶段都能很好地反映混凝土密柱石膏复合墙板的结构性能。     

新型水压变量泵及其水压缸设计

提出了一种采用油压元件控制水压缸,使水压缸往复运动实现吸水、排水的新型水压变量泵。而水压缸是该水压缸变量泵重要元件,在整个结构中所占质量较大。为了实现结构轻量化的思想,通过ANSYS Workbench建立了水压缸的有限元模型,并在水压缸的极限工况下,对其进行模态分析和静力学分析。在保证刚度、强度满足设计要求下,不仅减轻了机构的质量,还提高了水压缸的固有频率,有效地避免了共振的产生,为水压泵系统中其他机构的优化提供了参考。