基于钢管K型节点刚度的应力集中系数计算方法

采用通用软件MSC.MARC建立三维实体有限元模型,进行钢管K型节点应力集中系数参数分析。基于现有钢管K型节点试验与有限元分析结果,说明现有规范中钢管K型节点应力集中系数计算公式的不足。采用理论推导和回归分析相结合的方法提出基于节点刚度的钢管K型节点应力集中系数计算方法,并验证该计算方法的准确性和适用性。研究结果表明：有限元分析与试验得到的钢管K型节点最大位移和最大热点应力偏差分别不超过5.11%和6.83%,验证了有限元分析结果具有较好的精度;对比有限元分析结果发现,由于钢管K型节点几何参数之间存在交叉关系,即变化其中一个几何参数会造成其他几何参数的变化,使得几何参数对钢管K型节点应力集中系数存在相互耦合作用;现有钢管K型节点应力集中系数计算方法是通过单一参数回归得到,无法考虑几何参数对钢管K型节点应力集中系数的相互耦合作用,且安全度相对较低,不适用于桥梁结构中钢管K型节点应力集中系数的计算;本文中提出的基于节点刚度的钢管K型节点应力集中系数计算方法不仅能够考虑节点不同几何参数对钢管K型节点应力集中系数的相互耦合作用,而且能够提高评估和计算桥梁结构中钢管K型节点应力集中系数安全度和精度。     

相变材料的基本理论及其在建筑节能领域的应用

参考国内外文献,对相变材料的分类、相变形式、不同相变材料的优缺点以及选择相变材料的相关依据进行论述.鉴于我国建筑能耗逐年上升的趋势,研究相变材料在建筑节能领域的应用具有重要意义.     

波形钢板钢管混凝土柱的极限承载力

提出了波形钢板钢管混凝土柱的有限元分析方法,采用正交异性板来模拟波形钢板。应用ANSYS通用程序对算例进行了分析,并应用有限元方法分析了偏心率、长细比2个主要参数对波形钢板钢管混凝土柱极限承载力的影响。结果表明:可采用稳定折减系数和偏心率折减系数相乘的计算公式来考虑二者对波形钢板钢管混凝土柱极限承载力的影响,其中偏心率折减系数可采用《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90)的计算公式;稳定折减系数应将换算长细比乘以考虑柱肢的钢材型号和混凝土强度等级的材料修正系数,然后采用《钢管混凝土结构设计与施工规程》(JCJ 01—89)的稳定系数计算方法。     

钢管混凝土柱稳定系数的统一算法研究

介绍了美国《建筑钢结构规范》(AISC-LRFD)和欧洲《钢-混凝土组合结构设计规范》(Eurocode 4)中关于钢管混凝土柱稳定系数的计算方法。无论钢管混凝土单肢柱或是钢管混凝土格构柱,均可先计算柱的相对长细比,再通过相应公式计算其稳定系数。采用该研究思路,在分析评价国内外各设计规程计算方法的基础上,提出适合工程应用的钢管混凝土柱稳定系数的统一算法。对钢管混凝土单肢柱、哑铃形柱、格构柱分别进行该算法的试验验证,研究结果表明,计算值与试验值均吻合良好。     

住宅室内环境污染及其防治措施

通过分析室内环境污染物的来源,论述室内环境污染对人体健康的危害性,并从建筑材料、国家法规等方面提出防治室内环境污染的措施。     

钢管混凝土拱均匀温差设计取值研究

以一座钢管混凝土桁拱为研究对象,应用经实桥实测温度场验证的有限元方法和三个不同区域实测环境温度,通过对计算合龙温度、有效温度和温差设计取值方法精度的计算以及温度次内力与有限元理论值差异的对比分析,研究了钢管混凝土拱均匀温差设计取值问题。研究表明,福建省地方建设标准《钢管混凝土拱桥技术规程》推荐的计算合龙温度公式可推广至全国其他区域;对于有效温度,可取当地最高气温作为最高有效温度,最低日平均气温或当地最低气温作为最低有效温度。     

钢管混凝土拱桥收缩次内力计算

针对管内混凝土收缩会在钢管混凝土超静定拱中产生次内力,根据钢管混凝土拱的结构特性,提出了2种钢管混凝土拱收缩次内力计算方法——解析法和有限元法,并采用这2种计算方法对9个钢管混凝土拱桥实例进行分析.结果表明:2种方法均可用于计算钢管混凝土拱桥的收缩次内力,但采用等效降温15℃～20℃的解析法计算得到的收缩次内力较采用有限元法直接计算的收缩次内力大了50％以上;若采用等效降温的解析法计算,等效降温值还有待于进一步研究.     

波形钢板钢管混凝土柱试验研究

进行了以长细比和偏心率为参数的共22根波形钢板钢管混凝土柱的试验。对试件的荷载-挠度曲线、极限承载力、柱肢钢管和波形钢板的应变等进行了分析。试验结果表明,波形钢板钢管混凝土柱的受力性能与钢管混凝土格构柱相近,随着长细比与偏心率的增大,波形钢板钢管混凝土柱的极限承载力显著降低,而长细比和偏心率对其极限承载力的影响基本上是相互独立的,可采用双系数乘积公式计算。波形钢板钢管混凝土柱应考虑剪切变形对极限承载力及挠曲变形的影响,但由于波形钢板抗剪刚度要大于钢管混凝土格构柱的缀管,因而其剪切变形所引起的附加挠度对极限承载力的降低影响较钢管混凝土格构柱小。在实腹式截面杆件稳定荷载计算的基础上,提出了考虑剪切变形影响的波形钢板钢管混凝土柱稳定系数的计算方法。     

钢管混凝土平缀管格构柱换算长细比计算方法

分析了现有钢管混凝土平缀管格构柱换算长细比计算方法的假定条件和计算式,并将各方法计算的极限承载力与试验结果进行对比;以格构柱剪切柔度理论为基础,对钢管混凝土平缀管格构柱各变形项与总剪切变形量的比值进行分析,指出现有换算长细比计算方法的不合理之处。借鉴钢管混凝土（斜缀条）格构柱换算长细比乘法算法的计算思路,在剪切系数计算式中采用考虑节点构造参数影响的剪切柔度简化计算式,拟合得到放大系数与剪切系数的关系式。结果表明:采用所提出的换算长细比计算方法及GB 50923—2013中稳定系数计算方法得到的计算结果与试验结果吻合良好,证明该方法简单、实用且具有足够的精度。     

钢管混凝土柱极限承载力的统一算法研究

介绍国内外各设计规程关于钢管混凝土柱极限承载力的计算方法并进行比较分析。钢管混凝土单肢柱、哑铃形柱、格构柱的受力性能具有共性,即长细比和偏心率对柱面内整体极限承载力的影响基本上是独立的。基于上述规律,在分析评价国内外各规程计算方法的基础上,对钢管混凝土柱极限承载力的统一算法开展研究。分别进行钢管混凝土单肢柱、哑铃形柱、格构柱的算例分析,研究结果表明,计算值与试验值吻合良好。最后提出适合工程应用的钢管混凝土柱极限承载力的统一算法,为钢管混凝土计算理论的进一步完善和规程修订提供参考。