钢框架十字型刚性节点滞回性能分析与设计

为研究钢框架十字型刚性节点构件的滞回性能,以轴压比、H型钢柱腹板厚度、钢梁截面形式及加劲肋为参数,设计8组钢框架十字型刚性节点和1组T型刚性节点;基于简化的力学模型和材料的本构关系,利用ABAQUS软件建立有限元模型,分析节点试件的滞回性能;通过与已有的T型刚性节点试验结果对比,两者吻合较好,验证有限元模型的合理性.开展十字型节点仿真分析,提取节点荷载—位移滞回曲线、包络图、骨架曲线和应力云图,获得柱轴压比、H型钢柱腹板厚度、钢梁截面形式及加劲肋对该类节点抗震性能的影响规律,并对轴压比、柱腹板与翼缘厚度比提出设计建议.结果表明:柱轴压比设计限值建议取为0.5,柱腹板与翼缘厚度比设计限值建议取为0.75.当截面形式为H型钢时,十字型刚性节点的抗震性能良好,并且优于截面形式为钢管的,节点域设置横向加劲肋可有效提高节点的抗震性能.     

大跨度变截面门式刚架静力仿真分析

针对某大跨度门式刚架设计,采用变梁柱变截面形式,利用有限元软件ANSYS,建立了单榀门式刚架有限元模型。通过对单榀门式刚架模型进行静力性能分析,得到其内力、应力和位移的极值及分布情况,经验算结构强度和变形均满足要求。进一步讨论了柱脚约束形式及刚架高跨比对结构的内力、应力及变形的影响,为同类变截面门式刚架结构设计提供参考。     

楔形悬臂梁的侧扭屈曲分析

根据总势能公式引入无量纲参数,利用能量变分法推导出楔形悬臂梁侧扭屈曲临界荷载的近似求解公式。采用有限元软件Abaqus对理论计算结果进行了验证,理论计算与数值计算结果吻合良好,验证了理论公式的正确性。最后,分析了小截面高度与大截面高度的比值和跨度对误差产生的影响,可为完善钢结构设计规范提供有利依据。     

新型立式网壳储罐仿真分析

文中基于ADINA有限元分析软件,参照已建成的15万m3大型储罐参数,建立了三种不同的立式网壳储罐模型和常规储罐模型,分别进行了盛水条件下的非线性静力仿真分析,获得了不同立式网壳储罐各层的应力,并与已建成的储罐的实测应力进行了对比分析。结果表明:采用全高设置网架杆件的网壳储罐能有效降低储罐的应力。     

集中荷载作用下矩形钢管高强混凝土上翼缘工字形梁屈曲分析

为获得矩形钢管高强混凝土上翼缘工字形梁的屈曲荷载和屈曲模式,文中共设计14根简支梁,考察主要参数为混凝土强度等级、钢管翼缘高宽比、腹板厚度及高度、加劲肋和跨度.利用ANSYS软件建立有限元模型,对14根简支梁开展特征值屈曲分析,获得组合梁的前5阶屈曲荷载和模式,明确混凝土强度、钢管翼缘高宽比、腹板厚度及高度、加劲肋和跨度对屈曲荷载的影响规律.结果表明增加钢管翼缘高宽比、减小跨度及设置加劲肋均会显著提高梁的屈曲荷载,增加腹板的厚度对梁的屈曲荷载影响不明显,增加腹板高度和提高混凝土强度并不能有效提高梁的屈曲荷载.为进一步开展该类组合梁的非线性屈曲分析奠定基础.     

截面分层法计算不锈钢-混凝土-钢双壁管受弯承载力

提出不锈钢(薄壁外层)-混凝土-钢双壁空心管(DSTM)新型构件。借鉴钢-混凝土组合结构构件的基本假定及材料本构关系,分析DSTM正截面受弯承载力性能。利用截面分层法建立DSTM管纯弯构件承载力计算公式,并采用有限元数值计算方法对截面分层法计算结果进行比较分析。结果表明,两种方法所得结果基本吻合,所建立的公式可为工程设计提供参考依据。     

楼体套建工程结构设计与施工措施

为对某教学楼进行增层改造,采用分离式套建增层结构.选用由角钢混凝土柱和内置H型钢预应力混凝土组合梁组成的新型框架结构型式,其施工阶段采用自承重现浇混凝土楼盖结构,详细给出了套建结构的设计与施工措施.结果表明,套建结构的设计合理,施工措施安全可靠.     

两个侧向支承下工字形钢梁临界弯矩的有限元验证

对单轴对称工字形截面钢梁在跨中布置2个侧向支承、荷载类型及荷载位置不同的情况下钢梁的整体稳定性进行研究,并利用ANSYS通用有限元分析软件中的SHELL181单元,对规范和近似解析解的精度进行验证。研究结果表明,在跨中有2个支承的条件下,钢梁临界弯矩的规范与近似解析解与FEM解答之间的误差较大,需要引起设计者和规范编制者的关注。     

两跨非规则预应力型钢高强混凝土框架静力性能分析与设计

为研究基于套建增层的两跨非规则预应力型钢高强混凝土框架（PSRCF）静力受力性能,以高强混凝土强度等级、框架柱轴压比和长细比、框架梁跨高比、框架柱角钢含钢率以及预应力筋的张拉控制应力为主要参数,设计了15组单层两跨PSRCF体系;基于简化力学模型和材料本构关系,利用ABAQUS软件建立PSRCF的有限元模型,开展了单跨非规则预应力和非预应力框架的滞回分析,对通过仿真分析获得的滞回曲线和骨架曲线与拟静力试验结果进行对比,以验证有限元模型的合理性;基于此开展15组单层两跨PSRCF在竖向轴力及水平荷载作用下的静力分析,得到框架的单调荷载 位移曲线,考察了荷载 位移曲线随主要参数的变化规律,给出结构体系的塑性铰出现顺序和两跨PSRCF在套建增层工程中的设计建议。结果表明:柱的轴压比和长细比是影响框架静力性能的主要因素,塑性铰依然按照强柱弱梁的顺序出现,两跨非规则框架结构体系设计是合理的,可为该类新型结构体系在地震区的推广应用奠定基础。