缀板连接的内核分离式屈曲约束构件的承载力设计方法

屈曲约束构件可分为延迟屈曲构件和不屈曲构件,延迟屈曲构件在内核屈服前失稳破坏,当满足承载力设计要求时有更好的经济性。目前已有研究多针对不屈曲构件。针对缀板连接的内核分离式屈曲约束构件,利用平衡法研究了单个分肢的计算长度系数;推导了绕两个主轴的整体弹性屈曲荷载,利用有限元方法研究其弹性空间失稳特性;基于大量有限元弹塑性数值算例,拟合得到正则化长细比 稳定系数设计曲线。研究结果表明：分肢计算长度系数仅与缀板和分肢线刚度比有关,通过比较绕两个主轴方向的长细比可判断构件空间弹性失稳的形式;采用拟合设计曲线可较好预测延迟屈曲构件弹塑性承载力,且比有限元结果偏于安全,区分不屈曲构件和延迟屈曲构件的临界正则化长细比可取为0.75;最后给出了保证分肢弹塑性失稳不先于整体破坏的设计建议。建立的涵盖不屈曲构件和延迟屈曲构件的缀板连接的内核分离式屈曲约束构件承载力设计方法可为设计提供参考。     

波浪腹板连接的双核防屈曲支撑承载力及滞回性能研究

提出一种用波浪腹板连接的双内核防屈曲支撑(简称CW-BRB)。CW-BRB由浪腹板连接两个内置一字板 内核的全钢约束矩形钢管组成,且两个一字板内核在伸出外围约束构件端头前后均通过肋板加强形成H形截面 ,整体外围约束的抗弯刚度及内核端部强度均获得极大改善,承载力设计效益显著提高。首先,简要介绍波 浪腹板剪切变形对CW-BRB弹性屈曲荷载的影响,为计算其约束比或正则化长细比提供依据。其次,重点研究 CW-BRB受力性能,通过建立CW-BRB的壳单元模型,分析其单调加载承载力与反复拉压荷载作用下的滞回性能 ,研究约束比变化对其受力性能与破坏机理的影响。最后,设计了1根单波浪腹板和1根双波浪腹板连接的 CW-BRB进行反复加载滞回性能试验研究,并采用壳单元及壳单元位移耦合技术建立CW-BRB试验试件的精细化 有限元模型,进行反复拉压荷载作用下的滞回性能数值模拟分析。试验结果与有限元计算结果吻合较好。     

群柱失稳研究进展

首先对群柱平面内稳定性进行论述,通过算例分析简单阐述了同层框架柱以及层间框架柱的相互作用机理,并对各国学者在此方面的研究工作进行了总结;然后着重讨论了通高区结构群柱面外稳定问题,包括平面框架（矩形通高区）和曲面框架,其中对平面框架的群柱面外稳定设计方法的研究相对成熟,而对于面外支撑效果更强的曲面框架,通过算例分析了其失稳机理;最后对在高层筒中筒结构和塔结构中大量使用的网格式筒壳结构的群柱稳定问题进行了探讨。结果表明:网格式筒壳结构不同于平面框架,其在失稳时表现出明显的空间变形特性,使得网格式筒壳结构群柱面外稳定设计理论的研究变得非常复杂;各国研究成果较少,严重滞后于工程应用,亟待进一步解决。     

群柱失稳研究进展

首先对群柱平面内稳定性进行论述,通过算例分析简单阐述了同层框架柱以及层间框架柱的相互作用机理,并对各国学者在此方面的研究工作进行了总结;然后着重讨论了通高区结构群柱面外稳定问题,包括平面框架（矩形通高区）和曲面框架,其中对平面框架的群柱面外稳定设计方法的研究相对成熟,而对于面外支撑效果更强的曲面框架,通过算例分析了其失稳机理;最后对在高层筒中筒结构和塔结构中大量使用的网格式筒壳结构的群柱稳定问题进行了探讨。结果表明：网格式筒壳结构不同于平面框架,其在失稳时表现出明显的空间变形特性,使得网格式筒壳结构群柱面外稳定设计理论的研究变得非常复杂;各国研究成果较少,严重滞后于工程应用,亟待进一步解决。     

梭形空间桁架约束型防屈曲支撑的性能研究

防屈曲支撑的外围约束体系的革新研究始终是其核心内容。该文提出了梭形空间桁架约束型防屈曲支撑(STC-BRB)的概念,并以BRB工程应用中的四榀桁架约束体系为例,研究了STC-BRB的静力承载力和抗震设计方法。STC-BRB采用与其弯矩分布图相似的梭形桁架作为外围约束体系,具有提高材料利用率及外形美观等特点,适用于高层建筑和空间结构设置外露BRB的工程应用。该文建立了STC-BRB梁单元模型,采用ANSYS有限元软件对其弹性屈曲性能、弹塑性承载力和滞回性能展开研究,分别给出了基于承载力型和耗能型BRB约束比门槛值的设计方法。研究STC-BRB弹性屈曲性能,基于弹性屈曲荷载的理论和数值计算结果,提出了弹性屈曲荷载的计算公式,给出了BRB约束比的表达式。基于变化约束比的STC-BRB算例的计算结果,分别对其单调轴压弹塑性承载性能和拉压循环荷载作用下的弹塑性滞回耗能性能进行分析,研究了STCBRB的失稳模式、极限承载力以及滞回耗能能力,获得了STC-BRB承载型和耗能型的约束比门槛值,建立了承载力和抗震设计的基本计算理论和设计方法。     

厚壁离心铸钢管稳定承载力与设计方法研究

因为工程中常用的轧制及焊接两种钢管的制作工艺均无法实现厚壁钢管的制作,为此厚壁离心铸钢管在建筑钢结构工程中便开始应用。广州新白云国际会议中心工程首次采用了厚壁离心铸钢管作为其主要受力构件。目前,国内外关于厚壁离心铸钢管的研究成果很少,规范中也缺乏相应的设计依据。对厚壁离心铸钢管抗弯及偏心受压构件进行了承载性能试验,研究了铸钢管的受力性能。结合有限元数值分析对厚壁离心铸钢管在偏心荷载作用下的稳定极限承载力进行了研究,获得了偏心受压构件N-M承载力相关曲线,并与试验结果进行了对比。最后给出了厚壁离心铸钢管轴心受压及偏心受压构件的稳定设计方法。     

确定斜拉屋盖结构拉索预应力的逐步去约束法

斜拉钢结构是典型的刚柔组合结构,其找形分析是一个"由形找力"的过程,即依据结构设计或施工确立的几何位形,确定拉索的预应力值,使结构在预应力和恒荷载作用下,能够达到结构设计要求的几何位形。针对斜拉结构的组成与受力特点,提出了确定拉索预应力值的逐步去约束迭代法:按照设计要求的结构成型态,将整体结构按照一定顺序分为若干个基本单元,通过给结构控制点施加约束并有规律地逐步释放约束,依次确定结构中拉索中的预应力值。论文通过一个简单的平面模型介绍了逐步去约束法的基本原理与实施步骤,最后结合一实际工程计算确定了其拉索的预应力值及拉索的下料长度。     

某体育场施工张拉方案及张拉模拟分析

斜拉结构是一种典型的刚柔组合结构,广泛应用于大跨度体育场馆屋盖结构等公共建筑中。对于由刚性屋盖和柔性拉索以及桅杆等组成的斜拉结构而言,预应力施工张拉通常采用逐步张拉成型的施工方法,张拉过程中预应力的控制、结构力与形的控制以及张拉方案的确定是施工张拉要解决的核心问题。分析制定张拉施工方案所应遵循的原则,并以某体育场屋盖结构为例,对拟定的两种张拉顺序和两种张拉阶次进行张拉施工模拟分析,同时依据数值分析结果评估各种张拉方案的优缺点,为该体育场屋盖钢结构张拉施工方案的最终确定提供依据。     

某高层建筑混凝土核心筒-外框架竖向变形差值研究

某高层建筑采用混凝土核心筒-钢管混凝土外框架结构体系,考虑到混凝土的收缩徐变效应,核心筒-外框架会产生竖向变形差值,从而使核心筒-外框架水平连接构件产生竖向位移差值并导致施工内力产生.采用ANSYS软件中的生死单元法模拟施工过程,计算高层结构核心筒-外框架竖向变形预调值,同时分析连梁端部采用不同连接时连梁和楼面板的受力...     

中国动漫博物馆复杂铸钢节点分析与研究

铸钢节点被用于中国动漫博物馆的钢网格筒结构体系和复杂节点连接。采用有限元分析和足尺试验相结合的方法分析铸钢节点的受力性能。有限元分析通过数值分析方法揭示了节点的应力分布规律。在1.3倍设计荷载作用下,足尺试验结果与有限元结果吻合良好。根据有限元分析和试验结果,优化节点设计。在设计荷载作用下铸钢节点处于弹性工作状态。节点极限承载力大于3倍设计荷载。