单调荷载下带加劲肋钢板混凝土剪力墙力学性能有限元分析

目的 研究一种新型带加劲肋钢板的混凝土剪力墙的力学性能.方法 利用ABAQUS有限元软件在剪力墙顶端加侧向位移,针对不同参数如轴压比,剪力墙厚度,钢板厚度等的剪力墙的力学性能进行研究,分析剪力墙的承载力和屈服位移.结果 剪力墙的承载能力随着内置于剪力墙的钢板厚度,剪力墙的厚度,轴压比,混凝土强度等级的增加而增加.带加劲肋钢板的剪力墙比普通混凝土剪力墙的承载能力和屈服位移都有很大的提高,钢板对剪力墙屈服后强度的提高有很大帮助.结论 带加劲肋的钢板内置于剪力墙中能大幅度提升剪力墙的单调荷载下的力学性能.     

水电站埋藏式加劲压力钢管的结构计算与设计优化

作者根据圆柱壳的轴对称弯曲理论,推导出地下加劲埋管结构计算的理论公式,并据此编制出地下埋管结构应力计算和设计优化程序。该程序在满足规范规定的各种约束条件下,以管壁厚度、加劲环间距、高度和厚度等作为变量,以每米钢管的总用钢量为目标函数,进行结构应力计算和工程量比较,从中选出用钢量相对最小的设计方案。计算表明:当地质条件中等,内、外水压力较大时,采用本计算方法与按规范规定的设计方法并同样进行了优化设计后的结果相比,每米钢管的用钢量可节约5%~18%左右。     

波浪腹板工形梁支承加劲肋设计方法研究

为解决波浪腹板工形梁支承加劲肋设计问题,进行了受力机理的研究,根据受力状态的不同对加劲肋进行分类,并采用ANSYS进行了有限元模型的数值分析;将波浪腹板对加劲肋的约束作用简化为等效约束长度的平腹板,将支承加劲肋转化为在腹板平面内失稳的轴压构件并计算其稳定性;通过参数分析,揭示了等效约束长度与腹板幅长比及腹板高厚比相关,进而建立了单侧与两侧约束情况下等效约束长度的计算公式.结果表明:与平腹板工形构件不同,波浪腹板工形构件的腹板面外刚度增大,但腹板沿构件轴向刚度变小,因而对加劲肋的面外约束不足,需要重新评估加劲肋在集中荷载作用下的稳定性计算;提出的波浪腹板工形梁支承加劲设计方法具有较好的安全性和经济性.     

开洞加劲钢板剪力墙的力学性能研究

针对深圳梅山苑7号楼钢板剪力墙上开洞问题,对开洞闭口加劲钢板剪力墙进行了有限元研究,给出了不同开洞位置和不同开洞率钢板剪力墙荷载-侧移曲线,分析了开洞位置和开洞率对初始刚度、屈曲荷载和极限荷载的影响.研究表明,中间开洞对钢板剪力墙刚度和极限承载力影响较大,可以采用线性公式计算开洞对钢板剪力墙初始刚度、屈曲荷载和极限荷载的折减.     

一则电梯耐火门设计计算实例与试验验证

根据GB／T24480-2009．以一个电梯耐火门设计实例,介绍了电梯耐火门的完整性、隔热性的理论计算以及加强筋的设计。对设计的耐火门进行了耐火试验,通过上部、中部、下部门板的热成像图分析了平均温升,并测量了气体泄漏量。     

箱型支撑结构加筋板布局设计方法研究

针对箱型支撑结构内部加筋板的布局问题,提出了一种基于密度法的高效设计方法。将箱型结构表示为内部布置有平行分布杆的结构,即所谓的纤维模型;采用密度法对承载外壁的材料分布进行优化设计;根据外壁的材料分布情况,确定箱型结构的内部加筋板。引入纤维模型,将三维实体结构拓扑优化设计问题转化为二维板壳结构的拓扑优化问题,计算量小,设计效率高。通过对典型设计实例的设计分析,说明了该方法的有效性。     

加捻植物纤维增强聚氨酯复合材料的力学特性与疲劳性能

采用多维植筋法制备了软质聚氨酯泡沫/加捻植物纤维（FPUF/TPF）复合材料,研究了植筋方向、TPF毛羽率及植筋体积分数对FPUF/TPF结合界面、力学性能、耐疲劳性能的影响。结果表明,植筋后复合材料的力学性能及耐疲劳性能均有所提升,植筋体积分数在0.35 %~0.7 %之间时,复合材料能在保证轻质的前提下得到较好的性能增强。植筋后力学性能的增强表现为压陷硬度提升,最高可提升89.69 %;压陷比普遍提高,最高达3.56,提升了37.98 %,支撑性能得到提升;横向植筋样品的滞后损失率普遍降低,作为垫材时样品舒适感提升;纵向植筋样品的滞后损失率普遍升高,缓冲性能有所提升。植筋后复合材料耐疲劳性能的增强表现为抗蠕变抗变形能力提升,长时间使用后变形更小;40 %压陷硬度损失率最低为11.01 %,降低了38.59 %,植筋后的循环次数最高可达空白样品（FPUF）的4.1倍;压缩永久变形率较空白样品降低29.63 %。同时对比发现,横向植筋样品的结合界面优于纵向植筋,毛羽较少的TPF与聚氨酯的界面性能较好,过多的毛羽会一定程度上影响泡孔大小和形态。     

承内外压复合材料方管的加强筋结构设计

采用加强筋可提高复合材料方管在内外压下的抗变形能力,但目前对于加强筋的结构设计研究不足。针对复合材料方管,采用ANSYS软件研究了3种结构的加强环筋（1T型空心加强筋、U型空心加强筋和实心加强筋）对复合材料方管变形的约束能力。制作了5件复合材料方管试样,并测试了其受内外压下的最大变形。结果：采用竹型空心加强环筋的复合材料方管具有最小的变形。在内压0．02MPa下测得最大变形为3．7～4．1mm,在外压0．01MPa下测得最大变形为4．5—4．7mm,试验结果与有限元分析结果基本一致。表明：竹型加强环筋更适合于方管筒身段的加强,方管的最大变形均未超过高强玻璃纤维的弹性变形。     

梁柱端板连接节点的滞回性能试验研究

为了研究钢框架中梁柱端板连接节点的滞回性能,本文进行了8个节点试件的循环加载试验,其中有7个试件的柱端施加了轴向压力,4个端板设置了加劲肋。试验结果表明:端板连接具有良好的延性和耗能能力,节点的转角都超过了0.03rad;端板刚度是影响节点滞回性能和极限承载力的决定性因素;端板较薄时,端板加劲肋不但可以显著提高端板刚度,而且可以延缓梁翼缘与端板间焊缝的开裂,有效提高承载力,减小撬力。最后根据试验结果提出了设计和施工建议。     

弹壳体结构对燃料装药抛撒速率影响的数值模拟研究

为研究壳体结构对燃料近区抛撒速率的影响,利用LS-DYNA程序,分别对无加强杆结构和有加强杆结构的中心抛撒药驱动燃料抛撒和壳体破坏过程进行数值模拟,并与试验结果进行了对比,得到了燃料边界初始膨胀状态、壳体破裂过程和刻槽应力随时间变化的规律,以及不同结构对燃料抛撒最大速率的影响。研究结果表明：在满足结构强度的要求且径向强度相同的情况下,加强壳体的轴向拉力,能够有效提高燃料抛撒速率;在相同的中心药量/燃料量的情况下进行抛撒,当轴向拉力提高0.7×10⁶ N时,有加强杆结构较无加强杆结构有利于获得较大的抛撒速率,有加强杆结构的燃料最大抛撒速率可达316.3 m/s,无加强杆结构的燃料最大抛撒速率为285.3 m/s,燃料抛撒最大速率提高了10.8%.