钢结构跃层加层的地震反应分析

根据现行的<建筑抗震设计规范>(GB 50011-2001),结合2个工程实例,通过建立空间三维有限元模型分析了钢结构跃层加层结构的动力特性,并分别用振型分解反应谱法和时程分析法对分离式和整体式外套框架跃层加层结构进行了地震反应分析,比较了2种结构的地震响应和抗震性能.结果表明:整体式跃层加层结构所受地震力较大,层间剪力峰值持续时间较长,衰减较慢.所得结论可为具有类似加层结构的抗震设计提供参考.     

夹板式单层玻璃板承载性能的简化设计方法

夹板式幕墙系统是一种新兴的玻璃幕墙体系,且近年来工程实践发展迅速,但其理论与设计方法的研究却远滞后于它的实际应用,尤其是目前的规范尚未对夹板式玻璃板承载性能的设计方法做出规定.本文在试验和大量有限元参数分析工作的基础上,提出了夹板式单层玻璃板面外受弯、面内局部承压以及压弯共同作用的受力性能简化设计方法,通过设计方法与试验结果的对比,进一步论证了简化设计方法的有效性.     

单层索网玻璃幕墙与主体结构地震响应的整体分析

点式玻璃幕墙单层索网柔性支承体系将晶莹通透的建筑玻璃和简洁细小的单层索网有机结合,成为建筑与结构设计融合经典.而当前关于单层索网点式玻璃幕墙抗震性能研究甚少,尤其是主体结构对其地震响应的影响.本文针对不同的主体结构和单层索网的耦合模型,对单独索网地震响应研究进行整体分析.分析结果表明:耦合模型的自振特性具有一定的独立局部自振特性;主体结构对单层索网的地震二次输入影响受主体结构和单层索网自振特性的影响,主要表现为二次输入频谱特性和输入幅值的不同;主体结构对单层索网的地震响应较大,可不同程度的放大或者减弱地震作用;主体结构对索网高阶振型具有激发效应.因而对现有规范玻璃幕墙设计不考虑主体结构的做法提出了挑战,为进一步研究主体结构对幕墙的影响提供参考.     

高强度钢材轴心受压构件的受力性能

介绍了高强度钢材在实际工程中的应用状况,基于高强度钢材焊接截面钢柱轴心受压试验结果,给出了高强度钢材焊接箱形和焊接I形截面的残余应力分布,并结合多个国家的钢结构设计规范对试验结果进行了分析计算、讨论和比较,对高强度钢材焊接截面轴心受压构件整体稳定和局部稳定受力性能进行了研究。研究结果表明,焊接箱形和焊接I形(绕弱轴,翼缘为焰切边)两种截面(板厚<40mm)的高强度钢材(屈服强度690MPa)轴心受压构件的整体稳定系数高于普通钢材钢构件,可以划分为b类截面;而翼缘的局部稳定性能没有明显提高,翼缘宽厚比限值仍可采用我国现行钢结构规范的规定值。     

点式玻璃建筑中柔性支承体系承载性能的非线性分析

柔性支承体系在设计时必须采用可以考虑几何非线性的计算程序进行设计。在推导出可以考虑几何非线性平面二力杆单元和平面梁单元的切线刚度矩阵基础上,编制了计算柔性支承体系的有限元程序,并在其中加入索单元特性和可以考虑初始预应力的影响。使用该程序,可以方便的对柔性支承体系进行设计。还利用这套程序,对两种典型的柔性支承体系进行了计算比较分析。     

不锈钢复合钢材钢结构研究进展

不锈钢复合钢材兼具不锈钢优良的耐腐蚀性能和传统结构钢材的高强度、低成本特点,应用于钢结构工程中具有综合力学性能更优、施工简单周期更短、设计使用年限更长、全生命周期成本更低、综合社会效益更高等显著优势,尤其适用于对耐腐蚀性要求较高的工程结构。目前不锈钢复合钢材已在高层建筑幕墙和铁路钢桥面板中得到了成功应用,为了继续推广其在结构工程领域中的应用发展,亟需加强从相关基础力学性能和关键应用技术角度进行的研究与讨论。详细介绍了不锈钢复合钢材的生产制造和工程应用等产业基础,并对国内外学者针对不锈钢复合钢材在材料和构件层面力学性能开展的研究进展进行了全面综述,包括材料的拉伸性能、冷弯性能、高温性能、断裂与疲劳性能、滞回性能、动态力学性能、耐腐蚀性能、界面性能等基本力学性能和构件的稳定性能、残余应力、焊接接头性能、缺陷修复以及有限元模型的相关研究。该文可为进一步在结构工程领域开展不锈钢复合钢材的相关研究、设计与应用实践提供参考。     

火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算

由于火灾高温导致钢材弹性模量减小,单层网壳结构在火灾下更容易发生整体失稳现象,为了获得火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算方法,分析了单层网壳结构火灾高温下有限元计算的原理,对K8型单层网壳结构在整体不均匀温度场和局部高温两种典型火灾升温情形下的弹塑性稳定承载力进行了系统的计算分析和对比,并在此基础上,借鉴常温下K8型单层网壳火灾下弹塑性稳定承载力的计算表达式,得到了火灾下弹塑性稳定承载力的具体计算公式.     

火灾中网架结构受力分析与设计方法

以典型大跨度平板网架结构为研究对象,基于火灾下网架结构受力性能的有限元分析方法和原理,通过大量数值计算,分析火灾高温作用下结构的整体变形和受力性能,揭示此类结构抗火受力性能的主要影响因素,给出典型跨度网架结构各种不同参数下的火灾临界温度设计值.在拟夹层板设计方法基础上进行理论与数值分析,获得了火灾下计算网架结构最大位移值的简化计算方法--修正拟夹层板法.在适用范围内,该法可简便算出火灾下网架结构的最大变形值.     

钢-混凝土深肋组合扁梁楼盖空间作用研究

本文建立钢-混凝土组合扁梁整体楼盖三维实体有限元模型,对组合扁梁楼盖在水平荷载作用下的承载性能、变形特点进行了分析;采用刚度比参数和相对挠度比等方法对组合扁梁楼盖的空间作用进行了分析.研究表明,钢-混凝土组合扁梁楼盖具有较大的水平刚度,满足水平刚度无限大的假定.本文最后提出了考虑混凝土肋及其布置方向的组合扁梁楼盖刚度比的计算方法.     

超高强度钢材焊接箱形轴心受压柱整体稳定的有限元分析

目的运用有限元方法分析计算超高强度钢材焊接箱形截面轴心受压柱整体稳定受力特性的准确性和可靠性,以及残余应力的影响.方法运用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型,准确模拟构件的残余应力和几何初始缺陷,对11个超高强度钢材焊接箱形截面轴心受压柱的整体稳定受力特性进行了有限元分析,并与相应的试验结果进行对比.结果有限元计算得到的承载力与试验实测结果的平均误差〈4%,且标准差〈5%.残余应力的2种变化对整体稳定承载力的影响〈3%.结论建立的有限元模型能够准确地分析计算超高强度钢材轴心受压柱的整体稳定受力特性,为进一步运用该有限元模型对各种截面的超高强度钢材轴心受压柱的整体稳定受力特性进行分析计算提供了正确性依据.残余应力的变化对超高强度钢材焊接箱形截面轴心受压柱整体稳定承载力的影响较小,可能采用比普通钢材钢柱高的整体稳定系数.