矩形钢管混凝土翼缘-蜂窝钢腹板H形截面组合短柱轴压性能试验研究

为研究矩形钢管混凝土翼缘-蜂窝钢腹板H形截面组合短柱(STHCC)的轴压性能,进行了16根STHCC短柱的轴压静力试验。主要研究参数包括约束效应系数、混凝土立方体抗压强度、翼缘钢管腹板厚度和柱长细比。通过轴压试验得到STHCC短柱试件的试验现象和破坏形态、荷载-位移曲线、钢管翼缘和蜂窝钢腹板的荷载-应变曲线,分析了四参数对STHCC短柱轴压承载力的影响规律及受力机理。结果表明：钢管的外表面会产生吕德尔滑移线,所有试件钢管混凝土翼缘均呈剪切型破坏;试件荷载-位移曲线大致可分为弹性、弹塑性、荷载下降和残余变形等四段。随着约束效应系数和蜂窝钢腹板厚度的增加,试件的轴压承载力逐渐提高;随着长细比的增大,试件的轴压承载力却逐渐下降。最后,通过引入组合效应修正系数和综合影响变量,建立了与试验结果吻合较好的STHCC短柱轴压承载力计算式,并给出了该类轴压短柱的设计建议。     

双跨钢管高强混凝土拱桥模态分析与对比

为了获得钢管高强混凝土拱桥的和振型特征,文中以某双跨拱桥为例,通过改变拱肋中混凝土强度、钢管厚度、径厚比等参数,分析其对钢管混凝土拱桥的刚度及自振频率的影响,明确混凝土强度及拱肋钢管厚度对固有频率及拱肋位移的影响规律.结果表明拱桥最大竖向振动频率与最大水平振动频率均小于人体感知范围,振动发生时并不会使人感觉到有明显的振感.拱肋、桥面系的平面内刚度大于平面外刚度,拱肋和桥面系的平面内弯曲变形出现的时间较晚.拱肋中混凝土强度的增加对拱肋刚度的提高并不明显.随着钢管厚度的增加,拱肋的延性和拱桥的竖向刚度逐渐提高,但钢管厚度过大会不利于拱桥的整体稳定性.钢管径厚比的增大有利于提高拱肋的平面外刚度及拱桥整体的竖向刚度.为进一步开展拱桥的动力响应分析奠定基础.     

预应力钢骨混凝土框架在套建增层中应用

构建了一种以内置H型钢预应力混凝土组合梁作为框架梁、以配置4个或8个角钢的角钢混凝土柱为框架柱的新型框架结构,该框架适合于既有房屋的套建增层改造。给出了这种新型框架的施工方案和节点构造,可为套建增层工程设计提供参考。     

敞口锚固式储罐壳液耦合模态分析

为了解储液罐的自振特性,利用有限元软件ANSYS建立了2000m3锚固式敞口储罐壳液耦合的有限元模型,计算出储罐的前3阶的液体晃动频率和梁式振动频率,并对壳液耦合储罐振动规律进行了分析,为进一步开展充液储罐的抗震性能分析提供参考。     

可变参数的三杆桁架体系优化仿真

采用ANSYS有限元分析软件,通过对三杆桁架体系的优化设计,以满足给定的刚度和强度要求下使体系的重量最小为目标,建立了桁架体系的有限元模型,加载求解,利用其优化功能模块进行了优化处理,给出了桁架体系的最优组合,为类似实际工程设计提供了有价值的理论依据。     

L形钢骨混凝土短柱轴压性能数值研究

为了研究L形钢骨混凝土短柱的轴压性能,本文借助有限元软件ABAQUS,通过选择合理的材料非线性本构模型,建立该类短柱的有限元模型,对L形钢骨混凝土短柱进行仿真分析,获得荷载-位移曲线,与已有的试验结果进行对比,二者吻合良好,验证了本文有限元建模方法的可行性,进一步开展了该类组合柱极限承载力的对比分析,为该类组合柱的偏压性能研究奠定基础。     

矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱非线性屈曲性能研究

为研究矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱(STHCC)的整体稳定性能,以套箍系数、试件长度、名义长细比、混凝土强度等级及截面尺寸为控制参数,设计了30根不同参数的STHCC试件。基于简化的钢材本构模型及考虑套箍效应的混凝土非线性本构模型,利用ABAQUS有限元软件建立19根钢管混凝土柱(CFST)的有限元模型,引入初始缺陷(特征值屈曲一阶模态的1/1 000),开展试件的非线性屈曲分析,将有限元数值解与试验数据进行对比,两者吻合较好,验证了有限元建模方法的合理性。基于此开展30根STHCC试件非线性屈曲分析,提取相应的荷载-位移曲线,考察屈曲荷载随套箍系数、试件长度、名义长细比、混凝土强度等级及截面尺寸的变化规律。结果表明:套箍系数及试件长度对轴压长柱的稳定承载力影响更加明显。最后,依据有限元数值解建立考虑初始缺陷情况下STHCC组合长柱的稳定承载力计算表达式,提出该类轴压长柱的设计方法与设计建议。     

斜靠式钢箱系杆拱桥成桥索力检测及稳定性分析

为研究斜靠式钢箱系杆拱桥(5片拱肋)的稳定性,依托引江济淮工程下承式斜靠拱桥——创新大道桥,对成桥后的斜靠拱桥进行吊杆索力检测;并建立考虑几何及材料非线性的斜靠式钢箱系杆拱桥有限元模型,借助索力检测数据分别与设计索力值和模拟值对比分析,前者评价桥梁吊杆整体张拉控制效果,后者验证斜靠拱桥模型的可靠性;进而对该斜靠式系杆拱桥的稳定性进行了研究。结果表明：实测值与设计值最大误差为3.91%,该斜靠式拱桥吊杆整体张拉控制效果较好;实测值与模拟值最大误差为0.63%,验证了模型的可靠性。其次,施工全过程拱桥结构的稳定系数满足工程要求;斜靠钢箱拱对下承式系杆拱桥稳定性提升程度为72%,斜靠式系杆拱桥的弹性稳定性能高低取决于拱肋面外失稳出现的难易程度,初始几何缺陷对斜靠式系杆拱桥的稳定承载力影响较大;斜靠拱和风撑两者协同工作能显著提高结构稳定承载力。最后给出该类系杆拱桥的设计建议,为同类工程施工和设计提供参考。     

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。