焊接楔形波纹腹板工字钢梁整体稳定性能研究

建立焊接楔形波纹腹板工字钢简支梁在不等端弯矩作用下的平衡微分方程,并采用有限积分法编写程序求解,提出楔形波纹腹板工字钢简支梁在不等端弯矩作用下临界弯矩的建议公式。将拟合公式计算结果与ANSYS特征屈曲分析进行比较,表明ANSYS特征屈曲分析与弹性理论吻合较好。利用ANSYS特征屈曲分析,拟合得到楔形波纹腹板工字钢简支梁和悬臂梁在6种典型荷载工况(集中荷载和均布荷载分别作用于上翼缘、剪心、下翼缘)下弹性临界弯矩的实用设计公式。在此基础上,通过ANSYS弹塑性稳定分析提出并验证楔形波纹腹板H型钢梁弹塑性稳定极限承载能力计算公式。最后进行5根楔形波纹腹板工字钢悬臂梁在自由端上翼缘单点加载的整体稳定试验,并将试验结果与ANSYS弹塑性分析结果及实用设计公式的计算结果进行对比,验证ANSYS有限元分析的合理性以及实用设计公式的可靠性。     

弹性转动约束的钢-混组合梁腹板剪切屈曲试验研究

基于里兹能量法与弹性板件理论推导钢-混组合梁腹板弹性转动约束系数χt计算公式与边界弹性转动约束的腹板剪切临界屈曲应力计算公式。由计算公式可知,钢-混组合翼缘弹性转动约束系数χt的主要影响因素为剪力钉的纵向间距s与横向间距li,且翼缘的弹性转动约束对腹板剪切临界屈曲应力有决定性影响。为验证弹性转动约束系数χt与腹板剪切临界屈曲应力计算公式,进行了一组7片钢-混组合梁试验,考察组合翼缘剪力钉布置的纵向间距s、横向间距li两个变量对腹板弹性转动约束系数以及临界屈曲应力的影响。通过对组合试验梁结果与该文理论方法计算的边界弹性转动约束的腹板临界屈曲应力结果进行比较,发现两种结果变化趋势一致,误差不超过11.6%,验证了之前提出的计算公式的正确性。     

偏心荷载下非弹性工字型钢梁的侧向屈曲抗力

承受梯度弯矩的工字型钢梁的侧向—扭转屈曲(LTB)强度取决于弯矩梯度系数Cb。而Cb取决于弯矩图的非均匀性、无支撑长度内所施加的横向荷载的大小和钢梁支座类型。一般地,Cb由规范根据弹性LTB分析理论给出。然而,同样的Cb被用在梁的非弹性屈曲分析中。提出1个三维有限元ANSYS模型用于工字型钢梁的非线弹性弯-扭分析,并用此模型研究了无支撑长度和偏剪心荷载(分别位于中心、上翼缘和下翼缘)对非弹性性能区域弯矩梯度的影响。研究发现AISC-LRFD的钢结构规范(AISC360-05)和结构稳定研究委员会导则给出的Cb对加载点在非弹性屈曲工字型钢梁的中心和下翼缘的情况并不准确。AISC-LRFD的抗弯公式过高评估了梯度弯矩作用下非弹性工字型钢梁的实际抗弯承载力。因此,提出了一个适用于该工况下非弹性区域的简单公式,用于替代规范给出的公式。     

C形截面檩条在风吸力作用下的整体稳定分析

采用开口薄壁构件理论,推导了上翼缘受约束的C形截面简支檩条在风吸力作用下发生弯扭屈曲的总势能,提出无拉条檩条的临界弯矩表达式,并与采用ANSYS板壳单元建模的结果进行对比。给出了不考虑屈曲前变形影响的临界弯矩公式,将其与EC3方法及试验结果对比,表明EC3的方法偏保守,而所提公式简单,计算长度系数比EC3的小10%,承载约高20%。     

钢结构的局部屈曲性能

考虑了单元间相互作用,提出热轧钢结构局部弹性屈曲应力的解析式,将局部屈曲分析结果与美国AISC钢结构规范中确定局部允许长细比时的内在假定进行对比。采用有线条法确定横截面局部屈曲应力。分析了AISC构件数据库中(不含管)每个截面在轴压下及绕主、次轴正、负弯曲时的局部稳定性。将求局部屈曲应力转化为计算平面屈曲系数k,给出了k的简化公式。新公式明确考虑了构件腹板-翼缘的弹性相互作用。结果表明:有线条法计算的k值与AISC规范中的假定明显不同。     

冷弯薄壁型钢受弯构件局部屈曲性能研究

采用有限条程序CUFSM对截面形式为TS40和TS61的19根550MPa高强冷弯薄壁型钢帽形截面简支檩条受弯构件局部屈曲应力进行分析,计算结果与试验值吻合较好。利用有限条程序对帽形截面受弯构件的翼缘宽厚比、腹板翼缘宽度比、卷边翼缘宽度比、腹板翼缘夹角等参数进行计算分析,结果表明腹板翼缘宽度比是影响帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数的重要因素。利用考虑板组相关的我国现行规范GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和英国冷成型薄壁构件设计标准(BS5950-5:1998)对帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数进行计算分析表明:我国规范在腹板翼缘宽度比小于1.5时偏于不安全,大于1.5时偏于保守,而英国规范相对比较安全。在参数分析的基础上,提出了考虑板组相关的帽形截面简支檩条受压翼缘弹性局部屈曲稳定系数计算公式,建议公式可供工程设计和修订规范参考。     

梯形波纹腹板钢梁横向弯矩有限元分析

横向弯矩存在于梯形波纹腹板钢梁翼缘,在梯形波纹腹板钢梁弹性抗弯强度计算中,是否考虑翼缘横向弯矩的影响,涉及结构计算与设计的合理与安全。本文运用ANSYS有限元软件计算分析弹性范围内翼缘横向弯矩对梯形波纹腹板钢梁抗弯强度的影响,并对影响参数进行了论述。对有限元分析与理论公式进行了计算对比,两种方法的合理性得到相互论证。可运用上述两种计算方法确定是否在弹性抗弯强度计算中考虑翼缘横向弯矩的影响。     

梯形波纹腹板钢梁弹性抗弯强度计算分析

梯形波纹腹板钢梁存在翼缘横向弯矩。在梯形波纹腹板钢梁弹性抗弯强度计算中,现行中国相关规程没有考虑翼缘横向弯矩的影响,其合理性值得研究。运用ANSYS有限元软件计算梯形波纹腹板钢梁翼缘弹性正应力,在正应力与弯矩分析基础上,得到翼缘横向弯矩对梯形波纹腹板钢梁弹性抗弯强度影响值。开展了对多个试件(包含中国相关规程推荐的波形试件)的计算,结果表明:翼缘横向弯矩对不同波形试件弹性抗弯强度存在不同程度的影响,若忽视翼缘横向弯矩,则计算偏于不安全。     

工字形截面压弯杆的平面外弯扭屈曲

对受不等弯矩作用下的楔形变截面受弯构件进行平面外弹塑性分析,同时考虑初始缺陷和两种典型的残余应力模式的影响。取小端截面和大端截面的最大应力比值K_σ分别为-1.0、-0.5、0、0.5和1.0,考虑截面塑性开展,引入通用长细比,在通用长细比中考虑了楔率和弯矩变化的影响,拟合得到了新的弯扭屈曲稳定系数公式。对于变截面压弯构件的平面外稳定,提出了弯矩项带指数的光滑曲线相关公式,轴力项和弯矩项均取自大端的内力及其截面性质,弯矩项的稳定系数来自新的弯扭屈曲稳定系数公式,弯矩项的指数考虑了小端和大端截面应力比K_σ的影响,与ANSYS有限元程序结果进行了对比,发现所提公式的精度很好。     

冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁局部屈曲性能研究

通过理论分析提出了冷弯薄壁型钢—混凝土组合梁钢梁腹板及翼缘的局部屈曲简化计算模型。继而在简化计算模型的基础上应用能量法分别求出了腹板及翼缘的弹性临界屈曲应力。结果表明,内填混凝土的存在有效地提高了腹板及翼缘的屈曲应力,改善了腹板及翼缘的局部屈曲性能。     

Effects of the law reforming public works contracts on the Italian building process

The Italian construction industry was rocked by the scandals regarding procurement by the public sector during the early 1990s. Although not confined to construction, the role of the state in construction demand meant that it was one of the most heavily implicated sectors. Known as 'tangentopoli', the scandals have prompted a major reform of public sector procurement in the Italian industry which, combined with changes required to conform with EU directives, is leading to a profound cultural change in the industry. This paper provides an authoritative review of the changes in the procurement codes and the roles and relationships within the construction industry. It shows how the project management of public sector programmes is being strengthened, and how the procurement of the design and construction processes is being separated to provide greater transparency in the process. Although it is too soon to tell what the actual impact of these changes will be upon construction industry practice, some suggestions are made in the concluding comments. En Italie, le secteur de la construction a ete secoue par les scandales concernant les approvisionnements par le secteur public au debut des annees 1990. Bien que n'etant pas limitee a la construction, la part de l'Etat dans la demande pour les travaux de construction temoignait que c'etait bien l'un des secteurs les plus impliques. Connus sous l'appellation de 'tangentopoli', ces scandales ont declenche une vague de reformes qui a touche les approvisionnements par le secteur public qui, combines aux changements necessaires pour se conformer aux directives de l'UE, conduisent a un profond changement culturel de cette industrie. La presente communication constitue une etude documentee des changements qui affectent les codes d'approvisionnement ainsi que les roles et les relations qui s'etablissent au sein de l'industrie de la construction. Elle montre comment la gestion de projets, lorsqu'il s'agit de programmes du secteur public, se trouve renforcee et comment la fourniture de prestations d'etudes et de travaux de construction joue en faveur d'une plus grande transparence du procede. Bien qu'il soit trop tot pour dire quel impact auront ces changements sur les pratiques dans le secteur de la construction, l'auteur conclut en faisant certaines recommandations.