门式刚架轻钢结构考虑压型钢板蒙皮效应综述

蒙皮效应研究和应用的意义在于一方面充分发挥压型钢板蒙皮体的潜在承载能力,另一方面,深化对于蒙皮效应对结构整体承载特性影响的认识,揭示轻钢结构的极限承载能力.本文根据国内外对门式刚架轻钢结构考虑压型钢板蒙皮效应的研究,介绍了蒙皮效应产生的机理和适用条件,研究方法及破坏形式.     

布索轻钢门式刚架受力性能的研究

以两跨门式刚架为研究对象,探讨索布置（包括索支承布置）的合理形式并确定两种布索方案.以两榀等跨度双跨轻钢门式刚架为模型,采用平面梁单元、平面杆单元及平面索单元组成的混合非线性单元,利用有限元软件AN-SYS对其进行分析.通过对普通轻钢门式刚架以及两种不同预应力索布置刚架在竖向荷载作用下的静力分析,比较它们在施加不同预应力方案的过程中及在竖向荷载作用下,刚架结构内力和变形的变化规律,为探讨其更为合理有效的构造方案提供参考.     

变截面门式刚架的几何非线性性能

基于二维等截面梁元几何非线性有限元理论，按照更改的拉格朗日列式法，推导了等截面梁元弹性刚度矩阵与几何刚度矩阵，并推广到变截面梁元；通过对刚架几何非线性性能的分析，结果表明刚架刚度、刚架高度以及水平荷载对刚架几何非线性的影响较大。     

变截面门式刚架的几何非线性性能

基于二维等截面梁元几何非线性有限元理论,按照更改的拉格朗日列式法,推导了等截面梁元弹性刚度矩阵与几何刚度矩阵,并推广到变截面梁元;通过对刚架几何非线性性能的分析,结果表明刚架刚度、刚架高度以及水平荷载对刚架几何非线性的影响较大。     

变面门式刚架结构的几何非线性性能研究

近年来,变截面轻型钢结构门式刚架在钢结构建筑中应用相当广泛,本文基于有限元基本理论推导了考虑剪切变形影响的变截面平面梁元的切线刚度矩阵,并编制了相应的变截面门式刚架的几何非线性分析程序,应用该程序,讨论了屋面均布菏载作用下变截面门式刚架的整体稳定性能;给出了相应的菏载一位移曲线。     

蒙皮效应在轻钢结构厂房中的应用

介绍了蒙皮效应的基本概念、作用机理及其在轻钢结构应用中的问题，并以实际工程为例，具体分析了蒙皮效应对檩条的约束作用及其对整个结构抗水平荷栽作用。结果表明在轻钢结构设计中考虑蒙皮效应，可以增强结构的整体刚度，为相连的构件提供侧向约束作用，减小结构的侧移，进而可以取消一部分支撑构件或减小构件的截面面积。     

蒙皮效应对门式刚架结构山墙设计的影响

通过建立计算机模型进行数值实验的方法,对门式刚架结构整体受力进行模拟.根据模型计算结果,分析了考虑蒙皮效应时,山墙支撑对柱顶侧移的影响;分析了考虑和不考虑蒙皮效应时,有支撑山墙及中间榀刚架的内力变化规律.分析结果表明：山墙的抗侧移刚度是蒙皮效应发挥作用的重要影响因素.只要山墙得到很好的约束,在通常情况下不必加横向抗侧支撑.在考虑蒙皮效应时,屋顶的压型钢板把中间榀刚架所承受的部分荷载传递给山墙,山墙刚架左右两侧主要控制截面的轴力、弯矩、剪力之差扩大,与中间几榀刚架趋势正好相反.     

等截面门式刚架结构的几何非线性性能研究

近年来，轻型钢结构门式刚架是钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。本应用基于有限元基本理论考虑剪切变形影响的平面梁元切线刚度矩阵，采用动坐标法编制了等截面门式刚架的几何非线性分析程序，应用该程序，讨论了屋面均布荷载作用下等截面门式刚架的整体稳定性能，并探讨了在不同设计荷载作用下，几何非线性对等截面门式刚架的工作性能的影响。     

蒙皮效应对蒙古包刚架抗震性能的影响

为研究蒙皮效应对蒙古包建筑抗震性能的影响,分别对添加蒙皮结构的冷弯型钢蒙古包和不添加蒙皮结构的冷弯型钢蒙古包刚架进行单点水平低周往复加载试验,通过对比2组试件的破坏程度和试验所得结果得出蒙皮效应对结构受力性能的影响.对比发现：蒙皮结构能够起到延缓结构屈服,降低结构破坏程度的作用.     

门式刚架焊接H形截面构件有效截面几何特性的计算

推导了门式刚架中焊接H形截面构件有效截面几何特性的精确计算公式,为简化计算过程,给出了相应的近似计算公式。算例表明,近似公式计算结果的精度能达到99%以上。     

蒙皮支撑的梁在静力荷载作用下的性能

本文采用非线性有限元分析方法对蒙皮支撑梁在仅考虑蒙皮的侧向支撑作用时的静力性能进行了研究。研究结果表明，蒙皮的侧向支撑作用可以大在改善构件的受力性能，提高其承载能力。     

跨越多檩条蒙皮体抗剪性能的实验研究

本文采用了悬臂梁实验方案，对跨越多檩条蒙皮体的抗剪性能进行了实验研究，研究了檩条数量对蒙皮体抗剪强度的影响以及蒙皮体在受剪时的变形情况，提出了跨越多檩条蒙皮体非对称受力模型的概念。     

轻钢结构蒙皮效应及其应用

轻钢结构中,压型钢板由于在其自身平面内具有较大抗剪能力,对主体结构具有明显加强作用,提高了结构的空间整体性,即压型钢板对主体结构存在明显的蒙皮效应。介绍了国内外对蒙皮效应的研究概况和蒙皮效应作用的机理、影响蒙皮效应的部分因数。     

填充墙对空间框架非线性地震反应特征的影响

填充墙对钢筋混凝土框架结构的震害有明显影响,已有研究侧重于分析填充墙竖向不规则布置对结构的不利影响。在规则、对称钢筋混凝土典型空间框架的基础上,设计了8种包括平面、竖向不规则在内的填充墙布置方式。在OpenSees平台上,采用基于柔度法的纤维模型模拟柱的双偏压非线性特征,采用等效对角斜支撑压杆模拟填充墙,对各空间框架进行了罕遇地震下的非线性反应分析。结果表明,布置方式合理的填充墙可以有效减小空间框架的地震反应;填充墙沿竖向不规则布置将明显加大框架的地震反应,并容易在填充墙减少或取消的楼层形成"层侧移"反应特征;各楼层具有相同的填充墙平面不规则布置方式,能在一定程度上减小框架的地震反应,但会引起塑性变形在未布置填充墙的局部平面位置集中;填充墙平面、竖向布置均不规则,仍将导致塑性变形集在局部楼层集中,由填充墙竖向不规则所导致的塑性变形集中效应会明显超过平面不规则布置对框架非线性地震反应的不利影响。     

吊车动荷载对山形门式钢刚架塑性内力重分布和变形的影响

本文研究悬挂吊车动荷载对焊接工字形等截面山形门式钢刚架塑性内力重分布和变形的影响。采用简单塑性理论和二阶弹塑性分析的两种方法进行了理论分析,并对三榀刚架进行了静荷载破坏、静荷载反复作用和400万次动荷载试验。研究表明:在使用条件的吊车动荷载作用下,即使在已出观一个塑性铰转动后,对刚架内力重力分布和塑性铰的形成均无明显影响,动应变和动挠度基本稳定,不会影响吊车的正常运行,按塑性设计的刚架,具有足够的安全度和刚度。本研究为在中、轻级工作制的吊车厂房刚架结构中应用塑性设计,提供了研究成果。     

轻钢蒙皮结构墙板支撑钢柱的侧向稳定分析

分析了组合体墙板的应力蒙皮效应对轻钢钢柱侧向稳定的影响,探讨了组合体墙板体系的3种等效弹性支撑刚度,运用势能驻值原理推导了考虑组合体墙板蒙皮效应的钢柱平面外计算长度系数,并给出了考虑该效应的柱顶临界轴力计算方法及组合体墙板的相应截面与规格要求。通过对计算结果的分析可知,该法作为组合体墙板设计方法是合理可行的,可为工厂设计提供参考。     

空间钢构架混凝土框架抗震性能的试验研究

为研究空间钢构架混凝土框架结构的承载力和变形能力、滞回曲线和骨架曲线、延性和耗能能力等抗震性能指标及其变形和破坏机制,进行了2榀空间钢构架混凝土框架和1榀普通钢筋混凝土框架试件在低周反复荷载下的对比试验。试验表明,空间钢构架混凝土框架结构的抗震性能要优于普通钢筋混凝土框架结构。     

门式刚架的塑性优化设计方法研究

将塑性设计理论应用于门式刚架的设计,并结合遗传算法这种离散型智能寻优方法,达到优化设计的目标.通过算例将遗传算法和塑性设计理论结合进行门式刚架的设计,证明塑性设计方法较传统设计方法具有一定优越性.     

受压弦管填充混凝土的矩形钢管桁架静力性能分析

为了研究弦管填充混凝土对矩形钢管桁架结构受力性能的影响,以受压弦管填充混凝土的矩形钢管桁架梁为研究对象,采用有限元数值模拟的方法,综合考虑材料非线性和几何非线性,分析了模型在节点荷载作用下结构的应力和变形分布、塑性发展和破坏模式。结果表明：下弦空管节点应力集中现象较明显,其承载能力是整个桁架承载能力的瓶颈;桁架的破坏模式是下弦空管节点塑性变形过大;弦管填充混凝土的节点变形和应力均很小,其承载能力较空弦管节点提高较大,受压弦管填充混凝土的矩形钢管桁架延性较好。