耐候冷弯型钢输电铁塔真型试验研究

耐候钢及冷弯型钢输电铁塔的显著特点是可避免传统输电铁塔的热镀锌防腐,大幅度减少环境污染。以梧侣—内官220 k V输电线路工程为依托,设计出1基耐候钢及冷弯角钢直线塔SZ621N。为了保证工程的安全可靠运行,耐候钢及冷弯型输电铁塔顺利通过了9个工况的100%设计荷载测试,其中超载工况下,当荷载达到118%时,铁塔发生失稳破坏。各工况试验实测位移与理论计算位移相吻合。根据试验结果,提出了耐候钢及冷弯型钢输电铁塔设计中应该注意的问题。     

高温下冷弯薄壁型钢的力学性能分析

由于火灾中冷弯薄壁型钢结构的力学性能参数(如:屈服强度和弹性模量)的急剧下降,引起承载力的下降,使得力学性能成为冷弯薄壁型钢结构设计的重要指标。因此需要掌握高温下冷弯薄壁型钢的力学性能(屈服强度和弹性模量)。尽管有高温下冷弯薄壁型钢力学性能的相关试验数据,但是该数据不能涵盖各种不同等级和厚度的冷弯薄壁型钢。针对在澳大利亚经常使用的两种厚度的高强和低强冷弯薄壁型钢进行高温试验研究。拉伸试验的温度控制在20～700℃。将试验结果与已知的降低屈服强度、弹性模量和应力-应变曲线的因素进行比较,以确定哪个因素可以被提高。在昆士兰工科大学,很多不同的冷弯型薄壁型钢的试验结果用于同样类似的研究中。改进后的方程用于分析一定范围内不同等级和厚度的冷弯型钢屈服强度和弹性模量降低的因素及应力-应变曲线。给出试验结果及与之前研究结果的比较、钢的设计标准和新的计算方程。     

预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体抗弯性能试验研究

研究了一种新型预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体,即在冷弯薄壁型钢骨架内部喷涂轻聚合物填料,并在墙体一侧喷涂轻聚合物保温层,在另一侧拼装石膏板或水泥纤维板。进行了4个足尺预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的抗弯性能试验,详细考察了墙体在均布荷载作用下的破坏模式和应变分布规律,研究了墙体抗弯承载力和荷载-挠度曲线。试验研究表明,预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体具有良好的抗弯承载力,其抗弯承载力为自重的10.71~19.14倍;内部填料类型和墙面板类型对复合墙体抗弯承载力和挠度有一定影响。研究结果将为预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的设计和应用提供参考依据。     

我国冷弯型钢结构发展现状及展望

就国内冷弯型钢结构理论和技术发展及工程应用现状进行了简要回顾和总结,包括冷弯型钢截面、材料及材性,基本构件设计理论和方法,冷弯型钢结构体系及工程应用,冷弯型钢结构抗震、抗火与抗风等防灾研究,冷弯型钢相关技术标准的发展历史与现状等。在此基础上,就冷弯型钢结构目前存在的问题和发展方向进行了探讨,为国内今后冷弯型钢结构的研究和工程实践提供参考。     

冷弯槽形受弯构件畸变屈曲承载力研究

采用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》、北美规范、澳洲规范以及低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程(报批稿)对文献[2]的18根冷弯型钢纯弯构件畸变屈曲极限承载力进行了计算分析.结果表明:《冷弯薄壁型钢结构技术规范》过于保守,北美规范、澳洲规范虽与试验比较吻合但安全性不高,而《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(报批稿)具有较好...     

冷弯薄壁型钢节点试验研究

冷弯薄壁型钢结构由于具有轻质高强等优点,越来越多地被建筑工程所采用。节点作为这种结构形式的重要组成部分,对结构性能的发挥起到了关键作用。对三种不同形式的节点进行了试验研究,对其荷载-应变关系、荷载-位移关系、荷载-转角关系以及承载力等方面进行了对比分析,得到了关于冷弯薄壁型钢节点的有益结论。试验结果与有限元分析结果比较一致。     

国际期刊导读

高温下冷弯薄壁型钢的力学性能分析 摘要：由于火灾中冷弯薄壁型钢结构的力学性能参数（如：屈服强度和弹性模量）的急剧下降,引起承载力的下降,使得力学性能成为冷弯薄壁型钢结构设计的重要指标。因此需要掌握高温下冷弯薄壁型钢的力学性能（屈服强度和弹性模量）。尽管有高温下冷弯薄壁型钢力学性能的相关试验数据,但是该数据不能涵盖各种不同等级和厚度的冷弯薄壁型钢。     

冷弯厚壁型钢冷弯效应及残余应力研究进展

目前,我国对壁厚6 mm以上的冷弯型钢在结构设计时尚无相应技术标准可依。首先,介绍了北美AISI、澳洲/新西兰AS/NZS规范、欧洲ER3规范和我国GB 50018—2002规范中考虑冷弯效应的屈服强度计算方法及其理论依据,并将各规范计算值与冷弯厚壁试验数据进行了对比,结果表明各国规范计算值均偏于保守,其中,我国规范计算值和欧洲规范很接近,可用于厚壁型钢考虑冷弯效应的屈服强度计算。其次,鉴于冷弯型钢中残余应力分布与热轧型钢中完全不同,对冷弯残余应力从试验、理论和数值研究方面进行了评述,可为冷弯厚壁型钢构件的进一步研究提供基础。最后,结合我国现有的规范情况,对冷弯厚壁型钢在冷弯效应及残余应力方面有待进一步研究的问题提出了建议。     

Sheathed冷弯型钢结构房屋:抗震设计方法

目前,各个研究小组都致力于Sheathed冷弯型钢结构抗震性能的试验和理论研究。尽管已经进行了大量的试验和理论研究,目前的抗震设计方法还需要进行改进。为了解决这一问题,本文提出了一种结构设计方法,能在线性动力分析和非线性静力抗震分析中考虑三类设计计算图表,螺钉间距和所有的剪力墙构件。此外,提出了一种方法,可用于预测Sheathed冷弯型钢结构剪力墙整体Pushover反应谱分析,有助于此种结构设计方法的进一步研究。     

无对称轴冷弯薄壁型钢梁稳定承载力的设计方法研究

对两种开口无对称轴冷弯薄壁型钢梁的稳定承载力进行研究,通过9组不同厚度试件的弯扭试验共计18个试件的试验,研究了该类构件的承载力及破坏模式。通过现有理论,推导出无对称轴冷弯薄壁型钢梁在横向荷载作用下的临界弯矩,给出方便设计使用的无对称轴冷弯薄壁型钢整体稳定系数的计算公式。通过计算结果与试验结果的比较,证明了推导公式的有效性。     

G550级高强薄板钢材的材性及应用

近年来,壁厚不大于1 mm、屈服强度达550 MPa的高强冷弯薄壁型钢已在国外实际工程中开始应用.为了促进高强冷弯薄壁型钢结构在中国的推广应用,验证高强钢材对中国冷弯薄壁型钢结构技术规范相关设计规定的适应性,本项目开展了G550级冷弯薄壁型钢的材性和轴压构件受力性能的系列试验研究,以期提出适用G550级钢材构件的设计计算建议.首先对t为0.48,0.60,0.75,1.00 mm 4种厚度G550级冷轧镀层薄板进行了材性试验研究,考察和分析了其材性特征,讨论了在中国推广和应用高强冷弯薄壁型钢时可能存在的主要问题及相应对策.材性试验结果可用于构件的试验研究和分析.     

冷弯厚壁型钢考虑冷弯效应的屈服强度计算方法研究

为研究冷弯效应对壁厚6.0 mm以上的冷弯厚壁型钢屈服强度的影响,对4种不同截面、不同厚度的冷弯厚壁型钢进行了截面不同部位的材性试验研究,同时对现有国内冷弯厚壁型钢的材性试验和短柱试验数据进行了汇总。在简要回顾国内外冷弯厚壁型钢考虑冷弯效应的屈服强度计算公式及其理论依据的基础上,将各国规范计算值与试验值进行了对比。结果表明：冷弯效应对冷弯厚壁型钢的屈服强度影响较大,其影响程度与板件的宽厚比关系明显;我国规范、北美、澳洲/新西兰规范公式,以及朱爱珠基于我国规范提出的修正公式计算结果偏于保守,而欧洲规范的计算结果略偏大;我国GB 50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中计算方法理论依据充分,且在计算结果偏于安全的同时变异系数较小,更适合于工程应用。     

G550高强度冷成型钢高温力学性能稳态试验研究

冷成型钢高温材料特性是进行冷成型钢结构抗火设计及数值模拟的基本参数。现有的冷成型钢高温材性试验可能限于试验设备条件及材料差异等原因导致结果差异明显,不够理想。本文利用MTS810试验系统对1mmG550冷成型钢平板及转角部位进行详细的高温稳态试验研究。将G550冷成型钢平板与转角部位试验结果进行细致对比,表明:G550冷成型钢转角冷弯效应在常温下可能引起不利影响;高温情况下,转角部位材性折减系数普遍低于平板部位,可能导致冷成型钢构件提早发生高温局部、畸变屈曲。将G550冷成型钢弹性模量、屈服强度、极限强度折减系数与现行欧洲规范、澳大利亚规范、英国规范及其他学者的试验结果进行比较,并采用统一表达式进行数值拟合。拟合公式与试验结果符合良好,满足工程精度要求。基于Ramberg-Osgood模型,提出G550冷成型钢高温本构关系表达式,表达式与试验曲线吻合良好,满足冷成型钢数值模拟要求。     

冷弯型钢结构研究进展（英文）

冷弯型钢构件具有重量轻、强度高、易于预制和量产、安装快、可回收利用等优点。冷弯型钢结构体系主要由墙体系统、楼盖系统和屋面系统组成,已在美国、澳大利亚和新西兰等国广泛应用。而我国冷弯型钢结构设计规范尚需完善,加之"人多地少"的国情,发展多高层冷弯型钢结构体系势在必行。通过理论分析和试验研究,对冷弯型钢结构体系进行深入研究,研究方向涵盖冷弯薄壁型钢基本构件和拼合构件的受力性能、组合墙体的抗侧性能、组合楼盖的承载力、刚度和舒适度以及整体房屋的抗震性能,相关研究成果如下:1)采用半能量法深入研究了板组屈曲的相关作用问题,建立了边缘加劲板件有效宽厚比设计方法;揭示了冷弯薄壁型钢轴压柱的破坏特征和力学性能,建立了简支、固支轴压柱畸变屈曲临界荷载的统一分析方法,提出了临界荷载计算理论;修正了澳大利亚标准AS/NZS 4600∶2005和我国标准JGJ 227—2011中畸变屈曲极限承载力的计算公式。2)揭示了双肢拼合冷弯薄壁型钢轴压柱和受弯梁的破坏特征和受力机理,提出了冷弯薄壁型钢拼合截面柱和梁极限承载力的简化计算方法。3)揭示了传统冷弯薄壁型钢组合墙体和冷弯薄壁型钢—钢板剪力墙水平荷载作用下的受力机理、破坏模式和力学性能,建立了冷弯薄壁型钢组合墙体的理论分析方法。4)揭示了冷弯薄壁型钢组合楼盖在竖向荷载、水平荷载及振动激励下的受力机理、破坏模式和力学性能,提出了冷弯薄壁型钢组合楼盖的设计计算方法。5)揭示了冷弯薄壁型钢住宅房屋在地震荷载作用下的破坏特征、动力特性及地震响应,建立了低、多层冷弯薄壁型钢结构体系的有限元分析方法,提出了抗震设计计算方法和抗震构造措施。6)揭示了冷弯薄壁型钢拼合截面柱在火灾下的受力机理、破坏模式和力学性能,建立了理论分析方法、简化力学模型和设计计算理论。研究成果已被国内相关设计规范采用,可以用于指导实际工程设计。笔者及团队后续研究工作将聚焦于冷弯薄壁型钢结构多层房屋关键技术及其应用,以推动装配式钢结构房屋在中国的应用。     

冷弯型钢构件腹板压跛研究进展与趋势

随着冷弯型钢在建筑行业中的应用和发展,对其构件破坏模式及相应承载力计算方法的研究不断深入。冷弯型钢构件板壁较薄,在支承反力或横向局部集中荷载作用下,未加劲腹板区域受到高密度局部集中荷载作用易发生腹板压跛破坏,在设计过程中应当充分重视。对冷弯型钢构件腹板压跛研究进展进行了总结,阐述了冷弯型钢构件腹板压跛研究的3个发展阶段,同时,归纳了各国冷弯型钢结构设计规范中有关腹板压跛的相应条例,指出了目前腹板压跛研究领域亟待解决的关键问题,并对冷弯型钢构件腹板压跛研究趋势予以展望。     

冷弯型钢柱火灾试验研究

葡萄牙研究人员开展了冷弯型钢柱在火灾条件下的力学性能变化研究,开展了具有中间和边缘加劲肋的冷弯型钢柱的耐火试验。考虑的主要变量包括:截面形状、边界条件、加劲肋结构和约束条件。研究结果表明,截面为双边折叠加劲肋的冷弯型钢柱的耐火性能优于截面为单边折叠加劲肋的冷弯型钢柱的耐火性能。试验结果证明,现有的分析方法无法足够有效地预测约束冷弯型钢柱在火灾条件下的复杂屈曲行为。     

耐候型冷弯型钢在金属,石材幕墙工程中的应用

1 耐候型冷弯型钢在幕墙工程中的应用 耐候型冷弯型钢是一种具有广泛用途的经济断面型材,具有尺寸精度高、产品表面光洁度高,管型封闭后防腐性能好,能生产出各种复杂异形断面钢材,对提高工效、提高产品质量、节约能源、减轻产品自重、降低费用等具有重要经济价值。 上海钢铁工艺技术研究所为广东中山盛兴幕墙工程公司、武汉凌云建筑工程公司提供了120×60×4～6mm等多种规格的耐候钢材质(B480NQR)的方矩形焊管,产品根据国家标准     

冷成型钢冷作强化计算方法探讨

主要介绍了美国AISI规范、加拿大S136规范和中国GB 5 0 0 18- 2 0 0 2规范中冷成型钢冷作强化的计算方法及其理论依据 ,以 90°冷成型钢圆角为例分析了各规范的计算结果 ,并且与厚壁冷成型钢试验数据进行了对比 ,结果表明我国GB 5 0 0 18规范的计算方法相对保守 ,可用于厚壁冷成型钢 ,且应用简便 ,具有较好的通用性和可靠性 ,并能够满足工程要求。这为我国现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 5 0 0 18- 2 0 0 2 )对壁厚限制进行修正提供了一定的依据。     

冷弯薄壁C型钢梁柱节点弯矩-转角数学模型

结合现有的研究成果和国内外常用的两种弯矩-转角的数学模型(线性模型和多项式模型),对冷弯薄壁C型钢梁柱节点的弯矩-转角曲线分别进行模拟,以此找出冷弯薄壁C型钢梁柱节点极限弯矩承载力和相对转角之间的关系。根据两种弯矩-转角数学模型,与试验得到的弯矩-转角曲线进行对比,确定出最为符合冷弯薄壁C型半刚性钢梁柱节点的弯矩-转角模拟曲线。     

冷弯薄壁型钢填充墙板-装配式混凝土框架结构抗震性能数值分析

为开拓冷弯薄壁型钢填充墙板在装配式建筑中的应用前景,将冷弯薄壁型钢填充墙板引入装配式混凝土框架中,并对其在地震作用下的共同受力性能进行了研究.在对1榀冷弯薄壁型钢填充墙板-装配式混凝土框架结构以及1榀装配式混凝土空框架结构试验分析的基础上,利用有限元分析软件ABAQUS建立了冷弯薄壁型钢填充墙板-装配式混凝土框架结构的数值模型.展开了冷弯薄壁型钢填充墙板-装配式混凝土框架结构在水平力作用下的全过程受力分析,揭示了结构体系在不同应力阶段的发展过程及典型破坏模式.另一方面,对影响冷弯薄壁型钢填充墙板-装配式混凝土框架性能的8个参数展开了进一步的研究与探讨.试验结果表明,轴压比n、混凝土强度fcs以及轻聚合物填料强度flc为影响框架体系抗剪承载力与抗侧刚度的主要因素.同时,提出了一种冷弯薄壁型钢填充墙板抗侧移刚度的简化计算方法,并通过有限元分析结果验证了其准确性.研究结果将为该结构在实际工程中的应用提供依据.