腹板开孔冷弯薄壁C型钢纯弯构件抗弯承载力研究

为了研究腹板开孔对冷弯薄壁C型钢抗弯承载力的影响,选取不同孔洞尺寸和不同孔洞数目的冷弯薄壁C型钢受弯构件进行了有限元分析,结果表明:当此类构件发生畸变屈曲失稳模式时,构件抗弯承载力随孔洞高度的增加呈现降低的趋势,但随孔洞数目的增加变化不大。     

冷弯薄壁型钢C形梁受剪性能分析

为研究冷弯薄壁型钢C形梁的受剪性能,在已有试验基础上,采用ABAQUS有限元分析软件建立非线性数值模型,对比试验与有限元结果的受剪承载力、试件破坏特征、荷载 跨中挠度曲线等;进而探讨了C形梁剪跨比、腹板高厚比、腹板厚度以及钢材强度等因素对冷弯薄壁型钢C形梁受剪性能的影响。结果表明:剪跨比是影响冷弯薄壁型钢C形梁破坏特征的主要因素,当剪跨比在0.5~1.1之间时,C形梁处于纯剪切受力状态,此时破坏模式为剪切屈服;当剪跨比在1.1~2之间时,C形梁处于弯剪受力状态,此时破坏模式为弯剪破坏;随剪跨比的增加,冷弯薄壁型钢C形梁的受剪承载力及刚度均减小;当腹板高厚比在50~150之间时,冷弯薄壁型钢C形梁的受剪承载力及刚度随腹板高厚比增加而增大,跨中挠度减小;随着腹板厚度的增加,冷弯薄壁型钢C形梁受剪承载力及刚度明显提高;增加钢材强度可显著提高冷弯薄壁型钢C形梁受剪承载力,但对冷弯薄壁型钢C形梁的刚度影响较小。     

冷弯薄壁型钢C形截面构件受弯承载力试验研究

为了研究冷弯薄壁型钢构件的受弯性能,对卷边形式为直卷边、斜卷边和复杂卷边的冷弯薄壁型钢C形截面受弯构件进行了试验研究。共计24个试件,分为12组试验,其中纯弯试验和非纯弯试验各6组。试验结果表明,卷边形式是影响构件受弯承载力的重要因素。试验中出现了局部屈曲、畸变屈曲以及局部和畸变的相关屈曲。对比两种受弯状态下的承载力发现,非纯弯时试件的承载力比纯弯时均有所提高,但提高的幅度和试件的屈曲模式有关,当发生畸变屈曲时提高得较多,而发生局部屈曲时提高得较少。利用有限元程序ANSYS对试验进行模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。     

冷弯薄壁C形钢梁弯曲变形分析

对13根Q235冷弯薄壁型钢卷边槽形截面简支梁试件的试验进行了变形性能分析,结果表明:北美规范按最大弯矩控制截面计算有效截面刚度进行变形分析偏保守;我国冷弯薄壁型钢技术规范按毛截面计算(相当于等截面、等刚度梁分析)偏于不安全。因此通过对该试验的数据进行参数分析,提出了一个变形计算公式中较合理的折减系数。     

带加劲冷弯薄壁型钢C形受弯构件有限元分析

采用有限元程序ANSYS,对带加劲肋的冷弯薄壁型钢C形截面受弯构件在纯弯和非纯弯两种受弯状态下的力学性能进行了有限元分析,分析结果表明:构件的卷边宽度是影响试件屈曲模式的重要因素,不同的屈曲模式在纯弯与非纯弯的条件下对极限承载力的影响不尽相同。     

超薄冷弯型钢C形截面构件轴压承载力分析

分析了壁厚不同对冷弯薄壁型钢C形截面轴压构件抗压承载力的影响,运用有限元软件ABAQUS对构件进行了线性屈曲分析,并结合有限条程序CUFSM,通过直接强度法计算了不同厚度冷弯薄壁型钢构件极限承载力,得出了一些有意义的结论。     

腹板开孔钢梁的极限承载力有限元分析

应用有限元法对腹板中心开圆孔钢梁的性能和极限承载力进行了研究,并用其它学者所做的试验加以验证。由有限元计算所得的极限荷载、破坏特征以及荷载变形关系与试验结果比较接近。研究表明,在孔洞周边设置加劲肋对孔进行加强可以显著改善这类梁的承载性能。     

高强冷弯薄壁帽形钢梁弯曲变形的分析研究

由高强冷弯薄壁型钢构件组成的檩条梁体系在低层住宅建筑中的应用越来越广泛。但由于施加荷载的大小、位置、类型,梁的跨度及抗弯刚度等因素,使得檩条梁变形的确定比较复杂。而对于确定梁的变形性能的研究,目前还不够充分,设计规范中相关的条文也不够成熟。对26根550MPa高强冷弯薄壁型钢帽型截面简支梁试件的变形性能进行试验分析,结果表明:北美规范按最大弯矩控制截面计算有效截面刚度做变形分析偏保守;我国的GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》按毛截面计算(相当于做等截面、等刚度梁分析)偏不安全。因此通过对该试验的数据进行灰色系统理论的分析,提出一个变形计算公式中较合理的计算公式。     

腹板开孔冷弯薄壁C型钢纯弯构件直接强度法研究

直接强度法(DSM)是冷弯薄壁型钢稳定设计的主要方法,这种方法对腹板未开孔构件设计可行性强,但是对于腹板开孔构件的适用性还不得而知。选取一定参数的纯弯开孔构件进行了有限元分析,分析表明:纯弯构件发生畸变屈曲的DSM公式在孔高比为0.2,0.4,0.6和0.8下均需要进行修正,并给出了修正公式。     

宽翼缘窄腹板冷弯薄壁型钢柱承载力分析

取2种板厚、6种试件长、5种翼缘宽度的固支轴压构件进行非线性有限元分析,旨在分析上述参数对宽翼缘窄腹板冷弯薄壁卷边槽钢轴压构件承载力和屈曲模式的影响。结果表明:不同翼缘宽度的此类构件极限承载力与其长度成反比。翼缘宽厚比和翼缘宽度与腹板宽度的比值(B/H)对此类构件的极限承载力和失效模式具有显著影响,并且承载力的变化趋势具有一定的规律性。设计时建议采用B/H=1.2的此类截面构件。     

冷弯薄壁方钢管混凝土短柱轴压承载力的计算

运用有限元程序ANSYS分析了冷弯薄壁方钢管混凝土短柱轴压承载力的计算方法。分析结果表明,计算冷弯薄壁方钢管混凝土受压承载力时,需要考虑方钢管对混凝土的约束作用,但此时方钢管对混凝土的约束作用没有圆形钢管对混凝土的约束作用强;冷弯薄壁方钢管混凝土短柱的极限承载力可以直接套用普通方钢管混凝土轴心受压计算公式进行计算,并且当套箍系数控制在1．2以上,且混凝土强度不小于C25时,计算结果与有限元模拟结果吻合得更好。     

冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔立柱承载力研究

对冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔短柱进行试验研究,并采用有限元软件ANSYS进行计算,对比分析了ANSYS、中国规范和北美规范的计算结果以及开孔对立柱承载能力的影响。研究结果表明：冷弯薄壁三次卷边槽钢轴压开孔立柱的破坏模式均出现畸变屈曲;中国规范有效截面法间接计入了畸变屈曲的影响,与北美规范计算结果吻合良好;开孔明显降低了立柱的承载能力,且变化规律与工程中常规轴心受压构件不符,对于冷弯薄壁三次卷边槽钢承载力的开孔折减在设计中应予以足够的重视,其开孔折减系数对于文中截面可取为K=2.41×10 －5λ 2－3.78×10 －3λ+9.59×10 －2。     

低层冷弯薄壁型铜信宅外墙系统

冷弯薄壁型钢龙骨式结构（LightGaReSteelstructure）是一种新型结构形式,主要适用于三层及三层以下的建筑。介绍了冷弯薄壁型钢龙骨式墙面体系特点及其常见的几种墙体的做法。     

钢框架带悬臂梁段拼接节点的承载特性分析

通过有限元计算研究钢框架带悬臂梁段等强拼接节点与可滑移拼接节点的承载特性,得到两者的弯矩一转角曲线和变形、破坏形态,分析不同拼接强度对节点承载性能的影响。经过分析发现虽然可滑移拼接节点的梁翼缘腹板拼接均有所削弱,但其极限承载力并未降低,且转动能力比等强拼接节点提高34．8％;进一步对可滑移拼接节点的变形进行分析,发现滑移能显著提高节点的塑性转角,并给出滑移对转角贡献的公式,与有限元计算结果吻合较好。在对比分析的基础上,给出钢框架带悬臂梁段拼接节点的“强焊弱栓”设计建议,供设计参考。     

冷弯薄壁型钢住宅结构整体扭转效应分析

为了研究冷弯薄壁型钢住宅结构平面质量中心、楼层形心与刚度中心偏差较大时,结构整体扭转效应的不利影响,将楼层平面内水平荷载(风、地震)作用下结构位移分解为平动和转动2种状态,得到相应状态下各组合墙体所承担的剪力,然后将其效应进行叠加,推导出了结构的线弹性层间扭转角及组合墙体剪力和侧移变形计算公式.对某冷弯薄壁型钢多层住宅结构在水平荷载作用下的层间扭转效应进行了简化计算,并运用ANSYS进行了数值模拟分析.结果表明:水平扭转效应对该类结构影响显著,简化计算公式和有限元程序数值模拟所得结果具有较好的一致性,简化计算公式可供实际工程中对该类结构整体扭转效应的计算分析时参考.     

冷弯薄壁型钢空间节点滞回性能分析

总结分析当前用于建造冷弯薄壁型钢结构的节点力学性能,发现冷弯薄壁型钢结构体系中组合墙体和楼盖均为空间受力体系,连接部位不能简单地简化为梁柱节点,应考虑其空间作用。本文在此基础上进行了试验研究,结果表明:试验试件的破坏形态及破坏模式均为楼盖梁出现严重的塑性变形;试件滞回经历了弹性、弹塑性、塑性阶段;冷弯薄壁型钢试件有很好的耗能性能;轴压比对试件延性系数影响较大,当轴压比为0.2时,截面尺寸越大延性系数越大,而当轴压比为0.4时,截面尺寸越大延性系数越小。     

屈服强度550MPa高强冷弯薄壁型钢轴压构件承载力设计

高强冷弯薄壁型钢结构在国外低层住宅和门式刚架体系中应用较广,国内已开始采用,但尚无相应设计规范可依。针对屈服强度550MPa高强钢材冷弯薄壁型钢结构常用的轴压构件的承载力设计方法进行了研究,包括其承载力计算模式及设计可靠度分析,并据此提出了相应的设计方法。最后,通过国内外现有相关试验数据的分析,验证了所提出的强度设计指标及承载力设计方法的合理性与可靠性。     

钢筋混凝土梁粘钢加固承载力设计分析

通过对粘钢加固的破坏机理分析 ,分析了钢筋混凝土梁粘钢加固的计算方法。粘钢加固有粘钢板加固和粘型钢加固两种形式。粘钢板加固时 ,钢板的宽厚比、胶层厚度和锚固方式决定了加固梁的两种典型破坏模式 :弯曲破坏和钢板剥离破坏。粘型钢加固在梁高不受限制时 ,能大幅提高梁的极限承载力 ,粘胶和植筋能保证型钢和钢筋混凝土梁共同工作