端弯矩作用下侧向支承钢梁的临界弯矩研究

为建立端弯矩作用下等间距布置侧向支承简支钢梁临界弯矩的计算方法，取两侧向支承点之间的各梁段为简支梁，分析了各梁段的端弯矩比例系数随支承钢梁端弯矩比例系数和侧向支承数量变化而变化的特征，取支承钢梁最大端弯矩所在梁段为两端简支的计算梁段，采用理论分析和数值模拟相结合的方法，揭示了纯弯工况和非纯弯工况下计算梁段与其他梁段的相关关系，得到了支承数量n=1～4时计算梁段临界弯矩系数C₁的数值和相关作用系数α的表达式，把支承钢梁临界弯矩的计算转化为计算梁段临界弯矩的计算。最后，分别采用系数C₁和α以及现行国家标准的临界弯矩计算方法计算了支承钢梁的临界弯矩，并与有限元数值进行对比，验证了系数C₁和α以及现行国标的临界弯矩计算方法的精度。研究表明，系数C₁和α在侧向支承钢梁临界弯矩的计算上具有较高的精度，而GB 50017—2017《钢结构设计标准》中的β_b系数和GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中的C₁系数，在纯弯工况下具有较高的精度，而非纯弯工况时...     

侧向支撑对楔形梁整体稳定性的有限元分析

借助ANSYS有限元分析软件,分析侧向支撑对钢结构中腹板高度线性变化的简支双轴对称工字型楔形梁的整体稳定性能的影响,着重研究楔形梁的楔率及两端不等端弯矩比值变化时,侧向支撑个数、间距及作用位置的改变对其整体稳定性能的影响,找到楔率、不等端弯矩比值的不同组合下,支撑间距为多少时可忽略支撑个数增加对楔形梁整体稳定性能的影响。研究发现,当支撑作用在楔形梁上翼缘时,满足要求的支撑间距及个数要根据楔率和不等端弯矩的比值情况而定;当支撑作用在楔形梁下翼缘时,以3 m为间距布置支撑已经足够保证梁的整体稳定性,且数量较为合理。     

钢-混凝土组合桁架式吊车梁端部开裂事故分析

钢—混凝土组合式吊车梁支承端处于压、拉、剪复合应力状态，同时，由于施工误差，使支承端存在约束弯矩，是造成端部混凝土开裂的主要原因。本文在计算分析的基础上，提出了相应的构造处理方法。该方法对于类似钢—混凝土组合结构具有一定参考价值。     

非弹性侧向屈曲的悬臂钢梁强度

两端支承钢梁的设计方法不适用于抗侧向屈曲的悬臂梁。悬臂梁与两端支承梁的约束不同,其最大位移和转角发生在自由端,而不是在跨中附近。因此,它们的屈曲模态不一样。这些方法考虑了弯矩分配法对两端支承梁弹性及非弹性屈曲的影响,但不适用于悬臂梁。悬臂梁的侧向屈曲设计法是对端支承梁设计法的修正,但其精度不高,有时过于保守,某些情况下,不能用于设计。使用弯矩分配法进行结构的屈曲分析,总结了该方法对悬臂梁弹性屈曲的影响。改进两端支撑梁的非弹性屈曲设计方法,使其能考虑弯矩分配法对悬臂梁非弹性屈曲的影响。改进的方法与简支梁的设计法是一致的。以某工程为实例,演示了此方法的应用。     

钢筋混凝土框架结构梁端受弯承载力放大系数研究

现行规范通过设定柱端弯矩增大系数来实现钢筋混凝土框架结构"强柱弱梁"的破坏机制,实际工程中梁端的实际受弯承载力往往大于设计弯矩,其增大系数可能超过规范规定的柱端弯矩增大系数,导致地震发生时出现柱铰破坏机制。通过分析梁中受压钢筋和梁侧现浇板内配筋对受弯承载力的影响,计算出梁端受弯承载力放大系数,并与规范规定的柱端弯矩增大系数进行对比,针对柱端弯矩增大系数提出设计建议。     

变电站等高差短导线受力性能分析

为研究等高差导线的受力性能,提出了一种简化导线模型,并验证了该简化模型的精度可以满足研究需要。使用该简化模型对等高差导线在不同间距下的水平作用力和端部弯矩进行分析。结果表明抛物线公式具有局限性,当间距较小时其计算结果可能存在较大的误差;水平作用力和端部弯矩均随间距增大先增大后减小,水平作用力为0时对应的间距与弯矩最小时对应的间距基本一致。     

基于三弯矩方程的塔机附着点支承反力的计算

本文利用常系数差分方程的方法去解三弯矩方程并求出塔机附着点弯矩,再得到支承反力,从而简化了计算过程,并由此求得附着点最小支承反力时的附着点间距。     

某综合体育馆训练场预应力主梁次内力研究

某综合体育馆训练场为大跨度预应力混凝土框架结构,其主梁次弯矩值与按平面框架结构计算的结果存在较大差异,主梁次轴力最大值占主轴力的8.9%。利用有限元分析研究了该结构次弯矩的分布特点,并分析了原因。横向各榀框架的竖向位移通过次梁相互影响,次梁在端部受到的框架柱和非预应梁的强约束加剧了这种影响。按平面框架计算的次弯矩与空间框架计算的结果相比,最大误差达到1 435%。影响主梁次弯矩的主要因素是次梁的截面尺寸和主梁跨度,次梁预应力筋配筋量的影响很小。最后,根据次弯矩分布特点对设计提出了建议。     

不同支承体系下单跨梁结构的屈曲特性

根据梁结构端部的不同支承体系,将梁模型划分为一般支承梁和弹性支承梁两种,通过微分方程推导出不同支承体系下梁模型的特征方程,计算得到梁结构不同支承体系下的屈曲载荷。根据该方法,可以得出不同约束刚度下梁结构的屈曲载荷,其结果可以直接运用于工程设计与分析。对于不同支承体系下的弹性约束刚度,根据梁的实际支承情况合理选取。     

大跨度双向预应力梁设计

介绍了某会议厅大跨度双向预应力梁的设计过程。计算了双向预应力梁的次弯矩,并对其分布特性进行分析。计算显示,由于相交构件的约束,使得梁跨内次弯矩呈离散型直线分布,并在相交处产生突变。计算表明,预应力反拱对梁格内次梁支座弯矩产生较大影响。同时对双向预应力梁设计给出了几点建议。     

受拉翼缘约束下梁整体稳定的计算

通过利用能量法对受拉翼缘存在均布侧向约束的工形截面梁的弹性整体稳定进行了分析.分析了不同荷载情况下,连续侧向约束对梁整体稳定承载力产生的影响.运用有限元法分析计算,得出了在实际设计中考虑受拉翼缘均布侧向约束有利作用的计算方法.     

变截面预应力混凝土简支箱梁的景观设计

随着城市文明程度的不断提升,中、小型景观桥梁设计将是桥梁设计的发展方向之一。文章就上海国际汽车城汽车博览公园工程的一座简支梁桥,按照景观设计的思路作了一次探讨。在桥梁外形上采用二维变截面形式,变截面箱梁腹板渐变可通过箱梁外壁曲线变化来实现,使桥梁景观与周边环境协调,体现人文价值。     

梁整体稳定的压杆比拟和拉–压杆比拟

首先探讨简支梁整体稳定的压杆比拟传统方法的改进。调整压杆计算长度并对轧制和焊接截面采取不同的稳定系数φ,得到满意的结果。随后把比拟方法推广到拉–压杆和框架梁之间的关系研究。对没有设置支撑的框架梁,拉–压杆的计算长度无需调整。上翼缘设有密排支撑的框架梁,拉–压杆比拟法仍可安全地应用,但安全裕度有待精密计算来衡量。并对跨度中央下翼缘支撑的有效性给予讨论。     

A numerical investigation on the fire response of a steel girder bridge

The response of bridges subject to fire is an under researched topic despite the number of bridge failures caused by fire. Since available data shows that steel girder bridges are especially vulnerable to fire, this paper delves into their fire response by analyzing with a 3D numerical model the response of a typical bridge of 12.20 m span length. A parametric study is performed considering: (1) two possibilities for the axial restraint of the bridge deck, (2) four types of structural steel for the girders (carbon steel and stainless steel grades 1.4301, 1.4401, and 1.4462), (3) three different constitutive models for carbon steel, (4) four live loads, and (5) two alternative fire loads (the hydrocarbon fire defined by Eurocode 1 and a fire corresponding to a real fire event). Results show that restraint to deck expansion coming from an adjacent span or abutment should be considered in the numerical model. In addition, times to collapse are very small when the bridge girders are built with carbon steel (between 8.5 and 18 min) but they can almost double if stainless steel is used for the girders. Therefore, stainless steel is a material to consider for steel girder bridges in a high fire risk situation, especially if the bridge is located in a corrosive environment and its aesthetics deserves special attention. The methodology developed in this paper and the results obtained are useful for researchers and practitioners interested in developing and applying a performance-based approach for the design of bridges against fire.     

局部火灾下钢框架中上翼缘无侧移工字梁的极限状态计算

本文根据钢框架中工字梁在梁下局部火灾下将产生较大温度轴压力，其受力状态发生改变的事实，建立了钢框架中上器无侧移工字形梁的下器侧移失稳挠曲微分方程，应用能量法近似求解获得了验算梁下翼缘侧向稳定的计算长度，并结合我国现行钢结构设计规范建立了梁下翼侧移失稳的极限状态方程。此外，本文还建立了局部火灾下梁形成三铰机构而破坏的极限状态方程。这两个极限状态方程可直接用于钢框架工字梁的抗火设计与计算。     

高性能钢梁混杂设计方法及整体稳定性分析

阐述高性能钢梁的混杂设计概念,通过必要实例说明高性能混杂钢梁的优点,并运用ANSYS有限元程序,分析焊接H型混杂简支梁在跨中集中荷载作用下的整体稳定性。     

火灾下约束钢梁的受力性能及抗火设计方法

采用有限元方法分析了火灾下约束钢梁随温度升高时的反应并与已有的试验结果进行了验证。进一步分析了梁的轴向约束、梁端转动约束以及荷载比对约束钢梁受力性能的影响。总结了约束钢梁在火灾下的变形及轴力的发展规律。最后提出了约束钢梁的实用抗火设计方法,可供结构抗火设计时参考。     

带钢板-混凝土组合桥面板的组合梁疲劳性能试验研究

为研究带钢板-混凝土组合桥面板的组合梁在疲劳荷载下的受力性能,对2个试件进行静力试验研究,并对6个试件进行等幅疲劳试验研究。疲劳试验试件按承受正弯矩和承受负弯矩两组类型试件分别考虑,在各组试件中均主要考察疲劳荷载上、下限值及疲劳荷载幅值等因素对带钢板-混凝土组合桥面板组合梁的疲劳破坏模式及疲劳累积损伤的影响。疲劳试验过程中对组合梁试件在各主要循环加载次数下的动挠度、残余挠度、混凝土应变、底部钢板应变、试件钢梁应变及试件受弯刚度进行试验测量和分析。疲劳试验结果表明:正弯矩组合梁试件的疲劳破坏形态为组合梁底部钢梁疲劳断裂破坏,进而受压区混凝土压碎破坏,试件疲劳寿命主要与试件疲劳应力幅有直接关系,而疲劳荷载的上、下限值对疲劳寿命影响较小;负弯矩组合梁试件在200万次循环荷载下均未发生疲劳破坏且仍具有较高承载能力和刚度,表现出了良好疲劳性能。研究成果可为该类型组合梁设计应用提供依据。     

大跨预应力次梁楼盖结构体系设计

介绍与传统设计手法不同的“大跨预应力次梁楼盖结构体系”，并对该体系结构中结构布置、主梁设计、预应力次梁设计予以介绍说明。     

与刚性铺板相连的H形钢梁的整体稳定保证条件

通过能量法对与刚性铺板相连的H形钢梁的弹性整体稳定进行了分析,分析中考虑了在连续侧向约束条件下,由于梁端部负弯矩的存在,对梁整体稳定承载力产生的不利影响。通过编制的有限元程序分析计算,得出了实际设计中考虑梁端部负弯矩影响时,保证梁整体稳定的控制条件。