高强冷弯型钢受弯构件截面局部屈曲临界应力

介绍了求解截面的局部屈曲临界应力的意义,探讨了求解截面的局部屈曲临界应力cσrl的方法,并对实验值与理论值进行了比较,最后提出了有待进一步研究的问题,从而为直接强度法的顺利使用提供了理论基础。     

冷弯型钢受弯构件非弹性屈曲试验

对名义厚度为2mm的30根冷弯薄壁型钢卷边槽形截面受弯构件进行非弹性屈曲试验研究,为了保证试件在非弹性阶段屈曲,试件整体弯曲屈曲应力大于三倍的材料屈服强度。试验结果表明冷弯薄壁型钢受弯构件在非弹性阶段会出现板件的局部屈曲以及构件的整体屈曲相关作用,我国现行规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》计算受弯构件在非弹性阶段的承载力过于保守,需对冷弯薄壁型钢受弯构件非弹性阶段承载力计算方法进行修正。     

轻钢结构设计中腹板屈曲后强度的利用

从应用出发，结合轻钢规程（CECS102:98）有关规定，对腹板屈曲后强度设计进行了研究，并编制了相关计算机计算程序，与钢结构设计规范（GBJ17-88）的有关条文进行了比较，讨论了轻钢规程利用屈曲后强度时的构造要求，进行了算例数值分析，指明了轻钢结构设计利用屈曲后强度设计时应注意的问题。     

开孔铝合金板受剪性能研究

为满足建筑采光通风等功能需求或建筑造型需求,开孔铝合金板逐渐在屋面板及墙面板中得到应用。而铝合金面板作为围护结构可以在平面内提供一定的受剪强度,且与主体结构可靠连接后可提高结构的整体性能。为研究开孔铝合金板的受剪性能,以某实际铝合金网壳为原型,进行了两个开孔铝板受剪性能的足尺试验,试件均发生局部屈曲破坏。采用ABAQUS有限元软件建立四边简支板模型,进行参数分析,研究开孔铝板的宽厚比、长宽比和开孔率对板件受剪性能的影响。结果表明：开孔铝板的受剪承载力随着板件宽厚比的增加而降低,随着板件长宽比的增加而降低,随着板件开孔率的增加而降低。同时,根据数值分析结果,拟合得到适用于开孔率在0～0.5的开孔铝板受剪承载力的计算式,并将拟合计算式、数值分析及试验结果进行对比,验证了拟合计算式的准确性。     

冷弯型钢受弯构件局部屈曲滞回性能分析

为研究冷弯薄壁型钢卷边槽形截面受弯构件局部屈曲滞回性能,采用有限元软件Abaqus的塑性壳单元建立了有限元滞回分析模型,考虑了几何和材料非线性,通过与试验结果比较表明有限元模型是正确可行的.采用有限元模型对CUFSM软件所选取腹板宽厚比为210、230、250的三种冷弯薄壁型钢卷边槽形截面受弯构件在低周反复荷载作用下的滞回性能进行分析.结果表明随着腹板宽厚比的增加,构件的极限承载力逐渐减少、延性逐渐降低、刚度退化一致且较快.研究结果对冷弯薄壁型钢卷边槽形截面受弯构件的工程应用以及钢结构抗震设计规范具有一定的参考作用.     

冷弯型钢受弯构件局部屈曲滞回性能分析

为研究冷弯薄壁型钢卷边槽形截面受弯构件局部屈曲滞回性能,采用有限元软件Abaqus的塑性壳单元建立了有限元滞回分析模型,考虑了几何和材料非线性,通过与试验结果比较表明有限元模型是正确可行的.采用有限元模型对CUFSM软件所选取腹板宽厚比为210、230、250的三种冷弯薄壁型钢卷边槽形截面受弯构件在低周反复荷载作用下的滞回性能进行分析.结果表明随着腹板宽厚比的增加,构件的极限承载力逐渐减少、延性逐渐降低、刚度退化一致且较快.研究结果对冷弯薄壁型钢卷边槽形截面受弯构件的工程应用以及钢结构抗震设计规范具有一定的参考作用.     

直卷边和斜卷边受弯构件畸变屈曲性能研究

应用ANSYS有限元程序,分别对直卷边和斜卷边C形和Z形截面冷弯型钢受弯构件的畸变屈曲性能进行研究。对比发现,多数直卷边构件的抗弯承载力略高于斜卷边的,在相同截面参数条件下,C形和Z形截面的抗弯承载力相差很小。计算结果还与直接强度法进行了对比,结果发现,多数构件的计算结果高于直接强度法的结果。     

热轧方、矩钢管受弯构件承载力设计方法研究

研究非薄柔截面热轧方、矩钢管抗弯极限承载力的设计方法。采用有限元软件ABAQUS建立考虑残余应力和初始几何缺陷的数值模型,并将有限元结果与已有试验结果进行对比,以验证有限元模型的可靠性。参数分析了不同截面高宽比以及板件宽厚比的受弯构件极限承载力,将有限元计算结果与欧洲EN1993-1-1标准、美国ANSI/AISC 360-10标准和GB 50017—2003《钢结构设计规范》以及连续强度设计方法计算结果进行对比,研究当前各类设计方法的精确度。EN 1993-1-1和GB 50017—2003利用构件板件宽厚比,将截面抗弯承载力划分为塑性设计以及弹性设计,计算结果存在不连续性;ANSI/AISC 360-10采用以屈服弯矩和塑性弯矩为端点的线性设计曲线对非厚实截面进行设计,使得非厚实截面的部分计算结果偏于保守。基于数值计算结果建议将GB 50017—2003中热轧方、矩钢管的塑性发展系数取为1.1。相比现有标准中推荐的设计方法,连续强度设计方法反映了截面承载力与构件截面正则化宽厚比的连续关系,并能有效利用非薄柔构件钢材应力强化的性能,是一种更为有效的设计方法。     

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...     

受弯卷边槽钢的畸变屈曲及加固

文中给出了几种加固措施,主要包括沿槽钢长度方向在特定位置设置一定数量的连杆或隔板,并选取了三种不同尺寸的卷边槽钢构件,利用有限元对其加固前后作了弹性与非线性分析,比较了各种加固措施下的加固效果,得出了最有效的加固方式,并结合经济性分析,考虑了各种加固措施在实际工程中的应用前景。     

《钢结构设计规范》(GB50017—2002)焊接工字梁腹板的局部稳定和考虑屈曲后强度的计算

与现行《钢结构设计规范》(GBJ17—88)相比,新修订的《钢结构设计规范》(GB50017—2002)对焊接工字梁腹板屈曲临界应力和局部稳定的计算作了较大的改动,增加了梁腹板考虑屈曲后强度设计的相关条文。对弯矩、剪力和局部压力单独作用下的腹板屈曲临界应力作了修正,考虑了板件的几何缺陷和材料非弹性性能,对于直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或不考虑腹板屈曲后强度的焊接工字梁,要求按规定配置加劲肋,并验算腹板的局部稳定性,计算局部稳定的相关公式随着临界应力的修正也作了相应的调整;建议承受静力荷载和间接承受动力荷载的焊接工字梁宜考虑腹板屈曲后强度,按考虑腹板屈曲后强度来计算梁的的抗剪和抗弯承载力,而不再验算腹板的局部稳定。本文详细介绍了规范条文修改的理论依据,比较了新旧设计方法的差异,并通过设计实例说明了新设计方法的优越性。     

T型组合受弯玻璃板的承载性能

针对应用于玻璃楼梯、玻璃楼板等承载玻璃结构中的T型组合受弯玻璃板,在特定的条件下结构会发生整体失稳而破坏,其承载力由屈曲荷载控制,而现有的玻璃幕墙规范中对这种结构形式没有相关规定的问题,采用有限元方法分析了不同参数对T型组合受弯玻璃板静力承载性能的影响,并对不同荷载状况下T型组合受弯玻璃板的稳定性问题进行分析,得到了其屈曲荷载及屈曲模态。计算结果表明:影响T型组合受弯玻璃板静力承载性能的主要因素为板厚、肋板高度和翼缘板宽度,而影响其稳定性的主要因素为肋板高度和翼缘板宽度的比值。     

钢筋混凝土双向受弯构件正截面承载力设计简便方法

在分析国内外文献资料的基础上 ,根据《混凝土结构设计规范》(GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2 )规定的单向受弯构件正截面承载力计算方法 ,利用叠加原理 ,将双向受弯构件的计算转化为单向受弯构件计算 ,提出了适用于双向受弯构件且无须试算的截面设计方法 ,使复杂的计算过程得以简化。与公认的平截面法的计算结果比较表明 ,该方法可行 ,精度高     

复合荷载作用下双轴对称工字形悬臂梁的弯扭屈曲分析

基于能量变分法,推导了均布荷载和端部作用集中荷载下的双轴对称工字形截面悬臂钢梁的弯扭屈曲总势能方程,其中截面弯扭屈曲变形的位移和转角分别选用一项和无穷项傅里叶级数来表达模态试函数.根据最小势能原理无量纲化后,获得复合荷载作用下悬臂钢梁无量纲的临界荷载的解析解;通过无穷级数形式解答的无量纲临界弯矩的解析解进行收敛性分析,...     

外贴碳纤维增强材料加固混凝土梁的抗弯设计

根据目前碳纤维增强材料(简称CFRP)加固混凝土梁的理论和实验研究结果;文章重点研究碳纤维制成织物片材粘贴到混凝土表面用于结构的补强与加固的技术特点,基于平截面假定的抗弯承载力计算理论,对CFRP加固混凝土梁受弯抵抗承载力的计算方法做了分析探讨,并分析二次受力对加固结构的弯矩承载力的影响;同时对外贴碳纤维加固混凝土梁的抗弯提供一种简单、实用的设计方法;理论计算和试验结果比较吻合,可供工程设计参考。     

受压或受弯开孔薄板的弹性屈曲性能

开发、论证并总结了一组闭合公式,可以估算在弯矩或压力作用下,板的单个或多个开孔对其临界弹性屈曲应力的影响。公式适用于四边简支和三边简支的板(这在设计中又称为加劲板和非加劲板)。由于有限壳单元特征值屈曲分析需要运用商业有限元程序,而这些程序又不是专为结构分析而开发的,不能很方便地用于工程设计,所以可以采用这些公式作为这种屈曲分析方法的简化替代。这些公式的形式与板稳定性近似分析的经典形式相似,并通过有限壳元对其进行了参数分析并验证。有限元参数分析证实了开孔可能会导致板产生独特的屈曲模式,开孔的几何尺寸和间距可能会增加或者减少板的临界弹性屈曲应力。这些公式及其使用限制可适用于工程中通常采用的开孔形状、位置和间距,同时研究也指出,若需得到足够精确的计算,则还是有必要采用壳单元的有限元分析。     

压弯钢构件在循环荷载作用下的非线性弯扭屈曲

本文根据非线性有限元的基本理论,采用基于修正的拉格朗日法描述的八节点超参数壳体单元,考虑几何非线性和材料非线性,结合混合强化本构关系,编制了非线性有限元计算程序。对压弯钢构件在循环荷载作用下的弹塑性弯扭屈曲进行计算机模拟,系统分析了H形截面压弯钢构件的滞回特性,以及翼缘宽厚比、腹板高厚比、构件轴压比和长细比对压弯钢构件弯扭屈曲的影响规律。通过对计算结果的比较,提出了强烈地震条件下,H形截面压弯钢构件在循环荷载作用下保持整体稳定,满足延性要求,具有较高屈曲后强度的长细比和板件宽厚比限值。     

混凝土双向受弯构件斜截面承载力设计简便方法

在分析大量文献资料的基础上 ,采用“等效截面”将双向受弯构件转化为单向受弯构件。根据《混凝土结构设计规范》(GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2 )规定的单向受弯构件斜截面承载力计算方法 ,建立相应的双向受弯构件计算公式 ,方法简便实用 ,与规范相适应 ,采用混凝土轴心抗拉强度表达构件的承载力。计算结果与试验结果对比表明方法可行 ,且偏于安全。此外 ,还根据试验资料 ,建立了斜截面承载力计算的回归公式     

大型钢板库屈曲分析

通过建立三维有限元模型,分别考虑对称荷载作用和非对称荷载作用两种工况对3万t圆筒式的钢板库进行了有限元屈曲分析,由分析结果得到筒仓最易发生失稳的部位.     

460MPa高强钢柱整体屈曲性能:试验研究及设计方法

受压柱的整体屈曲性能是钢结构研究的重要课题之一,尤其是近几年来应用越来越多的高强钢。对460MPa高强受压构件的整体屈曲性能进行试验研究。对包括焊接箱形截面和I形截面的12根钢柱进行试验。测量构件的残余应力、初弯曲和加载偏心率等初始缺陷。结合试验结果研究其屈曲变形和屈曲承载力。建立有限元模型,并与当前及以往研究中考虑初始缺陷的试验数据进行对比。采用经过验证的模型对大量不同截面尺寸和不同长度的柱的屈曲承载力进行估算,并将计算结果与其他钢结构规范的设计值进行对比。结果表明:460MPa高强钢柱,其无量纲屈曲强度与普通强度钢柱相比明显提高,并给出了相应的柱曲线和设计公式。