Q460高強角鋼極限承載力試驗

建立了角鋼塔節(jié)點三維有限元模型,對角鋼塔tt型節(jié)點的極限承載力進行研究。首先討論了角鋼塔節(jié)點的破壞模式,各種破壞模式發(fā)生的條件,以及影響節(jié)點破壞模式的主要因素;為了討論偏心作用對極限承載力的影響,將偏心受壓的節(jié)點板的有限元模型結(jié)果與軸心受壓節(jié)點板的有限元模型結(jié)果進行對比分析,討論兩種節(jié)點的失穩(wěn)路徑的差異,以及偏心對節(jié)點板破壞模式及極限承載力的影響;還對節(jié)點板進行了變參分析,主要討論了節(jié)點板的厚度、角鋼寬厚比、角鋼肢端面中點沿角鋼軸線方向至主材凈距離等因素對節(jié)點的極限承載力的影響。

為了研究高強鋼中厚板焊接箱形柱的極限承載力,以11mm厚國產(chǎn)q460高強鋼中厚板制作了7個焊接箱形柱進行軸心受壓試驗。試件共包含寬厚比8、12、18三種截面,長細比分別為35、50、70。根據(jù)試件的實測尺寸、鋼材的力學(xué)性能建立有限元模型,以初始缺陷的形式考慮了試件的初始撓度、初始偏心及焊接殘余應(yīng)力,分析預(yù)測了試件的極限承載力。試驗結(jié)果表明,高強鋼焊接箱形柱穩(wěn)定系數(shù)采用gb50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中的c類截面柱子曲線偏保守,試驗結(jié)果平均曲線更接近b類截面曲線,但仍需進一步驗證。分析結(jié)果表明,考慮了初始缺陷的有限元模型可準確預(yù)測柱的極限承載力,可以作為試驗數(shù)據(jù)的補充。

通過q420雙角鋼十字組合截面壓桿試驗,研究長細比為40,50,60的q420雙角鋼十字組合截面壓桿構(gòu)件穩(wěn)定承載力以及一字型填板、十字分離式填板和十字焊接式填板3種不同填板形式對承載力的影響。結(jié)果表明:現(xiàn)行規(guī)范對小長細比下受截面懸伸板件寬厚比影響的雙角鋼十字組合截面壓桿的承載力計算顯得保守,影響了材料性能的發(fā)揮;在構(gòu)件長度較大時,為保證雙角鋼形成組合截面,設(shè)置填板是必要的,并且在3種填板形式中十字焊接式填板構(gòu)件的承載力最大。

高強角鋼單邊連接時寬厚比限值及承載力研究

對拉林鐵路扎繞特大橋進行樁基承載力試驗.運用自平衡法測試樁基極限承載力,測出樁基極限側(cè)摩阻力以及極限端阻力.根據(jù)試驗結(jié)果,結(jié)合地勘資料與設(shè)計資料,對樁長與樁徑進行優(yōu)化設(shè)計.通過現(xiàn)場試驗,獲得該卵石地區(qū)極限側(cè)摩阻力和極限端阻力,以供該地區(qū)其他工程借鑒使用.

橋梁基樁豎向極限承載力試驗研究——為確定基樁的豎向扳限承載力，設(shè)計了一種新穎的豎向靜載試驗系統(tǒng)，其加載體系具有結(jié)構(gòu)輕巧、制做安裝方便、受力合理、穩(wěn)定性好的優(yōu)點，較好地解決了靜載試驗加載的困難；介紹了采用逆斜率法與指數(shù)方程尋優(yōu)分析法由試驗p-s曲...

對大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中受彎剪作用的角鋼錨筋預(yù)埋件進行了試驗研究,分析了角鋼錨筋的應(yīng)力分布及擋板的重要作用。試驗及計算表明:角鋼錨筋預(yù)埋件的設(shè)計承載力可按文獻[3]公式計算,但計算系數(shù)ar和ab時需將鋼筋直徑d用角鋼回轉(zhuǎn)半徑i替換。試驗結(jié)果還表明:角鋼錨筋預(yù)埋件極限承載力是設(shè)計承載力的2倍。

針對寶鋼最新研發(fā)的高強度q460鋼材,采用鉆孔應(yīng)變釋放法測試焊接h型鋼縱向殘余應(yīng)力在截面上的大小及分布規(guī)律。同時,結(jié)合機械剝層的方式對縱向殘余應(yīng)力沿壁厚方向的分布規(guī)律進行試驗考察。在試驗測試結(jié)果的基礎(chǔ)上,提出高強度q460焊接h型鋼的縱向殘余應(yīng)力分布的計算模型。

　　收稿日期:2003-12-171 　　作者簡介:鐘春玲(1973～),女,吉林省長春市人,講師,碩士,在讀博士研究生. 文章編號:100920185(2004)0320007203 沿對角線配筋無梁樓蓋的極限承載力試驗研究 鐘春玲1　尹新生1　劉　明2 (1:吉林建筑工程學(xué)院土木工程系,長春　130021;　2:長春市規(guī)劃局南關(guān)管理分局,長春　130061) 摘要:根據(jù)虛功原理建立沿對角線配筋的無梁樓蓋的虛功方程,并據(jù)此建立了無梁樓蓋的極限承載力公式.試驗研 究表明,無梁樓蓋的極限荷載與理論分析值吻合較好,沿對角線配筋的無梁樓蓋的極限承載力有所提高. 關(guān)鍵詞:無梁樓蓋;虛功原理;極限承載力 中圖分類號:tu317　　　　　　　　　　文獻標識碼:a 　　虛功原理闡述為:在一個力系作用下,處

q460鋼材在輸電線路鐵塔中的使用越來越多,但是現(xiàn)行規(guī)范中沒有關(guān)于q460鋼材的規(guī)定,相關(guān)的參數(shù)無資料可查,使q460鋼材的應(yīng)用缺少依據(jù)。采用逆算單元長度法編程計算了63種不同規(guī)格的q460等邊角鋼的柱子曲線,并統(tǒng)計出了q460等邊角鋼軸壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表,與試驗及有限元分析的對比表明,該柱子曲線是合理的,可用于q460等邊角鋼的設(shè)計。

為準確確定q460等邊單角鋼壓桿的極限承載力,需正確分析板件寬厚比超限引起的局部屈曲的影響.通過與美國相關(guān)規(guī)范的對比分析及試驗研究,發(fā)現(xiàn)我國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》關(guān)于寬厚比限值的規(guī)定合理,但未給出超出限值后的折減公式;《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》對熱軋角鋼寬厚比限值和壓桿穩(wěn)定強度折減系數(shù)的規(guī)定不合理,未考慮長細比的影響,使結(jié)果過于保守,且對不同長細比構(gòu)件安全裕度不均衡.在相關(guān)規(guī)范和試驗統(tǒng)計結(jié)果的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了適合于計算考慮局部屈曲的等邊角鋼壓桿承載力方法,該方法公式簡單、概念清楚、結(jié)果合理,適合設(shè)計使用.

在頂?shù)捉卿撨B接的三參數(shù)冪函數(shù)模型中,求解初始剛度的傳統(tǒng)方法是將頂角鋼假定為懸臂梁模型,但這一假定與試驗及有限元分析結(jié)果有出入。根據(jù)頂?shù)捉卿撨B接破壞時的塑性鉸分布規(guī)律,提出了符合頂角鋼實際受力狀態(tài)和變形特征的剛架模型,并推導(dǎo)了頂?shù)捉卿撨B接初始剛度和極限承載力的解析表達式。

通過某特高壓輸電線路塔架結(jié)構(gòu)中典型的單角鋼螺栓連接節(jié)點的足尺試驗,對節(jié)點板的受壓性能、破壞形式及極限承載力進行了研究。利用有限元程序ansys建立合理的有限元模型模擬節(jié)點板的受力性能,并與試驗結(jié)果進行了對比分析。將試驗及有限元模擬結(jié)果與現(xiàn)行國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范關(guān)于節(jié)點板受壓承載力計算公式的計算值進行了比較,驗證了現(xiàn)行規(guī)范公式對于該類單角鋼連接節(jié)點板受壓承載能力計算的適用性。

建立了等邊角鋼截面廣義屈服函數(shù)的齊次化表達式,由此定義了角鋼構(gòu)件的單元承載比,依據(jù)承載比均勻度建立了彈性模量調(diào)整的動態(tài)閾值,并根據(jù)變形能守恒準則建立了彈性模量調(diào)整策略,提出了輸電塔架極限承載力分析的彈性模量縮減法,可通過系統(tǒng)縮減結(jié)構(gòu)中高承載比單元的彈性模量,模擬輸電塔架塑性失效過程,確定結(jié)構(gòu)極限承載力。該法克服了傳統(tǒng)彈性模量縮減法及其他彈性模量調(diào)整方法因不滿足比例加載條件所導(dǎo)致的計算精度和穩(wěn)定性不良問題,并繼承了該類方法原理簡單、計算高效的優(yōu)點。

通過對比中美鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和相關(guān)技術(shù)規(guī)程中對高強等邊角鋼軸壓構(gòu)件穩(wěn)定承載力計算的規(guī)定,認為各規(guī)范對于兩端理想鉸接構(gòu)件的規(guī)定是合理的,但實際構(gòu)件兩端連接的約束往往強于鉸接,由此帶來的承載力提升較為可觀,可以加以利用。文章還以試驗統(tǒng)計結(jié)果為依據(jù),提出了通過采用合適的計算長度系數(shù)來利用這種承載力提升的方法。

目錄 v 目錄 摘要..................................................................................................................................i abstract................................................................................................................................iii 1緒論...............................................................................................................

傳統(tǒng)的內(nèi)螺紋冷擠壓加工僅適合于強度低、塑性好的非鐵金屬以及低碳鋼的加工,而飛機、高速列車等關(guān)鍵部件的內(nèi)螺紋需要采用高強度鋼進行加工。針對高強度鋼內(nèi)螺紋的冷擠壓加工過程中,潤滑液的選擇、擠壓速度、工件底孔直徑、擠壓次數(shù)等加工條件對絲錐的磨損與折斷以及內(nèi)螺紋的加工質(zhì)量影響很大的問題,通過對q460高強度鋼內(nèi)螺紋冷擠壓過程的試驗研究,分析了潤滑液、工件底孔直徑、擠壓速度與擠壓次數(shù)對擠壓扭矩與擠壓溫度的影響,并優(yōu)選工藝參數(shù)獲得理想的內(nèi)螺紋,為進一步提高內(nèi)螺紋的表面質(zhì)量和疲勞性能提供新的依據(jù)。試驗結(jié)果表明,q460高強度鋼內(nèi)螺紋冷擠壓加工宜采用一次成形工藝,選用黏度值在10～12的流體薄油膜潤滑液進行冷卻潤滑,工件底孔直徑最佳取值范圍在21.20～21.30mm,一般選取的擠壓速度為30～60mm.min–1。

基于q460高強角鋼兩端偏心受壓承載力的試驗數(shù)據(jù),利用ansys數(shù)值分析對試驗數(shù)據(jù)進行補充,推導(dǎo)出高強角鋼單邊連接時寬厚比的限值,并在此基礎(chǔ)上提出高強角鋼單邊連接扭轉(zhuǎn)受到約束時桿件承載力計算的實用公式。最后利用相關(guān)試驗數(shù)據(jù)驗證公式的準確性,對實際中高強角鋼單邊連接桿件的設(shè)計起指導(dǎo)作用。

根據(jù)頂?shù)滓砭壗卿摪雱傂赃B接的受力特性、變形特點和破壞形態(tài),對頂?shù)滓砭壗卿摪雱傂赃B接的初始剛度和極限承載力進行了研究。利用組件法和最小值法對頂?shù)滓砭壗卿摪雱傂赃B接的初始剛度和極限承載力進行了理論推導(dǎo),得到了解析表達式和擬合公式,并與試驗數(shù)據(jù)進行了對比分析。研究結(jié)果表明:所提出的擬合表達式能夠較為準確地計算出頂?shù)滓砭壗卿摪雱傂赃B接的初始剛度和極限承載力,且與試驗數(shù)據(jù)吻合較好,為此類半剛性連接的實用計算方法創(chuàng)造了條件。

通過對空腹鋼柱在豎向荷載、水平荷載作用下的構(gòu)件試驗,研究了空腹鋼柱的承載力性能;通過對有上柱的空腹鋼柱以及完全空腹鋼柱在低周反復(fù)荷載作用下的構(gòu)件試驗,研究了空腹鋼柱的滯回性能及抗震性能。試驗結(jié)果表明:空腹鋼柱具有較高的豎向及水平承載能力,在水平荷載作用下具有較強的抵御水平變形的能力,且其對豎向荷載的p-δ效應(yīng)反應(yīng)不明顯。同時,構(gòu)件具有良好的耗能性能。

為了解焊接工字鋼梁的承載力極限狀態(tài),采用有限元法對焊接工字鋼梁腹板在剪力、彎矩、局部壓力單獨作用和聯(lián)合作用下的極限承載力進行了計算,并進行了19根試件的試驗研究.結(jié)果表明:高厚比較大的腹板具有很高的屈曲后強度,腹板的高厚比和橫向加勁肋的間距是影響腹板抗剪極限承載力的主要因素;在腹板高厚比滿足一定限值時,受彎腹板的屈曲對梁的抗彎極限承載力幾乎沒有影響;彎剪共同作用的腹板,當彎矩小于翼緣所能承受的彎矩時,彎矩對抗剪極限承載力的影響不大,破壞形式仍為腹板的剪切屈曲破壞.建議實際工程中利用腹板屈曲后強度時腹板高厚比限值為250,橫向加勁肋的間距為(0.8～1.5)h0.

以膨脹劑摻量為參數(shù),對微膨脹鋼管混凝土試件進行膨脹性能和極限承載力的試驗研究.試驗結(jié)果表明,混凝土由于膨脹劑的加入,補償收縮效果明顯,能夠產(chǎn)生自應(yīng)力防止脫空現(xiàn)象的發(fā)生;同時在鋼管的緊箍力下,核心混凝土處于3向受壓狀態(tài),能與鋼管協(xié)同工作,從而提高鋼管混凝土構(gòu)件的極限承載力.通過對理論計算值和試驗實測值的比較,鋼管膨脹混凝土承載力不宜用鋼管混凝土承載力公式進行計算,容易造成材料浪費.