低層冷彎型鋼房屋墻體立柱承載力試驗

把輥軋成型的c形冷彎薄壁型鋼構(gòu)件切割成若干短柱,將在短柱中產(chǎn)生不同程度的歪曲變形,從而引起附加的初始幾何缺陷。在考慮材料非線性、幾何非線性及由切割產(chǎn)生的初始幾何缺陷的基礎(chǔ)上,采用有限元方法分析了2種c型截面切割短柱的極限承載能力及破壞模態(tài),并與軸壓試驗結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,切割短柱在軸壓力作用下的破壞模態(tài)為兩翼緣內(nèi)收的歪曲破壞,由切割引起的初始幾何缺陷使短柱軸壓極限承載力降低了7%~11%。

冷彎薄壁型鋼C形截面構(gòu)件受彎承載力試驗研究

對不同尺寸的普通及冷彎型鋼柱進(jìn)行了受壓及受扭試驗。每組試件的材料屬性均通過單回路獲得。每組試件均通過壓力機(jī)制動或冷軋制作。研究了柱的屈曲和極限承載力,考慮了壓痕過程中冷作引起的波紋柱的強(qiáng)度變化。對比普通及波紋冷彎型鋼柱的受壓試驗,并詳細(xì)描述了試驗方案和試驗過程。在壓痕過程中通過材料冷作形成的波紋鋼柱,屈曲承載力和極限承載力得到提高。結(jié)果表明,波紋鋼柱的屈曲和極限承載力比普通鋼柱的分別提高33%和26%。

對12根550mpa高強(qiáng)冷彎型鋼骨架墻體立柱進(jìn)行了足尺軸壓試驗研究,其中包括6根單面帶肋鋼板墻體立柱和6根雙面板(帶肋鋼板+石膏板)墻體立柱,在試驗研究的基礎(chǔ)上建立了墻體立柱有限元分析模型。在有限元分析模型充分得到試驗驗證的情況下,對影響墻體立柱軸壓承載力的鋼墻面板、墻體柔性拉條、連接螺釘間距等因素進(jìn)行參數(shù)分析,分析結(jié)果可供設(shè)計參考。分析結(jié)果表明:相同用鋼量的平鋼板代替帶肋鋼板對單面鋼板墻體立柱軸壓承載力有較大的降低作用,但對雙面板墻體立柱軸壓承載力影響甚微;設(shè)置柔性拉條可以提高單面帶肋鋼板墻體立柱軸壓承載力,但對雙面板墻體立柱軸壓承載力沒有影響;連接立柱與墻板的螺釘間距不大于300mm時,減小螺釘間距并不能提高墻體立柱軸壓承載力;墻體周邊螺釘間距小于150mm時,減小墻體周邊螺釘間距對墻體立柱軸壓承載力提高幅度不大。

為了獲得冷彎型鋼骨架墻體最大受剪承載力實用計算公式,提出了墻體在水平力作用下的兩種可能破壞模式,即邊立柱在抗拔連接件處的凈截面破壞和墻體周邊或墻板拼縫處大多數(shù)自攻螺釘連接破壞。根據(jù)墻體破壞模式提出了相應(yīng)的最大受剪承載力計算模型,并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)和有限元結(jié)果,得到了單面覆石膏板墻體、單面覆osb板墻體和單面覆帶肋鋼板墻體最大受剪承載力實用計算公式,公式計算結(jié)果同試驗、有限元分析結(jié)果吻合較好。最后,給出了冷彎型鋼骨架墻體受剪承載力實用計算公式應(yīng)用算例,以供設(shè)計參考。

對550mpac型冷彎型鋼立柱、550mpa帶肋鋼板和石膏板組成的高強(qiáng)冷彎型鋼骨架墻體進(jìn)行了16塊足尺試件(寬2.4m,高3m)的抗剪試驗研究。對帶肋鋼板+石膏板雙面板、單面帶肋鋼板、單面石膏板和雙面無板帶交叉扁鋼拉條支撐4類墻體試件進(jìn)行了無豎向力水平單調(diào)加載、無豎向力水平低周反復(fù)加載和有豎向力水平低周反復(fù)加載的試驗,得到了各類墻體試件的受剪承載力指標(biāo)和位移延性系數(shù)μ等性能指標(biāo)。試驗結(jié)果表明:各類墻體單調(diào)加載試件抗剪強(qiáng)度均比反復(fù)加載試件高;單面石膏板墻體試件與0.8倍的單面帶肋鋼板墻體試件的承載力指標(biāo)之和與雙面板墻體試件承載力指標(biāo)接近;雙面無板帶交叉扁鋼拉條支撐墻體試件抗剪強(qiáng)度是雙面板墻體試件的60%~67%;雙面板墻體試件延性系數(shù)在1.731~2.384之間。

輕鋼立柱墻體是冷彎薄壁型鋼低層住宅體系中一種新型的墻體形式,對實際工程中常用的輕鋼立柱墻體足尺試件進(jìn)行了軸心荷載作用下的承載力試驗研究,墻體立柱試件分為不帶墻面板(2個試件)和帶墻面板(1個試件)兩類。在足尺試件試驗研究的基礎(chǔ)上,采用有限元分析軟件ansys對輕鋼立柱不帶墻面板和帶墻面板兩種情況下的承載力進(jìn)行了數(shù)值分析。簡化分析模型假設(shè)墻板僅對立柱沿墻面方向側(cè)移和截面扭轉(zhuǎn)起支撐作用,考慮墻板參數(shù)變化對立柱承載力的影響,并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行了比較。分析結(jié)果表明,考慮墻板的支撐作用能顯著地提高立柱的承載能力。

建立了考慮材料、幾何和接觸非線性的有限元模型,在對冷彎薄壁型鋼四肢拼合截面立柱的軸壓性能試驗試件進(jìn)行模擬分析,驗證有限元方法正確性的基礎(chǔ)上,對考慮長細(xì)比、截面翼緣寬厚比等因素的一系列試件進(jìn)行了數(shù)值分析,并得到其軸壓承載力。在相關(guān)規(guī)范"有效寬度法"和"直接強(qiáng)度法"的基礎(chǔ)上,提出了冷彎薄壁型鋼四肢拼合截面立柱軸壓承載力的設(shè)計方法:有效計算長度法和修正系數(shù)法。研究結(jié)果表明:試件最終破壞均呈現(xiàn)局部屈曲和畸變屈曲的破壞模式;在未考慮計算長度系數(shù)折減的情況下,當(dāng)長細(xì)比小于50時,各規(guī)范公式計算值均略低于試驗值和有限元值,吻合較好,當(dāng)長細(xì)比大于50時,公式計算結(jié)果過于保守。

武漢理工大學(xué) 碩士學(xué)位論文 冷彎方管柱-h型鋼梁節(jié)點連接承載力研究 姓名：吳院生 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程 指導(dǎo)教師：謝偉平;蔡玉春 20051101 冷彎方管柱-h型鋼梁節(jié)點連接承載力研究 作者：吳院生 學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué) 被引用次數(shù)：4次 參考文獻(xiàn)(40條) 1.karamanlidisd.hgesch-karamanlidsgeometricallyandmateriallynonlinearfiniteelementanalysis ofthin-walledframe:numericalstudies1986(04) 2.舒贛平.孟憲德.王培輕鋼住宅結(jié)構(gòu)體系及其應(yīng)用[期刊論文]-工業(yè)建筑2001(8) 3.管

通過對10根550mpa高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼墻體骨架立柱的足尺軸壓試驗,得到立柱的極限承載力和破壞模式,并在試驗的基礎(chǔ)上建立墻體骨架立柱有限元分析模型。在有限元分析模型的正確性得到試驗充分驗證的情況下,對高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼墻體骨架立柱進(jìn)行參數(shù)分析,分析結(jié)果表明:自攻螺釘直徑的變化、采用兩個螺釘連接立柱與導(dǎo)軌、導(dǎo)軌厚度和屈服強(qiáng)度的變化以及改變墻體骨架立柱間距均對墻體骨架立柱的軸壓承載力沒有顯著影響;在墻體骨架兩側(cè)設(shè)置柔性拉條對立柱軸壓承載力的提高很有幫助,拉條間距小于1/4柱高后承載力提高幅度不大。

型鋼混凝土異形柱軸心受壓承載力試驗分析及承載力計算——在已有試驗研究資料基礎(chǔ)上，綜合分析了十字形、l形和t形型鋼混凝土異形柱在軸心荷栽作用下受力過程，試驗表明其破壞過程大致相同，都經(jīng)歷了3個階段，即彈性階段、帶裂縫工作階段和破壞階段。l形在軸心荷...

提出一種新型的輕質(zhì)組合樓板——兩張竹膠板之間夾一張壓型鋼板,竹板與鋼板之間用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠粘劑粘結(jié)形成鋼竹組合樓板。以竹膠板厚度、鋼板厚度和組合樓板跨度為參數(shù),對6塊鋼竹組合樓板試件進(jìn)行抗彎性能試驗。通過試驗觀察各級荷載作用下壓型鋼板及竹板中的應(yīng)變變化、組合樓板撓度的發(fā)展,探討組合樓板的破壞過程、破壞形態(tài)及破壞機(jī)理,考察樓板的組合效應(yīng),并獲得組合樓板的極限抗彎承載力。結(jié)果表明,鋼竹組合樓板整體工作性能優(yōu)良,竹膠板與鋼板之間具有很好的組合效應(yīng),能夠提供較高的剛度和承載力;根據(jù)組合樓板破壞階段的應(yīng)力狀態(tài),本文提出組合樓板受彎承載力計算方法,據(jù)此計算的受彎承載力計算值與試驗值吻合較好。研究表明,鋼竹組合樓板力學(xué)性能優(yōu)良,可以滿足作為建筑樓板的需要,具有很好的發(fā)展前景。

在冷彎型鋼骨架墻體抗剪模型得到試驗充分驗證的基礎(chǔ)上,對影響墻體抗剪性能的8個因素進(jìn)行了有限元參數(shù)分析。分析結(jié)果表明:墻體骨架壁厚、骨架屈服強(qiáng)度、立柱截面大小、豎向荷載大小的變化及一定范圍內(nèi)墻體高度的變化對墻體抗剪承載力影響不大;增加墻面板厚度可以有效地提高墻體抗剪承載力;在墻體尺寸等不變的情況下,立柱間距的減小有助于墻體抗剪承載力的提高;墻面板采用帶肋鋼板代替平鋼板,在墻體抗剪承載力、墻板平面外鼓出量上均有很大的改進(jìn),并且隨著肋高的增加,其抗剪承載力增加,墻板平面外鼓出量減小。

對不同加載方式和不同加固模式下的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(cfrp)加固h型鋼梁進(jìn)行了兩組比較試驗,并對試驗結(jié)果進(jìn)行了綜合分析。通過對試驗結(jié)果的比較分析,給出了各種加固方式下的鋼梁的極限承載力變化及cfrp布和鋼梁的各項力學(xué)性能,得出了一些具有工程指導(dǎo)意義的結(jié)論。

提出一種深基坑新型鋼斜撐接頭形式,它可以即插即用,允許有一定的轉(zhuǎn)動角度,可施加預(yù)應(yīng)力,克服原有斜撐接頭焊接施工增加基坑暴露時間、傾斜角度固定給斜撐安裝帶來不便、焊接后無法施加預(yù)應(yīng)力等缺點,可使軟土地區(qū)深基坑施工受時空效應(yīng)影響明顯減小。配合接頭試驗制作自平衡式試驗架。按照實際尺寸,對該新型支撐接頭進(jìn)行承載力試驗,加載到設(shè)計軸力2500kn時,接頭承載力滿足設(shè)計要求,加載到3000kn時接頭局部達(dá)到屈服狀態(tài),預(yù)埋鋼匣子前方混凝土局部出現(xiàn)壓碎現(xiàn)象,但結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定。用有限元法進(jìn)行加載過程數(shù)值模擬計算,計算曲線與實測吻合較好,這種新型斜撐接頭可以進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

冷彎型鋼骨架墻體抗剪性能研究 ＊ 郭　鵬 1,2 　何?？?3 　沈順高 2 (1.清華大學(xué),北京　100084;2.中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院,北京　100120; 3.西安建筑科技大學(xué),西安　710055) 　　摘　要:在冷彎型鋼骨架墻體抗剪模型得到試驗充分驗證的基礎(chǔ)上,對影響墻體抗剪性能的8個因素進(jìn) 行了有限元參數(shù)分析。分析結(jié)果表明:墻體骨架壁厚、骨架屈服強(qiáng)度、立柱截面大小、豎向荷載大小的變化及 一定范圍內(nèi)墻體高度的變化對墻體抗剪承載力影響不大;增加墻面板厚度可以有效地提高墻體抗剪承載力; 在墻體尺寸等不變的情況下,立柱間距的減小有助于墻體抗剪承載力的提高;墻面板采用帶肋鋼板代替平鋼 板,在墻體抗剪承載力、墻板平面外鼓出量上均有很大的改進(jìn),并且隨著肋高的增加,其抗剪承載力增加,

為研究型鋼輕骨料混凝土梁的正截面受彎承載力,進(jìn)行了8根型鋼輕骨料混凝土梁和2根型鋼普通混凝土梁的受彎性能試驗。根據(jù)對型鋼普通混凝土梁正截面受彎承載力的分析結(jié)果,提出了型鋼輕骨料混凝土梁正截面受彎承載力計算的修正型鋼規(guī)程法和疊加法。8根型鋼輕骨料混凝土試驗梁的受彎承載力實測值與修正型鋼規(guī)程法計算值之比的平均值為1.042,變異系數(shù)為0.039;與疊加法計算值之比的平均值為1.039,變異系數(shù)為0.039,證明采用修正型鋼規(guī)程法和疊加法來計算型鋼輕骨料混凝土梁的正截面受彎承載力是可行的。

結(jié)合某工程實例,通過現(xiàn)場加載測試其鋼欄桿立柱在水平荷載作用下的使用性能和承載能力,從而確定該工程鋼欄桿的安全性能,可供類似項目參考。

為了研究冷彎薄壁型鋼拼合截面柱的軸壓承載力,對各國有關(guān)冷彎薄壁型鋼拼合截面柱的軸壓試驗進(jìn)行了ansys有限元模擬分析,有限元計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,從而驗證了有限元方法的正確性。采用有限元方法分析了構(gòu)件截面形式、截面尺寸以及長細(xì)比對冷彎薄壁型鋼拼合截面柱拼合效應(yīng)的影響,提出了冷彎薄壁型鋼拼合截面柱軸壓承載力的簡化計算方法。分析結(jié)果表明:隨著長細(xì)比的增大,拼合截面柱的拼合效應(yīng)隨之增大。對于主要通過螺釘將腹板進(jìn)行拼合的構(gòu)件,當(dāng)翼緣寬厚比一定時,隨著截面寬高比的增大,腹板拼合的整體性增強(qiáng),從而使拼合效應(yīng)增大,而截面面積的改變對拼合效應(yīng)的影響則不是很明顯。

為了解輕鋼龍骨體系柱的承載能力,做了2組共6個足尺試件的靜力測試,對輕鋼龍骨體系柱的承載力進(jìn)行了試驗研究。介紹主要試驗結(jié)果,為工程應(yīng)用提供參考依據(jù)。

再生混凝土多孔磚墻體受壓承載力試驗研究——再生骨料替代率為75％，再生混凝土多孔磚強(qiáng)度等級接近mu10。考察再生混凝土多孔磚墻體的受壓性能，通過對2片再生混凝土多孔磚墻體進(jìn)行軸心豎向荷載作用下的試驗研究。結(jié)果表明，再生混凝士多孔磚墻體在豎向荷載作用...

再生骨料替代率為75%,再生混凝土多孔磚強(qiáng)度等級接近mu10。考察再生混凝土多孔磚墻體的受壓性能,通過對2片再生混凝土多孔磚墻體進(jìn)行軸心豎向荷載作用下的試驗研究。結(jié)果表明,再生混凝土多孔磚墻體在豎向荷載作用下的破環(huán)全過程和普通混凝土多孔磚墻體基本相似,受力全過程分為3個階段:彈性階段、裂縫發(fā)展階段以及破壞階段。偏于安全考慮,再生混凝土多孔磚砌體的軸心受壓承載力可參照gb50003—2010《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(征求意見稿)中有關(guān)砌體受壓承載力計算公式進(jìn)行計算。