厚壁冷彎方矩管和熱軋H型鋼軸壓極限承載力對(duì)比

冷彎方矩管規(guī)格 方管規(guī)格（mm） 16×16×0.4～1.5380×380×8.0～14.010×20×0.6～1.5250×150×6～12.0 18×18×0.4～1.5400×400×8.0～14.014×21×0.6～1.5250×100×6～12.0 20×20×0.4～1.5420×420×10.0～14.015×30×1.5～1.5250×200×6～12.0 25×25×0.6～2.0450×450×10.0～14.015×38×0.6～1.5300×150×6～12.0 30×30×0.6～4.0480×480×10.0～14.020×30×0.6～2.0300×200×6～12.0 34×34×1.0～2.0500×500×10.0～14.020×40×0.8～2.0300×250×6～12.0 35×35×1.0～

通過對(duì)冷彎薄壁c型鋼軸心壓桿的有限元分析,得出了初彎曲、冷彎殘余應(yīng)力對(duì)其穩(wěn)定性的分別影響和綜合影響,結(jié)果表明:對(duì)c形截面,初彎曲的影響要比殘余應(yīng)力的影響更加明顯;綜合影響的效果非兩者的簡單疊加。通過有限元分析結(jié)果與中美規(guī)范設(shè)計(jì)值相比較,得出有限元分析結(jié)果與美國規(guī)范接近,證明了模型的有效性;通過比較發(fā)現(xiàn),中國規(guī)范所采用的曲線偏保守。分析的結(jié)論成果為研究初始缺陷其它截面的冷彎薄壁型鋼穩(wěn)定性影響,繪制不同曲線,編制新的規(guī)范提供了參考。

為研究冷彎薄壁型鋼門式剛架極限承載力,提出梁-彈簧單元模擬冷彎薄壁型鋼門式剛架節(jié)點(diǎn)工作性能和考慮構(gòu)件初始幾何缺陷影響的有限元模擬分析法,研究冷彎薄壁型鋼門式剛架在豎向荷載作用下的變形性能及破壞特征。對(duì)已有冷彎薄壁型鋼門式剛架試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行模擬分析的結(jié)果顯示,有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。通過改變構(gòu)件的腹板厚度和翼緣寬度、節(jié)點(diǎn)板厚度、剛架梁坡度、柱腳剛度等因素計(jì)算剛架極限承載力,計(jì)算結(jié)果表明,增大前述各個(gè)參數(shù)值均可以提高冷彎薄壁型鋼門式剛架的極限承載力。

把平面變形的特萊斯加屈服條件應(yīng)用于輥式彎曲方矩管的成型研究,通過解析彎曲部位的應(yīng)力分布規(guī)律,說明應(yīng)力中性層內(nèi)移位置,可為確定帶鋼的展開寬度和彎曲變形程度提供工藝依據(jù)。

依照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50017-2003)和冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范(gb50018-2002),對(duì)冷彎型鋼和熱軋型鋼軸壓柱性能進(jìn)行了對(duì)比分析。分析結(jié)果表明:冷彎型鋼與熱軋型鋼性能有很大差別,設(shè)計(jì)規(guī)范不能合一。冷彎型鋼壁薄、截面允許局部屈曲且形式多樣,有其自身特殊的計(jì)算方法。

采用統(tǒng)一強(qiáng)度理論,對(duì)方鋼管混凝土短柱的核心混凝土有效約束區(qū)和非有效約束區(qū)進(jìn)行受力分析,通過方鋼管的寬厚比對(duì)方鋼管與核心混凝土間的約束效應(yīng)進(jìn)行控制,提出了方鋼管混凝土短柱軸壓極限承載力的計(jì)算公式,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了分析。然后將其推廣到不同截面形式的鋼管混凝土短柱軸壓極限承載力的計(jì)算中,將計(jì)算值與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了公式的合理性。該研究為鋼管混凝土短柱承載力的研究提供了一定的理論依據(jù)。

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(yàn)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%。

為了研究冷彎薄壁型鋼拼合截面柱的軸壓承載力,對(duì)各國有關(guān)冷彎薄壁型鋼拼合截面柱的軸壓試驗(yàn)進(jìn)行了ansys有限元模擬分析,有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,從而驗(yàn)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(duì)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(jì)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(duì)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(shí),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(duì)拼合效應(yīng)的影響則不是很明顯。

殘余應(yīng)力對(duì)h型鋼柱構(gòu)件極限承載力的影響 摘要：近年來，隨著國產(chǎn)熱軋h型鋼投入生產(chǎn)后，使得h型鋼廣泛使用。然而， 由于熱軋h型鋼的殘余應(yīng)力存在使得鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中某些部位提前進(jìn)入塑性狀態(tài)，使構(gòu)件 極限承載力降低，而目前在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件極限承載力計(jì)算中，尚未找到一種很好的方法， 來直接考慮殘余應(yīng)力的影響。隨著計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用和數(shù)值分析方法的不斷發(fā)展，可以通 過計(jì)算機(jī)建立與實(shí)際吻合的構(gòu)件模型，較準(zhǔn)確、快捷地計(jì)算出殘余應(yīng)力影響下的構(gòu)件極 限承載力。因此，本文以h型鋼為研究對(duì)象，運(yùn)用大型有限元軟件ansys建立殘余應(yīng) 力模型，將殘余應(yīng)力作為初應(yīng)力加入到有限元模型中，著重考慮殘余應(yīng)力對(duì)h型鋼構(gòu)件 極限承載力的影響，并與gb50017—2003鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)于實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的極限 承載能力設(shè)計(jì)值和切線模量理論值對(duì)比，分析我國對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)于實(shí)腹式軸心受壓 構(gòu)件的極限承載能力設(shè)

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(diǎn)連接承載力研究 姓名：吳院生 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)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(diǎn)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

殘余應(yīng)力對(duì)h型鋼柱構(gòu)件極限承載力的影響 摘要：近年來，隨著國產(chǎn)熱軋h型鋼投入生產(chǎn)后，使得h型鋼廣泛使用。然而， 由于熱軋h型鋼的殘余應(yīng)力存在使得鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中某些部位提前進(jìn)入塑性狀態(tài)，使構(gòu)件 極限承載力降低，而目前在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件極限承載力計(jì)算中，尚未找到一種很好的方法， 來直接考慮殘余應(yīng)力的影響。隨著計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用和數(shù)值分析方法的不斷發(fā)展，可以通 過計(jì)算機(jī)建立與實(shí)際吻合的構(gòu)件模型，較準(zhǔn)確、快捷地計(jì)算出殘余應(yīng)力影響下的構(gòu)件極 限承載力。因此，本文以h型鋼為研究對(duì)象，運(yùn)用大型有限元軟件ansys建立殘余應(yīng) 力模型，將殘余應(yīng)力作為初應(yīng)力加入到有限元模型中，著重考慮殘余應(yīng)力對(duì)h型鋼構(gòu)件 極限承載力的影響，并與gb50017—2003鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)于實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的極限 承載能力設(shè)計(jì)值和切線模量理論值對(duì)比，分析我國對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)于實(shí)腹式軸心受壓 構(gòu)件的極限承載能力設(shè)

以有限元分析軟件ansys為工作平臺(tái),基于非線性板殼有限元分析理論,采用大撓度彈塑性分析方法,考慮初始缺陷的影響,計(jì)算有不同熱軋殘余應(yīng)力峰值下的h型鋼柱的極限承載力,得到主要影響鋼柱極限承載力的因素,為熱軋殘余應(yīng)力的統(tǒng)計(jì)提供一些參考意見。

塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書 一、計(jì)算參數(shù)如下： 非工作狀態(tài)工作狀態(tài) 基礎(chǔ)所受的水平力h：66.2kn22.5kn 基礎(chǔ)所受的豎向力p：434kn513kn 基礎(chǔ)所受的傾覆力矩m：1683kn.m1211kn.m 基礎(chǔ)所受的扭矩mk：067kn.m 取塔吊基礎(chǔ)的最大荷載進(jìn)行計(jì)算,即 f=513knm=1683kn.m 二、鉆孔灌注樁單樁承受荷載： 根據(jù)公式: （注：n為樁根數(shù),a為塔身寬） 帶入數(shù)據(jù)得 單樁最大壓力:qik壓＝872.04kn 單樁最大拔力：qik拔＝-615.54kn 三、鉆孔灌注樁承載力計(jì)算 1、土層分布情況： 層號(hào) 土層名稱 土層厚度（m） 側(cè)阻qsia（kpa） 端阻qpa（kpa） 抗拔系數(shù)λi 4 粉質(zhì)粘土 0.95 22 / 0.75 5 粉質(zhì)粘土 4.6 13 / 0.7

塔吊基礎(chǔ)計(jì)算書 一、計(jì)算參數(shù)如下： 非工作狀態(tài)工作狀態(tài) 基礎(chǔ)所受的水平力h：66.2kn22.5kn 基礎(chǔ)所受的豎向力p：434kn513kn 基礎(chǔ)所受的傾覆力矩m：1683kn.m1211kn.m 基礎(chǔ)所受的扭矩mk：067kn.m 取塔吊基礎(chǔ)的最大荷載進(jìn)行計(jì)算,即 f=513knm=1683kn.m 二、鉆孔灌注樁單樁承受荷載： 根據(jù)公式: （注：n為樁根數(shù),a為塔身寬） 帶入數(shù)據(jù)得 單樁最大壓力:qik壓＝872.04kn 單樁最大拔力：qik拔＝-615.54kn 三、鉆孔灌注樁承載力計(jì)算 1、土層分布情況： 層號(hào) 土層名稱 土層厚度（m） 側(cè)阻qsia（kpa） 端阻qpa（kpa） 抗拔系數(shù)λi 4 粉質(zhì)粘土 0.95 22 / 0.75 5 粉質(zhì)粘土 4.6 13 / 0.7

圓鋼管混凝土是圓鋼管內(nèi)填充混凝土后形成的一種組合截面構(gòu)件,在工程結(jié)構(gòu)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。本文借助有限元分析軟件ansys,考慮兩種材料本構(gòu)關(guān)系的非線性建立了組合截面短柱在軸壓作用下的非線性有限元模型。并通過數(shù)值算例采用剝離分析的方法,得到了軸壓作用下處于復(fù)雜應(yīng)力場的極限承載力,以及鋼材和核心混凝土軸力分配與縱向應(yīng)變的關(guān)系曲線,與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比相吻合。

針對(duì)鋼管混凝土短柱軸壓狀態(tài),考慮屈服時(shí)鋼管豎向應(yīng)力對(duì)承載力的貢獻(xiàn),采用厚壁圓筒理論和雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論,對(duì)鋼管進(jìn)行極限承載力分析;對(duì)混凝土采用drucker-prager屈服理論進(jìn)行鋼管約束下的承載力的計(jì)算分析,兩者疊加得到鋼管混凝土的極限承載力計(jì)算公式,并與現(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果吻合良好,為圓鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力的計(jì)算提供了一種新的方法.

以電力構(gòu)架中常用的圓鋼管桿件為研究對(duì)象,采用有限元計(jì)算和試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立的回歸模型方法,研究一般受損條件下桿件軸壓極限承載力的變化情況。分析了凹陷深度、初彎曲、長細(xì)比和截面徑厚比等參數(shù)對(duì)桿件極限承載力的影響,討論了上述參數(shù)對(duì)荷載-軸向縮短關(guān)系的單獨(dú)影響和綜合影響。了解了多桿件極限承載力的特點(diǎn),引入了受損桿件的折算剛度系數(shù)。所得結(jié)論為變電構(gòu)架的可靠性分析和維修加固提供了依據(jù)。

本文將詳細(xì)介紹冷彎型方矩管在建設(shè)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。從定義、特點(diǎn)、材料選擇、加工工藝以及優(yōu)勢等方面進(jìn)行說明，幫助讀者更好地了解和應(yīng)用冷彎型方矩管。

基于雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論,充分考慮了中間主應(yīng)力,即鋼管和核心混凝土之間的相互作用力(緊箍力)的影響,推導(dǎo)出了鋼管混凝土軸心受壓短柱的承載力公式。該公式不僅考慮了緊箍力對(duì)混凝土的約束作用,而且考慮了緊箍力對(duì)鋼管的環(huán)向張拉作用,并對(duì)其側(cè)壓系數(shù)和材料強(qiáng)度參數(shù)的取值做了分析探討,最后將計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)資料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件的研究有很好的適用性;考慮緊箍力對(duì)鋼管承載力的影響是非常有必要的;該研究為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可靠的理論依據(jù)。

對(duì)冷彎型門式剛架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的變形、極限承載力和破壞特征進(jìn)行了分析,并驗(yàn)證了該方法的正確性和可靠性,考察了改變節(jié)點(diǎn)板尺寸參數(shù)對(duì)冷彎型門式剛架豎向承載力和剛度的影響,結(jié)果表明合理增大節(jié)點(diǎn)板尺寸可以有效提高剛架的豎向承載力和剛度。

利用ansys有限元程序,研究了材料非線性條件下兩端固接時(shí)負(fù)公差和初彎曲對(duì)冷彎薄壁型鋼組合方管柱極限承載力的影響。分析結(jié)果表明:冷彎薄壁型鋼組合方管柱中,初始缺陷對(duì)其極限承載力的影響不能忽略;當(dāng)僅存在負(fù)公差時(shí),冷彎薄壁型鋼組合方管柱的極限承載力降低7%~13%;當(dāng)僅存在初彎曲時(shí),冷彎薄壁型鋼組合方管柱的極限承載力降低可達(dá)6%,且初彎曲對(duì)短柱的極限承載力要比對(duì)長柱的影響小。當(dāng)同時(shí)存在初彎曲和負(fù)公差時(shí),柱的極限承載力降低不是兩種影響的簡單相加。

對(duì)三種曲線預(yù)測模型進(jìn)行介紹,建立求解模型。依據(jù)天津地區(qū)phc管樁靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用grg優(yōu)化程序求解模型參數(shù),計(jì)算phc管樁豎向極限承載力預(yù)測值。通過對(duì)三種曲線模型的預(yù)測精度進(jìn)行對(duì)比分析,證明usher曲線模型預(yù)測結(jié)果更為安全、可靠。