橫向支撐剛度對(duì)軸心受壓鋼管穩(wěn)定影響

q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8430.83

q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8430.83

精心整理 q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.00 0 0.99 7 0.99 5 0.99 2 0.98 9 0.98 7 0.98 4 0.98 1 0.97 9 0.97 6 100.97 4 0.97 1 0.96 8 0.96 6 0.96 3 0.96 0 0.95 8 0.95 5 0.95 2 0.94 9 200.94 7 0.94 4 0.94 1 0.93 8 0.93 6 0.93 3 0.93 0 0.92 7 0.92 4 0.92 1 300.91 8 0.91 5 0.91 2 0.90 9 0.90 6 0.90 3 0.89 9 0.89 6 0.89 3 0.88 9 400.88 6 0.8

. .' q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8

目的研究蜂窩構(gòu)件穩(wěn)定承載性能,為國(guó)家制定對(duì)蜂窩構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)用相關(guān)規(guī)范提供理論參考.方法以現(xiàn)有整體穩(wěn)定計(jì)算理論為基礎(chǔ),結(jié)合蜂窩構(gòu)件的受力機(jī)理和界面特性,對(duì)蜂窩構(gòu)件軸心受壓繞強(qiáng)軸整體穩(wěn)定進(jìn)行分析并采用基于試驗(yàn)的有限元分析方法進(jìn)行數(shù)值分析加以驗(yàn)證.結(jié)果當(dāng)有效截面積取毛截面時(shí),三種開孔形式的蜂窩式軸壓構(gòu)件的臨界力理論值與特征值屈曲分析得出的臨界力的比較分析,誤差均在5%以內(nèi),用換算長(zhǎng)細(xì)比的方法來考慮蜂窩孔對(duì)構(gòu)件剪切變形的影響是有效的.結(jié)論應(yīng)用基于試驗(yàn)的方法建立有限元模型對(duì)蜂窩式構(gòu)件軸心受壓整體穩(wěn)定的計(jì)算分析取得了良好的效果.

現(xiàn)行鋼管混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范所提供的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算公式,在一個(gè)方程中有截面面積和穩(wěn)定系數(shù)這兩個(gè)未知數(shù)。在設(shè)計(jì)過程中,傳統(tǒng)的方法是采用迭代法求解該方程以獲得截面面積設(shè)計(jì)值。通過引入材料力學(xué)中一個(gè)表示截面面積的公式,與規(guī)范中的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算公式組成一組方程組,通過求解方程組得到構(gòu)件合理長(zhǎng)細(xì)比和一個(gè)無(wú)量綱參數(shù)п的函數(shù)關(guān)系,這個(gè)無(wú)量綱參數(shù)п取決于截面特征參數(shù)β和一般設(shè)計(jì)已知量(包括材料強(qiáng)度、含鋼率、軸壓力設(shè)計(jì)值等)。給出了圓形截面的截面特征表達(dá)式。在設(shè)計(jì)截面時(shí),首先通過設(shè)計(jì)已知量和截面特征參數(shù)直接得到構(gòu)件的合理長(zhǎng)細(xì)比λ,然后通過該長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算截面的主要尺寸。最后通過一個(gè)算例說明,該直接設(shè)計(jì)法計(jì)算結(jié)果可靠,較傳統(tǒng)迭代法更簡(jiǎn)便,是穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的一種實(shí)用算法。

λ01234567 010.9970.9950.9920.9890.9870.9840.981 100.9740.9710.9680.9660.9630.960.9580.955 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.930.927 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.896 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.861 500.8520.8490.8460.8430.8390.8360.8320.829 600.8180.8140.810.8060.8020.7970.7930.789 63.290.8040.8000.7950.7910.7

本文以500kvfrp搶修桿塔真型試驗(yàn)為依托,對(duì)幾種不同規(guī)格及不同長(zhǎng)細(xì)比的frp圓管型截面構(gòu)件進(jìn)行軸心受壓試驗(yàn)。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力是影響frp構(gòu)件承載力的關(guān)鍵,通過對(duì)玻璃鋼受壓構(gòu)件穩(wěn)定性的試驗(yàn)研究,得到了構(gòu)件的極限穩(wěn)定承載力,研究了構(gòu)件的變形特征、破壞形態(tài)及穩(wěn)定系數(shù);并將試驗(yàn)所得的穩(wěn)定系數(shù)與國(guó)內(nèi)外穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算結(jié)果對(duì)比,得出了適于frp管材軸心壓桿設(shè)計(jì)的穩(wěn)定系數(shù)公式。

本文在對(duì)12根柱試件在彈性階段的軸壓復(fù)合剛度的試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,參考大量文獻(xiàn)、規(guī)程,分別計(jì)算核心鋼管混凝土和外圍鋼筋混凝土復(fù)合剛度,進(jìn)行疊加得到鋼管高強(qiáng)混凝土核心柱復(fù)合剛度,所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為一致.

樓板面外剛度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)橫向剛度的影響——樓板系統(tǒng)是高層建筑結(jié)構(gòu)中的—個(gè)重要組成部分．在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)．通常忽略樓板在平面外的彎曲剛度．這種摸型有時(shí)并不能滿足工程結(jié)構(gòu)計(jì)算的需要．本文用可靈活考慮面內(nèi)和面外剛度的樓板有限元模型，分析了在不同假定下樓板...

樓板系統(tǒng)是高層建筑結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要組成部分，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，通常忽略樓板在平面外的彎曲剛度，這種模型有時(shí)并不能滿足工程結(jié)構(gòu)計(jì)算的需要本文用可靈活考慮面內(nèi)和面外剛度的樓板有限元模型，分析了不同假定了樓板的剛度對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)剛度的貢獻(xiàn)，供廣大工程設(shè)計(jì)人員參考。

利用驗(yàn)證的有限元模型分析了軸向約束剛度比、軸力荷載比和鋼柱長(zhǎng)細(xì)比對(duì)火災(zāi)下軸心受壓h形截面約束鋼柱屈曲溫度和破壞溫度的影響,給出了其屈曲溫度和破壞溫度的計(jì)算方法。軸向約束剛度比對(duì)約束鋼柱屈曲溫度和破壞溫度的影響可用指數(shù)函數(shù)表示,軸力荷載比和鋼柱長(zhǎng)細(xì)比對(duì)約束鋼柱屈曲溫度和破壞溫度的影響可用多項(xiàng)式表示。采用有限元方法對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行了驗(yàn)證,設(shè)計(jì)公式計(jì)算結(jié)果與有限元分析結(jié)果吻合較好,且設(shè)計(jì)公式給出偏于安全的結(jié)果。

不銹鋼的非線性材料特性使其構(gòu)件承載性能不同于普通鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,需要開展專門的研究。通過焊接加工8個(gè)不銹鋼箱形截面柱,包括奧氏體型s30408和雙相型s22253兩種牌號(hào),在試件兩端鉸接的約束條件下開展軸心承壓加載試驗(yàn)。試驗(yàn)中對(duì)板材力學(xué)性能、試件的局部與整體幾何初始缺陷、縱向焊接殘余應(yīng)力分布和加載初偏心進(jìn)行了測(cè)量。加載試驗(yàn)得出了板件的局部屈曲承載力與構(gòu)件的相關(guān)穩(wěn)定承載力,展示了從組成板件局部屈曲到構(gòu)件整體彎曲屈曲的漸變失效形態(tài)。將試驗(yàn)結(jié)果與歐洲不銹鋼規(guī)范en1993-1-4、直接強(qiáng)度法和中國(guó)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范gb50018的計(jì)算公式進(jìn)行比較表明,由于歐洲規(guī)范和直接強(qiáng)度法沒有考慮不同牌號(hào)不銹鋼材料力學(xué)性能的差異,對(duì)雙相型s22253構(gòu)件的承載力計(jì)算偏于保守,而奧氏體型s30408構(gòu)件的計(jì)算承載力偏于不安全;而中國(guó)規(guī)范gb50018沒有考慮焊接殘余應(yīng)力、幾何缺陷和材料非線性的不利影響,高估了構(gòu)件的相關(guān)穩(wěn)定承載力。所得到的試驗(yàn)結(jié)果將為后續(xù)的數(shù)值分析與理論研究提供數(shù)據(jù)支撐。

l0/bl0/dd0/iφ <8<7<281.0 108.535.98 1210.542.95 141248.92 161455.87 1815.565.81 201769.75 221979.70 242183.65 2622.590.60 282497.56 3026104.52 3228111.48 3429.5118.44 3631125.40 3833132.36 4034.5139.32 4236.5146.29 4438153.26 4640160.23 4841.5167.21 5043174.19 對(duì)應(yīng)值計(jì)算值對(duì)應(yīng)值 插值計(jì)算 小數(shù)中間值大數(shù) 0.980.9766650.97 1010.66712

該文針對(duì)高強(qiáng)度等邊角鋼的局部穩(wěn)定受力性能,對(duì)q420熱軋等邊角鋼短柱進(jìn)行了軸心受壓試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,該文對(duì)角鋼肢的彈性嵌固系數(shù)的取值進(jìn)行了研究,并與我國(guó)、美國(guó)和歐洲鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的相應(yīng)設(shè)計(jì)方法和計(jì)算公式進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明:我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于角鋼肢的彈性嵌固系數(shù)的取值是合理的;美國(guó)和歐洲鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的計(jì)算結(jié)果較為接近,且均低于試驗(yàn)結(jié)果,其設(shè)計(jì)方法安全合理。

冷彎不等邊角鋼在輸電鐵塔等一些特殊構(gòu)件中有較好的應(yīng)用前景。然而,現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50017—2002)、《冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范(》gb50018—2002)及《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(dl/t5154—2002)沒有明確給出冷彎不等邊角鋼的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,影響了冷彎不等邊角鋼的推廣應(yīng)用。文章結(jié)合型鋼穩(wěn)定理論和有限元數(shù)值模擬分析,研究了冷彎不等邊角鋼在軸心受壓條件下的穩(wěn)定性和彎扭屈曲承載力,給出了冷彎不等邊角鋼軸心受壓桿的穩(wěn)定系數(shù)公式,可供設(shè)計(jì)參考。

對(duì)美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)asce《輸電鐵塔設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(簡(jiǎn)稱《美國(guó)導(dǎo)則》)與中國(guó)的《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(dl/t5154—2002)中熱軋角鋼寬厚比限值進(jìn)行了探討,并且比較了角鋼局部屈曲失穩(wěn)問題的不同方法得到的強(qiáng)度折減系數(shù)。通過六組不同長(zhǎng)細(xì)比的等邊角鋼軸心受壓試驗(yàn),結(jié)果表明現(xiàn)行桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用dl/t5154—2002標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法得到的等邊角鋼強(qiáng)度折減系數(shù)是偏保守的。在借助有限元分析結(jié)果并結(jié)合我國(guó)的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》(gb50017—2003)和《美國(guó)導(dǎo)則》的基礎(chǔ)上,對(duì)《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中等邊角鋼的強(qiáng)度折減系數(shù)提出了修正建議。

在開口冷彎薄壁型鋼構(gòu)件沿開口方向上布置一定數(shù)量的綴板,能有效阻止開口截面的翹曲變形,可以有效地提高構(gòu)件承載力。合適的綴板數(shù)量與構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比有著密切的關(guān)系,通過理論推導(dǎo)及對(duì)不同長(zhǎng)細(xì)比構(gòu)件的數(shù)值計(jì)算發(fā)現(xiàn),當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比λ小于60,而綴板數(shù)量達(dá)到3塊時(shí),構(gòu)件承載能力提高幅度趨于穩(wěn)定;當(dāng)λ大于60時(shí),綴板數(shù)量則需要達(dá)到5～6塊。同時(shí),為了方便工程設(shè)計(jì)使用,提出利用熟知的彎曲失穩(wěn)計(jì)算公式的形式,來計(jì)算彎扭失穩(wěn)構(gòu)件的計(jì)算方法,并列表顯示出兩者之間的數(shù)值關(guān)系。

高層建筑物重心和剛度中心的豎向位置對(duì)其橫向晃動(dòng)穩(wěn)定性的影響

基于隨機(jī)有限元的可靠度研究方法對(duì)鋼管混凝土軸心受壓短構(gòu)件進(jìn)行了可靠度分析,分析結(jié)果表明:在各隨機(jī)變量中,材料彈性模量對(duì)鋼管混凝土軸心受壓短柱可靠度指標(biāo)影響最大,幾何尺寸隨機(jī)變量次之。

鋼管混凝土軸心受壓柱徐變?cè)囼?yàn)研究——就加膨脹荊能夠提高鋼管混凝土的徐變性能進(jìn)行分析，并根據(jù)理論公式和實(shí)測(cè)徐變系數(shù)進(jìn)行了徐變系數(shù)公式擬合，對(duì)比研究了膨脹混凝土和普通混凝土在鋼管約束狀態(tài)下的徐變性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：加膨脹劑鋼管混凝土使受荷初期鋼管...

進(jìn)行了18組軸心受壓鋼管混凝土曲桿的試驗(yàn),研究了管截面形狀(圓形、方形)、初始位移(0～30mm)及長(zhǎng)細(xì)比(20和60)對(duì)曲桿性能的影響。分析鋼管混凝土曲桿的性能和破壞模型,并與無(wú)初始應(yīng)變的偏心受壓普通鋼管混凝土比較。采用有限元模型,分析了軸心受壓下鋼管混凝土曲桿的全范圍荷載-位移曲線。最后,將試驗(yàn)結(jié)果與aij-2008、aisc-2005、bs5400-2005、dbj/t13-51-2010、ec4-2005等現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行對(duì)比分析。