冷彎型鋼切割短柱軸壓承載力有限元分析

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。

河南廣播電視發(fā)射塔外塔柱采用異型大直徑鋼管,截面由三段直邊和三段圓弧板組合而成,其徑厚比已超過(guò)現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)圓鋼管徑厚比的限值,其承載力與管壁不同的加勁方法有關(guān)。分別采用內(nèi)加勁肋和內(nèi)桁架加勁兩種方法對(duì)管壁進(jìn)行內(nèi)加勁可提高管壁的局部穩(wěn)定性,從而提高構(gòu)件的極限承載力。通過(guò)對(duì)兩種加勁方法以及無(wú)加勁肋三種類型截面塔柱的縮尺試驗(yàn)研究和有限元模擬分析,有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好。研究表明:設(shè)計(jì)荷載作用下,三種形式截面均全截面處于彈性工作狀態(tài),具有足夠的強(qiáng)度和剛度。對(duì)管壁采用內(nèi)加勁肋方式處理后,截面承載能力提高20%左右,采用內(nèi)桁架對(duì)管壁進(jìn)行處理也可改善截面的應(yīng)力分布,但在設(shè)計(jì)荷載作用下的效果并不顯著。建議設(shè)計(jì)中采用內(nèi)加勁肋對(duì)管壁加勁,提高構(gòu)件的安全儲(chǔ)備。

建立了考慮材料、幾何和接觸非線性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了長(zhǎng)細(xì)比、螺釘連接間距、截面板件最大寬厚比對(duì)冷彎薄壁型鋼開(kāi)口三肢拼合立柱軸壓性能的影響。結(jié)果表明:立柱長(zhǎng)細(xì)比對(duì)a、b兩類截面拼合立柱軸壓承載力和軸壓性能有很大影響,隨著立柱長(zhǎng)細(xì)比的增大,立柱軸壓極限承載力逐漸降低;當(dāng)螺釘連接間距為450、300、150mm時(shí),a、b兩類截面拼合立柱軸壓極限承載力和剛度變化均不大;由于基本構(gòu)件板材厚度不同引起截面板件最大寬厚比的不同,對(duì)a、b兩類截面3種長(zhǎng)度的拼合立柱的承載力和剛度影響很大;對(duì)于a、b兩類截面立柱,當(dāng)立柱長(zhǎng)度和截面厚度相同時(shí),基本構(gòu)件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面軸壓立柱軸壓極限承載力變化不大。

為解決鋼管混凝土的脫空現(xiàn)象,提高鋼管混凝土短柱的承載能力,設(shè)計(jì)了兩種不同截面形式(單肋、雙肋)的帶肋鋼管混凝土短柱.借助于有限元程序模擬了鋼板厚度為4mm、6mm、8mm的3組試件的軸壓過(guò)程,通過(guò)比對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):帶肋鋼管混凝土的承載能力比無(wú)肋鋼管混凝土短柱在承載能力方面有明顯提高;同種壁厚條件下單肋截面在極限承載力提高程度最佳;壁厚在6mm時(shí)單肋截面承載力提高最大.

帶肋方鋼管混凝土軸壓短柱承載力有限元分析研究 作者：徐兵，劉永健，李中青，霍曉蘇，荀勇，xubing，liuyong-jian，lizhong-qing，huoxiao- su，xunyong 作者單位：徐兵,劉永健,霍曉蘇,xubing,liuyong-jian,huoxiao-su(長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院,陜西西安710064;鹽城工學(xué) 院土木工程學(xué)院,江蘇鹽城224055)，李中青,lizhong-qing(鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院,江蘇鹽城 224055;西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,四川成都614202)，荀勇,xunyong(鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院,江蘇 鹽城,224055) 刊名：湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào) 英文刊名：naturalsciencejournalofxiangtanuniversity 年

高強(qiáng)鋼管混凝土短柱軸壓承載力試驗(yàn)和有限元分析

關(guān)于淺基礎(chǔ)地基承載力的有限元分析 摘要：本文運(yùn)用有限元數(shù)值分析方法將地基的沉降及承載力分析結(jié)合起來(lái)。 根據(jù)極限平衡理論，沿方形淺基礎(chǔ)表面的對(duì)角線切出四分之一進(jìn)行分析，在考慮 自重、黏聚力和過(guò)載的同時(shí)，又考慮切割體側(cè)面受到側(cè)向土壓力的影響，采用整 體分析法，可求得各級(jí)荷載下地基的非線性沉降變形、地基土體塑性區(qū)的開(kāi)展情 況和地基的極限承載力，能反映豎向荷載作用下淺基礎(chǔ)地基的實(shí)際工作機(jī)理。 關(guān)鍵詞:地基承載力；有限元數(shù)值分析法；淺基礎(chǔ) 1概述 abaqus是一套功能強(qiáng)大的工程有限元分析軟件，作為通用的模擬計(jì)算工具， abaqu能解決結(jié)構(gòu)(應(yīng)力/位移)的許多問(wèn)題。 本文以工程實(shí)例形象的描述了地基承載力理論分析過(guò)程和與實(shí)際工程中的 偏差，運(yùn)用有限元的方法對(duì)地基進(jìn)行了分析，用abaqus得出了地基變形圖和 應(yīng)力應(yīng)變圖。通過(guò)數(shù)值方法即有限元一無(wú)限元藕合的方法的運(yùn)用，結(jié)合土的非

土體結(jié)構(gòu)極限承載力的有限元分析——在平面應(yīng)變條件下，采用增量加載有限元方法求解土體結(jié)構(gòu)的極限承載力，以彈塑性有限元計(jì)算不收斂作為達(dá)到極限破壞狀態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)；在得到土體應(yīng)力場(chǎng)的基礎(chǔ)上，用有限元邊坡穩(wěn)定分析中的滑面應(yīng)力分析法驗(yàn)算土體結(jié)構(gòu)在達(dá)到極限...

本文應(yīng)用有限元法,考慮材料非線性和幾何非線性,分析了現(xiàn)代常用的天線載體支撐桿節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力和塑性區(qū)分布規(guī)律、節(jié)點(diǎn)變形等重要受力性能,提出了滿足工程精度的節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算的簡(jiǎn)易等效方法和節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)措施,方便工程實(shí)際應(yīng)用。

壓型鋼板組合樓板是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)形式。它具有顯著的優(yōu)勢(shì),如輕質(zhì)、高強(qiáng),施工快捷等,將在未來(lái)的建筑領(lǐng)域中大有作為。組合樓板的承載力主要取決于鋼板-混凝土界面處的抗剪強(qiáng)度。建立了一個(gè)二維有限元模型來(lái)研究單向組合板的性能。并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了模型的有效性

運(yùn)用塑性大撓度彎曲理論,以矩形冷彎空心型鋼為實(shí)例,計(jì)算了冷彎成型彎圓中彎圓半徑與軋輥進(jìn)給量之間的關(guān)系,并利用計(jì)算機(jī)仿真軟件模擬了彎圓過(guò)程。通過(guò)將計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證了該算法的可行性和準(zhǔn)確性。

對(duì)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(yàn)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(yàn)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(yàn)驗(yàn)證的情況下,對(duì)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(jì)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(duì)單面鋼板墻體立柱軸壓承載力有較大的降低作用,但對(duì)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(duì)雙面板墻體立柱軸壓承載力沒(méi)有影響;連接立柱與墻板的螺釘間距不大于300mm時(shí),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(shí),減小墻體周邊螺釘間距對(duì)墻體立柱軸壓承載力提高幅度不大。

2011年第3期 第37卷總第161 期 ·45·2011年6月 frp筋混凝土梁有限元分析與抗彎承載力計(jì)算 梁利利，薛艷東，呼志遠(yuǎn) （西安建筑科技大學(xué)土木學(xué)院，陜西西安710055） 摘要：對(duì)frp筋混凝土梁正截面抗彎承載力分析是frp筋用于實(shí)際工程的前 提。我國(guó)混凝土規(guī)范已經(jīng)給出了普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算公式，由于frp 筋與普通鋼筋在材料性質(zhì)上有很大差異，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算公式對(duì) 于frp筋混凝土結(jié)構(gòu)不是完全適用的。本文在應(yīng)用abaqus有限元軟件分析和 混凝土規(guī)范的基礎(chǔ)上提出適用于frp筋混凝土梁承載力計(jì)算的實(shí)用計(jì)算方法。 關(guān)鍵詞：frp筋；abaqus；正截面；承載力；計(jì)算方法中圖分類號(hào)：tu375.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1672－4011（2011）03－0045－03 礎(chǔ)上提出適用于frp筋混凝土梁承載力計(jì)算的實(shí)用計(jì)

把輥軋成型的c形冷彎薄壁型鋼構(gòu)件切割成若干短柱,在短柱中將產(chǎn)生不同程度的歪曲變形,進(jìn)而引起附加的初始幾何缺陷。對(duì)10個(gè)切割而成的c形冷彎薄壁型鋼短柱進(jìn)行了軸壓試驗(yàn),并根據(jù)gb500182002計(jì)算了短柱的軸壓承載力。結(jié)果表明切割短柱在軸壓力作用下,兩翼緣為內(nèi)收的歪曲破壞,腹板為局部屈曲破壞模式,短柱極限承載力僅為規(guī)范計(jì)算值的83%～89%。

本文采用有限元法,對(duì)冷彎型鋼輕骨料混凝土夾芯(苯板)板進(jìn)行模擬計(jì)算,分析不同夾芯率下板的受力及變形特征,從而為實(shí)際工程提供有價(jià)值的結(jié)論.

以2個(gè)輥軋成型的c形冷彎薄壁型鋼截面為研究對(duì)象,在長(zhǎng)構(gòu)件中切割短柱,測(cè)試了切割后短柱的歪曲變形和切割前后短柱沿長(zhǎng)度方向的初始幾何缺陷。結(jié)果表明:切割后短柱產(chǎn)生了明顯的歪曲變形,進(jìn)而引起很大的初始幾何缺陷,將影響短柱的軸壓承載力和破壞模態(tài)。

目的確定壓型鋼板-混凝土組合板的極限承載力,并提出較準(zhǔn)確的有限元分析模型.方法采用幾何平衡關(guān)系的力平衡方法獲得閉口型壓型鋼板-混凝土組合板的縱向剪切強(qiáng)度和端部滑移的關(guān)系,進(jìn)行有限元分析.將有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比.結(jié)果剪跨比較短的試件在抗彎剛度上有一定的誤差,但極限承載力吻合很好(誤差最大不超過(guò)7.3%).結(jié)論隨剪跨比的增加,最大縱向剪切強(qiáng)度減小;提出的力平衡方法有限元計(jì)算模型可應(yīng)用于閉口型組合板類的有限元分析中,此計(jì)算模型可以比較精確的確定壓型鋼板-混凝土組合板的極限承載力.

cfrp-鋼管混凝土軸壓短柱承載力分析 笫23卷第1期vo1.23no.1 2006年1月jan.2006 工程 eng眥ering 力學(xué) mechanics149 文章編號(hào):1000.4750(2006)01.0149.05 cfrp一鋼管混凝土軸壓短柱承載力分析 顧威,趙穎華,尚東偉2 (1.大連海事大學(xué)交通工程與物流學(xué)院,大連116026:2.沈陽(yáng)市建筑研究院,沈陽(yáng) 110016) 摘要:對(duì)cfrp.鋼管混凝土軸壓短柱這種新型構(gòu)件的受力性能進(jìn)行了理論分析,提 出了此類構(gòu)件承載力計(jì)算的 基本假定;采用極限平衡法,推導(dǎo)出鋼管屈服時(shí)構(gòu)件承載力和碳纖維片拉斷時(shí)構(gòu)件 極限承載力的解析計(jì)算式;對(duì) 8根cfrp-鋼管混凝土軸壓短柱和4根鋼管混凝土柱的極限承載力進(jìn)行試驗(yàn)研究, 并將解析分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 比較,證明了提出的解析計(jì)算式的正確性

基于非線性板殼有限元結(jié)構(gòu)分析方法,運(yùn)用有限元分析軟件ansys,對(duì)輕鋼門式剛架考慮柱腹板屈曲,梁腹板不屈曲的極限承載力進(jìn)行材料、幾何雙重非線性分析,研究了柱腹板高厚比、翼緣寬厚比、斜梁坡度、高跨比等幾何參數(shù)的變化對(duì)剛架極限承載力的影響.計(jì)算結(jié)果表明:增加柱腹板厚度、柱腹板高度、翼緣厚度、斜梁坡度、高跨比可以提高剛架極限承載力;柱腹板高厚比在60~135范圍內(nèi),翼緣寬厚比在9~15.43范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)承載力影響較大;而斜梁坡度在1/8~1/24范圍內(nèi),高跨比在1/12~1/8范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)剛架極限承載力的影響較小,工程分析時(shí)可以忽略它們的影響.

在統(tǒng)一強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上,對(duì)圓鋼管約束型鋼混凝土短柱的軸心受力性能進(jìn)行理論分析;采用厚壁圓筒統(tǒng)一強(qiáng)度理論計(jì)算鋼管對(duì)核心型鋼混凝土的約束應(yīng)力,推導(dǎo)出圓鋼管約束型鋼混凝土短柱的軸壓承載力公式;并對(duì)影響因素進(jìn)行分析。將公式的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果吻合較好,說(shuō)明統(tǒng)一強(qiáng)度理論對(duì)于圓鋼管約束型鋼混凝土軸壓短柱的理論計(jì)算有很好的適用性,可為圓鋼管約束型鋼混凝土柱的分析計(jì)算提供一定的理論依據(jù)。

冷彎薄壁型鋼雙肢抱合箱形拼合截面柱在冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)中常常處于偏心受壓狀態(tài),為研究偏心距和偏心方向?qū)ζ春现休d力的影響,利用abaqus有限元軟件對(duì)其進(jìn)行模擬,然后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比,最終表明:隨著偏心距增大,構(gòu)件承載力降低,且當(dāng)構(gòu)件繞強(qiáng)軸偏心受壓,偏心距在一定范圍內(nèi)時(shí),承載力下降不明顯,當(dāng)構(gòu)件繞弱軸偏心受壓時(shí),承載力隨著偏心距增大而迅速降低;隨著偏心距加大,構(gòu)件剛度越小,且當(dāng)構(gòu)件繞弱軸偏心受壓時(shí),剛度下降比構(gòu)件繞強(qiáng)軸偏心受壓時(shí)快。

鋼管混凝土壓彎長(zhǎng)柱非線性屈曲承載力的三維有限元分析——基于三維線彈性大變形理論，本文構(gòu)造了三維非線性虛擬層合單元法，利用此法對(duì)鋼管混凝土壓彎長(zhǎng)柱的非線性屈曲承載力進(jìn)行了研究，有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果符合良好。最后，以典型截面形式為例，研究了長(zhǎng)...