H形钢构件双向压弯下全过程弯矩计算模型

为探究可发展全截面塑性的H形钢构件在双向压弯加载全过程中塑性应力及两主轴弯矩的发展机制,基于经由已有实验数据校核过的建模方法,采用ABAQUS建立了不同轴压比、腹板和翼缘宽厚比的H形截面构件在不同加载角度下的参数分析模型。结合有限元分析结果,考察了双向压弯下H形截面钢构件的塑性应力发展规律,引入平截面假定,对其应力分布形式进行一定的简化处理。进一步,通过最小二乘法拟合得到相关参数,建立加载位移、塑性发展程度和宏观承载能力三者之间内在联系,构建H形钢构件双向弯矩的理论计算模型。该模型充分考虑了截面尺寸、位移加载方向角、轴压比和加载位移的影响。通过对模型计算结果的分析,验证了该模型可得到构件在加载任意时刻的应力分布形式,并为考虑一定截面塑性发展的双向抗弯设计提供更为简便的设计方法。

薄柔高频焊接H钢柱的实验和抗震承载力评价

针对大宽厚比的高频焊接H钢柱塑性耗能能力较低的特点,进行了10个试件的单调和反复加载试验研究.试验揭示,在一般低多层框架结构的长细比范围内,翼缘和腹板板件宽厚比的组合和轴压比是决定薄柔H钢柱静力和滞回性能的关键因素.综合实验结果和系统的数值分析,提出了经受罕遇地震往复作用时,将钢柱承载力下降限制在某一范围内的设计原则.按此原则,可以确定容许的板件宽厚比组合限值.这一设计方案为在抗震设防区使用薄柔构件轻型钢框架提供了可能.

平面KK型圆钢管相贯节点平面外受弯性能研究

对平面KK型圆钢管相贯节点在不同荷载形式(工况)下的平面外受弯性能进行研究。进行几何构造相同的两个节点试件在同向(KKBH-1)、反向(KKBH-2)平面外反复弯曲作用下的滞回试验。介绍节点试验的方案与测试原理,考察不同荷载形式下节点的受力性能和破坏模式。研究结果表明,无论哪种荷载形式,节点的破坏模式均为相贯线附近焊缝热影响区主管管壁冲剪破坏,节点均表现出较好的延性与抗震性能;节点更多是依赖主管管壁开裂后裂缝的扩散及塑性变形来耗能,尤其是对于KKBH-1试件;KKBH-1的屈服荷载与极限承载力均低于KKBH-2,但延性略强于KKBH-2。试验研究及应用有限元软件ABAQUS的分析均表明,不同的荷载形式对节点的受力性能影响较大,KKBH-1表现出节点承载力低于构件承载力的性能,而KKBH-2则相反。

圆钢管空间相贯节点的实验研究

针对圆钢管空间相贯节点,进行了三种类型大尺寸足尺试件的试验。具体介绍了试件和加载方案的设计,提供了主要试验结果,并根据变形极限概念,提出了确定试件极限承载力的方法。对试件的破坏机理进行了分析,指出节点区焊缝刚度过大延性不足的特征,可能阻碍钢管节点管壁极限强度的充分发挥。根据试验结果,对空间相贯节点强度计算公式作了初步探讨。

平面钢管桁架管内加劲相贯节点有限元分析和试验研究

焊接钢管桁架有时需要在节点区设置加劲肋。对焊接钢管内加劲相贯节点进行有限元分析 ,探讨了管内加劲节点的传力路径 ,通过缩尺模型试验验证了有限元分析结果。针对节点区应力集中 ,提出有效缓解应力集中的构造措施。有限元分析表明 ,管内加劲节点中的加劲肋是重要的受力部件 ,为该节点的设计提供了理论依据。

涂醇酸铁红或聚氨酯富锌漆连接面抗滑移系数测定——轻型薄壁钢构件高强度螺栓端板式连接系列研究之一

介绍了连接接触面涂醇酸铁红或聚氨酯富锌漆的高强度螺栓连接抗滑移系数试验研究。给出分别采用上述两种底漆时的连接板接触面抗滑移系数设计取值的建议 。

直接汇交节点三重屈服线模型及试验验证

对Ｋ型节点建立了一个直接汇交钢管节点的极限分析模型，以求解Ｋ型节点的极限承载力，经与国内外大量试验数据尤其是大尺寸足尺试验数据的比较，证明了该模型的适用性。

H形钢梁与钢管柱隔板贯通式连接节点抗震性能试验

针对隔板贯通式柱梁连接节点进行了滞回性能试验。试验考察参数有方钢管与圆钢管、隔板贯通形式与内隔板形式、隔板挑出长度、柱上有无轴力等,并对隔板贯通式节点的构造进行了探讨。研究表明,这类节点可以满足现行抗震设计规范的相关要求。

承载开闭钢屋盖的预应力混凝土看台结构抗震性能研究

为了深入探索承载开闭钢屋盖的预应力混凝土看台结构的抗震性能,针对上海旗忠森林体育城网球中心开闭钢屋盖与预应力混凝土看台组成的结构体系,继振动台模型试验后,采用弹塑性有限元分析,对比研究了主振型为扭转的结构体系的反应特点、屋盖闭合与开启状态对预应力结构抗震性能的影响、闭环式倒锥台空间框架结构体系的弹塑性地震反应规律和破坏模式。研究发现:屋盖的不同状态影响结构的振动特性和地震反应;以扭转为主振型的闭环式看台结构在水平地震作用下的响应模式为平动形式;预应力看台结构罕遇地震后的整体性能良好;闭环式倒锥台空间框架构形限制了大震下结构的侧移,相对于平行式框架,能提高对重力荷载的抗倒塌能力。本研究增进了对有开闭屋盖的结构体系及闭环式框架结构体系的抗震性能认识,有助于这类结构的设计。

空间足尺薄柔构件钢框架滞回性能试验研究

进行了两个空间钢框架的滞回性能试验。框架构件均为宽厚比较大的H形截面,按实际工程尺寸制作。试验结果显示板件宽厚比和柱子轴压比是影响这类结构承载性能的主要因素,构件端部的局部屈曲导致结构破坏的开始并降低了结构的延性和耗能能力。基于试验结构抗震能力及其地震需求的分析,提出了这类钢框架的抗震设计概念:相对小震水平的地震作用,结构弹性设计须留有必要的承载力储备,以保证大震作用下结构的安全性。试验表明,符合这一要求的薄柔构件钢框架的弹性刚度能满足小震时的变形要求,结构的变形能力能满足大震作用下的延性要求。试验结构的数值分析结果与试验结果吻合良好。

薄柔构件钢框架的承载性能特点研究

对轻量化钢结构中具有低延性特征的薄柔构件钢框架进行了研究。介绍了关于大宽厚比H形截面钢构件的系列试验研究结果,阐述了根据抗震承载能力和变形能力要求综合控制构件轴压比、翼缘-腹板组合宽厚比的评价方法,研究并提出了对薄柔构件钢框架破坏模式和延性性质具有决定影响的构件能力参数,以及关于利用这类框架低延性特点进行抗震设计的建议。

宽肢薄腹H形截面钢柱的滞回性能

根据宽肢薄腹构件的特点,完善了多弹簧非线性数值分析模型;通过试验对比验证了模型的适用性;根据试验和数值计算结果,对这类构件的滞回性能进行了分析;提出在抗震设防区的多层钢框架结构中应用宽肢薄腹构件的可行性。

广州新电视塔钢结构柱-梁-撑节点的抗震性能试验研究

介绍广州新电视塔钢结构柱-梁-撑节点缩尺模型的滞回试验研究。此节点的特点是环梁通过牛腿与立柱连接,立柱、斜撑、环梁三者轴线不交汇非共面。试验研究将此节点解构为三部分:环梁-牛腿的连接、牛腿-立柱的连接、斜撑-立柱的连接,分别对每部分进行滞回性能和极限承载力的考察,然后对节点的整体性能作出综合评价。研究表明该节点构造能够保证相连构件达到全截面屈服,具有良好耗能能力,满足抗震设计要求。

反复变动轴力作用下钢柱的数值分析模型

当承受水平地震荷载时，高层框架结构的低层柱子通常受到困倾覆力矩而引起的反复变动轴力．文中提出一弹塑性数值分析模型以考虑变动轴力对柱子抗育强度的影响，并提出单轴移动骨架式恢复为模式来表现钢柱的恢复力特性．通过荷载试验结果对这一数值分析模型进行了检验．

环向空间预应力结构模型振动台试验研究

某新建国际网球赛馆为大型空间预应力混合结构。其主赛馆看台为倒锥形现浇预应力混凝土结构,屋盖为开闭式钢结构。对该结构进行了缩尺模型的振动台试验,根据几何相似和预应力等效的原则,研究解决了小比例振动台模型中预应力筋配置和预应力施工的技术课题,探索了该类旋转对称、高宽比较小的空间结构不同于普通高层结构的振动测试布置方法。试验验证了这一结构以扭转为主的振型特点,揭示了环向预应力在保证结构维持罕遇地震作用下的整体性上的重要作用,并对工程作出了抗震性能评价。

工科学生实践性设计竞赛活动的组织方式

本文介绍了同济大学近期组织的几种形式的结构设计竞赛活动 ,认为课外设计竞赛和在教学环节中引入带竞赛机制的课程设计项目 ,可以成为校园内学生参与创新性工程设计的两种基本形式 ,并提出在这类设计竞赛活动中 ,应当体现创新性、综合性、可行性、独立性。

钢管结构相贯节点的研究现状

简述钢管结构和相贯节点的类型 ,国内外对其承载性能试验、强度计算研究的进展 ,以及同济大学近年来的试验和分析工作 。

建筑钢结构的断裂研究评述与损伤控制设计

讨论了建筑钢结构在强烈地震作用下发生的断裂现象．根据近年来若干次破坏性地震后，各国研究者所取得的研究成果，综述了造成钢结构断裂的主要因素;;从结构抗震的工程实践出发，提出了由损伤容许设计向损伤控制设计转变的概念．

土木工程专业实践教学环节的改革

本文在论述土木工程专业实践环节教学的重要性、改革的必要性之后，对实践教学的改革内容作了分析，指出改革的中心课题是加强对学生的能力培养，改革的关键环节是实践环节在整个培养方案中的优化。

带缝钢板剪力墙的承载力和开缝参数研究

介绍了带缝钢板剪力墙的屈服承载力、极限承载力、屈曲承载力的理论计算公式,对承载力理论计算公式进行了比较和分析,并在大量的有限元计算结果基础上,得到了确保带缝钢板剪力墙＂先塑性后屈曲＂的构造措施以及钢板墙外围尺寸和开缝参数的设计建议值。结果表明：考虑材料强化对带缝钢板剪力墙的极限承载力有近10%的提高;中间壁高度会影响柱状部的塑性发展程度;竖缝对钢板剪力墙的屈曲荷载有30%~40%的降低影响。