圆管桁架受压腹杆平面内计算长度有限元分析

利用有限元分析方法研究了平面圆管桁架受压腹杆平面内计算长度的主要影响参数以及计算长度随各参数的变化规律。研究结果表明:影响圆管桁架受压腹杆平面内计算长度的主要因素为受压腹杆与弦杆的直径比、壁厚比以及弦杆直径与壁厚的比值,并且随着上述各参数的增大,受压腹杆平面内计算长度系数均呈增大的趋势。最后,根据几十种不同影响参数的有限元计算结果,提出了可供工程应用的圆管桁架受压腹杆平面内计算长度系数的建议值。

关于局部抗浮的设计分析

针对地下工程设计中常见的跨数少,总长度不大的情况,通过一个工程设计实例,分析了局部不平衡水浮力对结构受力的影响和相应的设计误差,并给出了设计建议。

正八边形钢板腹梁弯曲性能试验研究

基于蜂窝钢梁外观,提出了一种新型空腹式钢结构主梁--正八边形钢板腹梁。借鉴蜂窝钢梁挠度计算中费氏空腹桁架理论,推导了该结构在弯曲荷载作用下的挠度变形公式,并通过有限元方法进行了验证。进一步地,为了研究该结构的弯曲性能,根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)要求,设计了1根缩尺模型试件,通过两点加载方式对其变形能力、应变特点和破坏方式进行了试验研究。采用通用有限元软件ABAQUS 2017建立了该结构非线性有限元分析模型,并将试验结果与有限元模拟结果进行了对比研究。结果表明:对于腹板非连续的正八边形钢板腹梁,采用费氏空腹桁架理论提出的结构挠度计算公式具有较好的精度;通过静载弯曲试验发现,正八边形钢板腹梁发生破坏时,顶板纯弯段区域出现了局部屈曲现象,同时腹板发生屈曲变形;经过合理设计的正八边形钢板腹梁在弯曲荷载作用下具有较好的抗弯性能。

设计的潜力——弗伦第尔桁架在建筑结构中的应用

对弗伦第尔桁架的结构特性和早期应用进行简要梳理,概括了现代建筑结构中弗伦第尔桁架的三种主要应用方式,总结了将弗伦第尔桁架作为结构设计要素的多种可能性,归纳了在建筑结构中应用弗伦第尔桁架的设计导图,提出应进一步激发弗伦第尔桁架在建筑结构设计中的潜力。