冷弯斜卷边Z型连续檩条的抗弯性能试验及设计方法研究

通过对嵌套搭接连接的斜卷边冷弯Z型薄壁钢檩条的连续效果的试验研究 。

Z形截面桁架式型钢混凝土柱正截面承载力研究

进行了4根不同含钢率的桁架式型钢混凝土Z形柱试件在不同荷载角及不同偏心距压力作用下的非线性有限元分析,研究其破坏的一般规律和极限承载力.分析得到了试件中混凝土在不同荷载时的应变分布及在极限荷载作用下的中和轴位置,以及各个试件在不同荷载角以及不同偏心距压力作用下的极限承载力.分析结果表明在偏心压力作用下,这种柱子的破坏形态与普通混凝土构件相似,横截面平均应变符合平截面假定,极限承载力与延性比相同截面钢筋混凝土Z形有显著提高,并且随着含钢率的增加而不断增大.荷载角对于此种柱的承载力影响较大,不同荷载角作用的承载力差异明显.最后通过编制数值计算程序比较了试件C在这两种方法下所得到的极限承载力差异.

冷弯薄壁加劲Z型钢双向受弯构件畸变性能分析

利用ANSYS有限元软件,对冷弯薄壁加劲Z型钢双向受弯构件进行模拟。研究了构件在不同加劲高度、加劲宽度下的畸变屈曲性能。研究表明:在用钢量增大不明显的情况下,加劲肋的存在对其畸变屈曲临界弯矩的影响显著。对比不同加劲宽度下,5种加劲高度构件的临界弯矩与经济系数的变化,得到较有效的加劲宽度与加劲高度范围。

带斜筋单排配筋Z形截面剪力墙翼缘方向抗震性能

为了了解带斜筋单排配筋Z形截面剪力墙的翼缘方向的抗震性能,进行了2个Z形截面剪力墙的低周反复荷载试验,其中1个为普通双向单排配筋剪力墙,1个为带斜筋的双向单排配筋剪力墙。在试验的基础上,对比分析了2个剪力墙在翼缘方向的承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征,并建立了其极限承载力的简化计算模型。研究结果表明,带斜筋单排配筋Z形截面剪力墙在翼缘方向的抗震性能明显优于普通双向单排配筋剪力墙,可以更好地满足多层住宅结构的抗震设计要求。

变截面厚钢板Z向拉应力研究

在现代桥梁设计过程中,变截面厚钢板的使用会使厚钢板厚度方向的Z向拉应力σz增大,甚至造成撕裂破坏,这部分拉应力是由变截面钢板结构形式本身引起的,容易被设计者忽视。就变截面厚钢板承受轴力和弯矩作用下,其连接对象(钢板厚度之比不同)和连接形式(变截面过渡段斜率不同)两个方面对厚钢板的Z拉应力σz进行研究,用有限元软件建立了数值模型,并运用弹性力学理论推导出相应的解析解公式。确定Z向拉应力与厚钢板设计参数(厚度以及变截面过渡段斜率)的关系,对该类厚钢板的设计起到概念性指导作用。

H型钢梁Z形焊接对接节点承载性能

在两根H型钢梁的对接拼接连接时,使用螺栓连接容易安装不到位,达不到强度要求,在现场施工过程中,焊接连接比螺栓连接更方便施工,但焊接连接会导致残余应力和残余变形,为了维护钢构件的牢靠度和安全度,提出一种Z形对接焊接节点形式,与规范里的焊接H型钢梁对接节点比较,为考察该节点的受力性能,进一步探究究节点区域的刚度变化和应力分布情况,利用ABAQUS软件对该Z形节点以及标准节点进行有限元分析,发现此Z形节点承载性能比标准节点承载性能有所提升,同时方便施工现场节点快速拼接。

大跨距冷弯Z型钢光伏支架的设计

采用冷弯Z型钢代替传统冷弯C型钢制备大跨距单桩可调式新型光伏支架,结合实际工程项目开展设计计算和模拟测试,结果表明:该光伏支架跨距可达6 m^10 m,结构精巧,安装便捷,施工量可节约50%以上,极端工作载荷作用下的最大应力和最大变形均满足设计规范要求,综合承载能力和整体性能质量稳定可靠,为太阳能光伏发电配套装备产业绿色智能发展提供了崭新思路。

Z型钢焊接双钢板剪力墙及其应用研究

重点介绍Z型钢焊接双钢板剪力墙及其组装方法,该双钢板剪力墙包括Z型钢,其截面中间为腹板,在腹板两端分别反向垂直延伸出两个翼板,采用冷弯或热轧生产一次成型。将其与普通双钢板剪力墙和H型双钢板剪力墙的性能进行比较,其优势明显。此外,介绍了Z型双钢板剪力墙的安装方法,可供同类工程参考。

冷弯薄壁C和Z型钢组合框架低层住宅的承载能力比较

利用遗传算法和直接强度法(DSM)得到轴压下优化后的冷弯薄壁卷边C和Z型钢,取相同截面积时两者的最优尺寸相同.利用有线条(CUFSM)和DSM,验证了单根冷弯C和Z型钢的临界屈曲荷载和极限承载力基本对应相等.随后,基于有限元软件SAP2000对冷弯薄壁型钢单层住宅整体建模,将优化后尺寸相同的C和Z型钢应用于结构中,施加相同的荷载,发现两者整体结构的临界屈曲载荷不同,Z型钢房屋框架屈曲后承载能力更高;承载薄弱的风向角所对应的Z型钢房屋组合框架屋檐等薄弱区域所承受的轴力较C型钢房屋更小,因此认为在用钢量相同的前提下,低层房屋建设选择Z型截面更优.

中欧美标钢材Z向性能对比研究

钢材并非严格意义上的各向同性材料,沿轧制方向的性能较好,而在垂直轧制厚度方向的性能稍差。钢材越厚,钢材Z向性能、延性、冲击韧性和抗疲劳能力越差,当焊接产生收缩应力或承受作用钢材厚度方向的拉应力时,容易产生与钢材轧制表面平行的层状撕裂。关于钢材的Z向性能,国标、欧标和美标均有不同的论述和要求,通过有关标准的对比研究,有利于更好地理解钢材的Z向性能和在工程中的应用。

运用复合刚度方法对Z型构件支撑屋面系统的侧向约束力分析

复合刚度方法是一种可以预测Z型截面构件支撑的屋面系统侧向受力的方法。该方法将一系列Z型截面作为单自由度系统分析,并采用刚度公式计算系统中不同的构件对于抵抗侧向位移的贡献。从力学理论中推导出屋面系统所需的抗力。

悬臂梁段不同拼接方式下延性节点静力性能分析

为了解决装配式钢结构的抗震问题,提出3种适用于模块化装配式钢框架的带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点,通过拼接区的滑移或者削弱梁段的塑性变形实现节点良好的延性性能.为减少强震作用对梁柱连接焊缝的破坏,对3种不同的节点提出了各自的抗震设计要求.在对3组试件进行足尺静力试验的基础上,对节点进行了单调加载有限元分析.获得了节点的弯矩-转角曲线以及节点的破坏模式,并和试验结果进行了对比,得到了接触面摩擦力和螺栓拉力的变化规律.通过推导的简化计算公式对节点的初始转动刚度、滑移荷载和屈服荷载进行了计算.结果表明:节点静力加载的破坏模式为靠近拼接区域的悬臂梁下翼缘或者削弱梁段单独或者同时发生较大的局部屈曲变形,节点在破坏前经历了充分的塑性变形,属于延性破坏,3种试件都有良好的延性性能和塑性转动能力.节点简化计算公式得到的结果和试验结果吻合良好.

《钢檩条、钢墙梁》(SG521-1～4)图集介绍

钢檩条、钢墙梁已广泛应用于以轻型板材围护的工业与民用建筑中,为便于设计应用,中国建筑标准设计研究院组织编制了标准图集《钢檩条、钢墙梁》（SG521-1~4）。该标准图集采用了檩条允许线荷载的表示方法分别列出了各荷载效应下檩条的允许线荷载值。对该图集的内容与应用范围作了较详细的介绍与说明,包括钢材牌号、截面类型与规格、荷载条件与适用范围、计算假定与公式、相关技术规范及设计选用表、有关布置图与详图等内容与应用方法,同时对钢檩条和钢墙梁的合理设计提出了建议。

Tekla Structures中H型钢拆板功能的开发研究

Tekla structures是美国天宝公司开发的钢结构三维深化设计软件,建立的模型可以自动生成构件报表、螺栓报表、材料报表。本文是基于Tekla模板编辑器进行的开发,实现H型钢构件自动拆板,并根据板厚判定钢板的Z向性能等级的效果,减少工作步骤,提高效率。

G550高强冷弯薄壁Z形钢受弯构件承载力试验与直接强度法研究

为了研究高强冷弯薄壁型钢构件的受弯性能和完善直接强度法,对卷边形式为斜卷边、直卷边和复杂卷边的12个G550高强冷弯薄壁Z形钢受弯试件进行了静力试验。试验结果表明,卷边形式对试件屈曲模式和受弯承载力有显著影响,试件发生了局部与畸变相关屈曲或畸变屈曲,直卷边试件的承载力高于斜卷边试件的承载力,复杂Ⅱ型卷边试件的承载力高于复杂Ⅰ型卷边试件的承载力。根据试验结果并结合现有国外直接强度法公式,回归出G550高强冷弯薄壁Z形钢受弯构件发生局部与畸变相关屈曲变形时的承载力直接强度法修正公式,当此类构件发生畸变屈曲时,无需再修正现有直接强度法公式。建立有限元模型对试验进行了分析,分析结果与试验结果吻合良好。在此基础上,利用大量有限元分析结果验证了直接强度法修正公式比现有直接强度法公式对此类构件的承载力的预测更为安全可靠。