基于能量法的冷弯U型钢与混凝土组合梁界面剪力分析

目的采用一种新方法建立冷弯U型钢与混凝土组合梁的界面剪力计算公式,研究冷弯U型钢与混凝土界面剪力分布规律.方法分别计算混凝土板、剪力连接件、U型钢的应变能,利用变分原理建立冷弯U型钢与混凝土组合梁的界面剪力微分方程.结果给出了对称集中荷载和均布荷载作用下的U型钢与混凝土组合界面剪力计算公式.计算结果表明,组合梁的界面剪力随着连接刚度增加而增大,随着钢板厚度的增加而减小.结论连接体刚度与钢板厚度是影响冷弯U型钢与混凝土组合梁界面剪力的重要因素,界面剪力理论计算公式适用性需要试验进一步验证.

冷弯薄壁U型钢轴压短柱承载力计算的直接强度法研究

现行北美冷弯型钢规范中直接强度法只适用于卷边C形、腹板加劲C形、Z形、R形和帽形这些截面形式较为简单的单肢截面,但并未涉及U形截面。为研究直接强度法对冷弯薄壁U型钢轴压短柱的适用性,采用ABAQUS非线性有限元分析了16种截面尺寸、4种厚度的64根试件,并对有限元模拟得到的极限承载力、部分学者试验结果进行回归,最终得到考虑U形截面屈曲后强度的局部屈曲承载力曲线。结果表明:现有的直接强度法公式计算结果偏于不安全,对现有的直接强度法公式进行了简单的修正,修正后的直接强度法计算式精度更高。

基于能量法的U型钢与混凝土组合梁变形计算分析

针对外荷载作用下,U型钢与混凝土板界面产生的相对滑移,引起内力重分布,降低组合梁承载力,增加组合梁变形等问题,运用能量法对U型钢与混凝土组合梁的变形进行了分析.在能量变分原理的基础上,建立了考虑界面相对滑移影响的组合梁的变形计算微分方程,给出不同作用荷载工况下的变形计算公式,并对其进行了算例分析,讨论了连接刚度和U型钢钢板厚度对组合梁变形的影响.计算结果表明,组合梁的变形沿梁长呈非线性分布,随着连接刚度增加而减小,随着钢板厚度的增加而减小.

滑移对薄壁U型钢-混凝土组合梁挠度的影响

建立薄壁U型钢-混凝土梁的挠度计算模型,推导梁的平衡微分方程,得出组合梁在不同荷载作用下的挠度计算公式.对8根组合梁进行计算,将计算结果与用现有计算方法计算的值和试验值进行比较,结果表明,薄壁U型钢-混凝土梁的滑移效应对挠度的影响较大,不能忽略不计.在相同的剪力连接件作用下,薄壁U型钢-混凝土梁的剪力连接程度比普通钢-混凝土梁低,要适当增加剪力连接件,剪力连接程度系数可从0.66提高到0.75.通过与现行钢结构设计规范公式的比较和分析,得出适合薄壁U型钢-混凝土梁挠度计算的刚度折减系数修正计算公式.

低碳型轻钢混凝土装配式节能房屋体系

为了响应国家住宅产业化号召,实现绿色环保、低碳高效的目标,我公司研发出一种新型装配式薄壁冷弯轻钢结构体系(Concrete and Steel Composite System以下简称CS建筑体系),其以C、U、L型冷弯薄壁型钢组成不同断面的柱为主要竖向受力构件,发泡水泥为保温材料,ZDB预应力混凝土叠合板为水平受力构件,薄壁型钢两侧设置的混凝土板为受力辅助部件和支撑维护部件,形成一种冷弯薄壁轻钢与混凝土镶嵌的模块化的建筑结构体系。此结构通过标准件相互连接,便于组装和拆卸,整体布置灵活,从而实现设计标准化,部品工厂化,施工装配化,实施一体化,实现住宅产业化的目标。