曲线形波形钢腹板剪切屈曲强度的影响参数研究

为了研究曲线形波形钢腹板的抗剪强度随影响参数的变化规律,在验证现有文献中ANSYS有限元模型的基础上,引入影响参数变化,建立了曲线形波形钢腹板的ANSYS有限元模型。研究表明:曲率半径对曲线形波形钢腹板的屈曲模式影响很大,但是其对抗剪强度的影响几乎可以忽略不计。曲线形波形钢腹板的抗剪强度随腹板厚度增大显著提升,随腹板高度增加显著下降。对于不同型号的波形钢腹板,在曲率半径相同的情况下,1200型曲线波形钢腹板的抗剪强度高于1600型和1000型,其中1000型最差。研究结论可为曲线波形钢腹板桥梁的设计和应用提供参考依据。

粉2000型波纹钢腹板弹性剪切屈曲强度

波纹钢腹板的抗剪性能优越,具有较大的研究价值。根据我国交通运输行业标准,文章介绍了一种新型尺寸参数的波纹钢腹板(2000型)。建立2000型波纹钢腹板梁ANSYS数值模型,分析了钢梁翼缘板厚度对腹板弹性剪切屈曲强度的影响。然后建立两种高度下不同厚度的2000型钢腹板梁模型,分析了不同钢梁高度下腹板厚度对弹性剪切屈曲强度的影响。同时建立相同长度和高度的1600型钢腹板梁数值模型作为对比模型,分析了2000型波纹钢腹板弹性剪切屈曲强度的特点。结果表明:翼缘厚度、腹板高度、腹板厚度对波纹钢腹板弹性剪切屈曲强度存在影响;与常用的1600型钢腹板相比,2000型腹板的弹性剪切屈曲行为存在异、同之处,2000型腹板的弹性剪切屈曲强度较低。上述结果可供工程设计与施工参考。

点蚀损伤船体结构板的极限剪切屈曲强度研究

腐蚀损伤导致船体结构板的极限承载能力大幅度下降。文章采用腐蚀体积描述板的点蚀损伤程度,模拟船体结构板的点蚀损伤形态,在点蚀损伤板模型中变化板的厚度、点蚀数目、点蚀直径以及点蚀分布等要素,实施系列有限元数值模拟计算,在进行理论分析的基础上,采用统计学方法,建立了点蚀损伤板极限剪切屈曲强度的评估方法,得到了点蚀损伤板极限剪切屈曲强度的计算公式。从而确立了基于腐蚀体积的点蚀损伤船体结构板极限剪切屈曲强度的评价技术,可为在役海船点蚀损伤后的安全性评估提供有效的技术手段。

新型组合波形钢腹板的弹性剪切屈曲强度

为提高波形钢腹板的剪切屈曲强度,提出将2种型号的波形钢腹板相互组合形成一种组合波形钢腹板。以1612型组合波形钢腹板作为主要研究对象,将其与1600型和1200型非组合波形钢腹板进行对比,采用ANSYS参数建模方法建立了四边简支的波形钢腹板模型,计算分析了高厚比和长厚比对3种波形钢腹板弹性剪切屈曲性能的影响规律,并对不同组合类型波形钢腹板的剪切屈曲强度变化规律进行了研究。结合1座实际桥梁,分析了组合波形钢腹板的适用性。结果表明:波形钢腹板的剪切屈曲强度均随腹板高厚比和长厚比的增大而减小;当波形钢腹板高度和长度一定,1200型和1600型波形钢腹板的剪切屈曲强度相差较小时,1612型组合波形钢腹板的剪切屈曲强度较大;随着腹板高度增大,1612型组合波形钢腹板的较大剪切屈曲强度厚度区间减小;1612型组合波形钢腹板的较大剪切屈曲强度厚度区间受腹板长度的影响较小;不同型号的组合波形钢腹板均存在较大剪切屈曲强度厚度区间,随着组合波形钢腹板由大型号转变为小型号,组合波形钢腹板的较大剪切屈曲强度厚度减小;与波形钢腹板组合梁桥一节段波形钢腹板实际对比发现,1612型变截面与等截面组合波形钢腹板的剪切屈曲强度均大于1200型和1600型波形钢腹板。所得结论可为组合波形钢腹板的抗剪设计提供参考。

波形钢腹板的弹性剪切屈曲强度

波形钢腹板的剪切屈曲模式主要包括局部剪切屈曲模式、整体剪切屈曲模式和合成剪切屈曲模式。弹性局部剪切屈曲强度和弹性整体剪切屈曲强度虽然已经有明确的计算公式,但与实际数值结果相比尚存一定偏差,而对于实际桥梁中可能发生的合成剪切屈曲模式则无准确的计算方法。该文首先建立了计算波形钢腹板弹性剪切屈曲强度的有限元模型,用以研究波形钢腹板的剪切屈曲行为。随后讨论了影响弹性剪切屈曲强度的关键因素,同时对已有建议公式的准确性和合理性进行了评价和验证。最后通过大量数值分析,建议了可以综合考虑三种剪切屈曲模式的波形钢腹板弹性剪切屈曲强度计算公式,公式精度较高,可供工程设计参考,同时为进一步研究波形钢腹板的抗剪强度奠定理论基础。

考虑弹性支撑时蜂窝芯剪切屈曲强度的插值求解方法

结合最小余能原理和薄板剪切屈曲失稳理论,给出了蜂窝芯等效剪切屈曲强度的理论表达式。将胞壁等效为受弹性支撑的梁,通过对固支和简支条件下的屈曲强度进行插值求解实际胞壁间为弹性支撑时的剪切屈曲强度。然后,利用三点短梁弯曲试验测量常用Nomex蜂窝芯的剪切屈曲强度,并与弹性支撑下的理论解进行对比,试验结果与理论解吻合较好,验证了理论方法的有效性。最后,讨论了剪切屈曲强度的各向异性及蜂窝高度对剪切屈曲强度的影响。结果表明,剪切屈曲强度的各向异性程度与蜂窝高度无关,但随着蜂窝高度的增加,蜂窝芯的纵向和横向剪切屈曲强度均逐渐减少,减小幅度逐渐减缓。

波形钢腹板的抗剪强度

波形钢腹板抗剪强度的计算是波形钢腹板箱梁桥设计的重要问题。首先完成8根波形钢腹板H型梁的静力加载试验,初步研究波形钢腹板的抗剪性能。随后讨论波形钢腹板弹性剪切屈曲强度和抗剪强度ρ-λs曲线的已有计算方法,以进一步深入研究波形钢腹板的抗剪强度。再次建立计算波形钢腹板抗剪强度的有限元模型,研究影响弹性剪切屈曲强度和抗剪强度ρ-λs曲线的关键因素。在此基础上,通过大量数值计算和参数分析,提出波形钢腹板弹性剪切屈曲强度的简化计算公式和抗剪强度ρ-λs曲线,并与有限元计算结果进行充分对比,具有良好的精度。最后选取6批国内外波形钢腹板抗剪性能的试验结果对提出的计算公式进行验证,结果表明,建议公式具有良好的精度,可供工程设计参考。

钢板剪力墙的弹-塑性抗剪承载力分析

利用板条模型合理地模拟了钢板由弹性屈曲到屈曲后板条端部初始屈服,再到钢板大面积充分形成拉力带屈服的全过程.先分别考虑钢板和框架的单独作用,然后再考虑钢板和框架的组合,得到了钢板剪力墙的剪力-位移关系曲线,并给出了钢板和框架在各个不同受力阶段的剪力和位移计算公式,最后通过算例验证了公式的有效性.

楔形工字梁抗剪极限承载力试验研究

该文介绍了楔形变截面工字钢短梁的抗剪承载力试验,与有限元结果进行了对比,提出了将楔形变截面梁的承载力按等截面梁的承载力乘以楔率折减系数的计算方法,与试验和扩充的有限元计算结果对比表明:公式有很好的精度。

新型波形钢腹板的参数设计研究

本文介绍了确定波形钢腹板几何尺寸需考虑的因素,并以常用的3种波形钢腹板的几何尺寸为基础,通过局部屈曲和整体屈曲的控制条件,初步拟定新型波形钢腹板的几何尺寸。通过有限元软件,对波形钢腹板进行特征值屈曲分析,研究腹板高度及厚度对3种新型波形钢腹板剪切屈曲强度的影响,最终得到新型波形钢腹板的几何尺寸的取值范围。