腹板开孔冷弯卷边槽钢双肢拼合梁的整体屈曲性能研究

为了研究腹板开孔冷弯卷边槽钢双肢拼合梁的整体屈曲性能,通过现有相关4点弯曲试验结果验证了非线性有限元模型的有效性,并对不同螺钉间距、孔洞大小、孔洞间距和构件长细比的构件进行了参数分析。结果表明:受整体屈曲控制的构件承载力随着螺钉间距增大而减小,但孔洞大小和间距对承载力影响较小;随着长细比的增加,构件的破坏模式由局部和畸变屈曲逐渐转为整体屈曲,构件的承载力随之降低。此外,根据参数分析结果考虑了长细比和螺钉间距对组合效应的影响,对整体屈曲控制单肢受弯构件的直接强度公式进行了修正。

腹板开孔冷弯卷边槽钢双肢拼合梁的畸变屈曲研究

为了研究腹板开孔冷弯卷边槽钢双肢拼合梁的畸变屈曲性能,在已有相关弯曲实验的基础上,对不同螺钉间距、孔洞大小和孔洞间距的构件进行了有限元参数分析。结果表明:在特定截面参数下,双肢拼合构件可以表现为以畸变屈曲为主的畸变-局部相关屈曲模态;受畸变屈曲控制的构件弯曲承载力随孔径的增大而减小,且下降幅度随着孔高比的增大而增加;螺钉间距和孔洞间距对构件畸变屈曲承载力影响相对较小。最后,根据参数分析结果,提出了在畸变屈曲控制下腹板开孔冷弯卷边槽钢双肢拼合受弯梁的极限荷载修正公式。

双肢U形拼合冷弯薄壁型钢箱梁受弯性能试验

目的研究双肢U形拼合冷弯薄壁型钢箱梁的受弯性能,对现有拼合箱梁受弯承载力计算方法进行评估对比。方法对12根双肢U形拼合冷弯薄壁型钢箱梁进行受弯性能试验,通过分析试件破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及跨中截面应力分布,考察了螺钉间距及腹板开孔对拼合箱梁破坏模式及受弯承载力的影响,并对中美规范和学者建议的拼合箱梁受弯承载力计算方法进行了验证。结果增大螺钉间距会略微降低箱梁受弯承载力;腹板开孔比为0.4时,拼合箱梁受弯承载力下降很小,当开孔比为0.7时,拼合箱梁受弯承载力和延性下降明显。拼合箱梁受弯承载力计算方法中,简单叠加法由于未考虑拼合效应,预测结果偏于保守,而《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(JGJ 227—2011)中规定的方法预测结果偏大。结论双肢U形拼合冷弯薄壁型钢箱梁纯弯段破坏模式表现为局部屈曲破坏,腹板开孔较大时会显著降低拼合箱梁受弯承载力,建议实际工程中腹板开孔比不宜大于0.4;可以采用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018—2002)中有效宽度法计算单肢构件承载力后简单叠加近似得到拼合箱梁受弯承载力。

双肢拼合热轧槽钢梁受弯性能的非线性有限元分析

为了研究一种新型装配式梁板集成组合楼盖中双肢拼合热轧槽钢梁的受弯性能,通过有限元软件ABAQUS对拼合梁进行数值分析,考察了螺栓间距、螺栓预紧力、螺栓种类和螺栓布置方式对双肢拼合热轧槽钢梁的破坏模式和极限受弯承载力的影响。结果表明:试件极限受弯承载力低于同截面整梁,且其破坏模式均为弯扭失稳破坏;双肢拼合热轧槽钢梁的极限受弯承载力与单槽钢梁相比具有"1+1≥2"的拼合效应;螺栓间距对双肢拼合热轧槽钢梁的承载力影响较大,而螺栓预紧力、螺栓种类和螺栓布置方式对其影响较小。

双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁受弯性能研究

对6个单肢冷弯薄壁型钢C形截面梁和18个双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁进行了受弯性能试验研究，考察梁跨高比、翼缘宽厚比、截面高宽比、螺钉连接间距以及腹板开孔对双肢拼合工字形截面梁破坏模式和极限受弯承载力的影响，验证双肢拼合截面梁受弯承载力具有“1×2≥2”的拼合效应，并采用ANSYS有限元软件进行数值模拟与影响因素分析。结果表明：试件的破坏模式为翼缘及腹板局部屈曲和畸变屈曲的相关屈曲形式。改变翼缘宽厚比和截面高宽比对双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁的承载力影响最大，而改变螺钉连接间距（300～600mm范围内）和梁跨高比对工字形梁的承载力影响较小。在实际工程设计中，建议腹板开孔采用圆形孔洞形式，腹板开孔截面积比例取为35％～50％之间，同时腹板开孔间距应不小于400mm。在双肢拼合工字梁受弯承载力折减强度法的基础上，提出了适用于腹板开孔双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁受弯承载力计算的强度折减修正法。