十字形截面方钢管混凝土组合异形柱研究

方钢管混凝土组合异形柱是一种新型的异形柱结构形式,十字形截面组合异形柱是其主要柱形之一。推导出采用斜缀条连接的十字形截面组合异形柱的等效长细比简化计算公式,研究了采用叠加理论计算十字形截面方钢管混凝土组合异形柱的可行性,并结合通用有限元程序ANSYS进行验证。

双角钢十字组合截面偏心压杆承载力研究

输电工程中输电塔主材通常采用双角钢十字组合截面的方式,其受力情况非常复杂。通过对12组双角钢十字组合截面偏心压杆的足尺试验和有限元分析,考察了单节间和双节间压杆的受力性能和破坏模式,并利用多参数有限元分析了宽厚比、长细比以及填板数量和布置方式等主要参数对压杆承载力的影响,提出了其组合截面承载力计算方法,并与试验和有限元所得的结果进行了比较。结果表明,基于偏心的双角钢十字组合截面压杆建议的计算方法合理有效,具有较好的适用性。

双角钢十字组合截面构件铰支轴心受压承载力研究

为了验证塔架结构采用高强钢的适用性,对21根不同规格的Q420高强度双角钢进行铰支轴压试验,截面规格包括2L160×12、2L160×14、2L160×16,长细比范围为25～55.将试验结果和设计结果分析比较.结果表明:承载力的设计值比试验值平均高9.16%;双角钢十字组合截面类构件最终破坏表现为弯曲屈曲与局部失稳的组合;扭转屈曲不是双角钢十字组合截面类构件的主要破坏模式,与现有设计方法不同.

双角钢十字组合截面偏心受压构件承载力试验研究

为模拟对输电铁塔单角钢主材(原主材)附加一个规格相同(或略小)主材(副主材)组成十字组合截面构件对塔身主材进行加固补强工程实际,通过考虑节间斜材支撑的双角钢十字组合截面偏心受压构件承载力试验,研究了该类构件的承载力以及副主材尺寸、填板设置、螺栓个数等因素对承载力的影响,探讨了其组合截面承载力计算方法,为建立该类加固设计方法提供了依据。

角钢T形组合截面压弯构件受力性能试验研究

针对输电塔加固的现实需求,提出了一种新型角钢T形组合截面原位加固方案。设计了9个压弯构件,试验研究了长细比、夹具数量、螺栓排数等参数对角钢T形组合截面构件破坏模式和承载性能等的影响规律。结果表明:加固后构件极限承载力提高57%~82%;长细比与极限承载力之间呈明显的负相关关系;夹具位置靠近构件中部加固效果较好;双排螺栓加固效果优于单排螺栓;采用《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154—2012)预测的构件承载力较试验结果保守,为此给出了一种适用于预测组合截面构件极限承载力的计算方法。

Q420大规格双角钢十字组合截面构件受力性能

大规格双拼组合角钢构件相对于普通规格多角钢组合截面构件,以承载力高、施工简便和耗能少等优点,逐步在工程实践中的得到了推广。以Q420大规格双角钢十字组合截面构件为对象,构建了大规格双角钢十字组合截面构件的有限元模型,采用控制变量法,探讨了填板厚度、角钢壁厚、长细比、填板间距对大规格双拼组合角钢构件承载能力的影响规律;基于不同参数的计算结果,拟合了含有填板间距和长细比的填板设计公式,进而计算了大规格双角钢十字组合截面构件的承载力稳定系数,并将计算结果与中外现行规范中的双拼角钢组合截面的柱子曲线进行了对比。结果表明:现行规范对Q420大规格双角钢十字组合截面构件承载能力的计算偏保守。

十字形截面钢-混凝土组合异形柱的抗震性能

为研究十字形截面钢-混凝土组合异形柱的抗震性能,对5个不同轴压比、配钢形式的试件进行低周反复加载试验。研究了滞回曲线、骨架曲线、延性性能、刚度退化、耗能性能等抗震性能,对比分析了轴压比和配钢形式对抗震性能的影响。结果表明,轴压比较大的试件具有更高的承载能力,但延性降低、刚度退化速率加快;与普通钢筋混凝土异形柱相比,在异形柱内配置型钢可改善滞回性能、增强刚度、延性性能、承载能力和耗能性能,减轻破坏程度,从而提高抗震性能。配钢形式为T形钢加方钢管的试件除刚度退化外,其他性能均优于实腹型配钢试件。

基于神经网络的十字形截面方钢管混凝土组合异形柱轴压承载力研究

采用有限元法对方钢管混凝土组合异形柱轴压性能进行模拟分析,通过有限元模型的破坏形式和轴压承载力与试验结果对比,验证了有限元程序的可行性。基于有限元分析结果,训练神经网络,通过承载力的对比,二者误差较小,验证了神经网络的可行性和精确性。利用神经网络对十字形截面方钢管混凝土组合异形柱轴压承载力影响因素进行参数化分析,结果表明承载力随着钢材强度、混凝土强度、钢管高度、钢管尺寸和钢管厚度的增大而增大。

特高压输电塔双角钢组合截面构件的承载力

电力事业迅猛发展,输电塔传统的单角钢构件已不能满足特高压、多回路、高荷载等要求,因此通过试验对特高压输电塔塔身主材规格为L160×12、L160×14、L160×16的3种双角钢组合十字形截面构件的极限承载力进行了研究,同时借助有限元方法分析了常用宽厚比下不同长细比、不同填板数量和布置位置等参数对构件承载力的影响,并进行了常用规范计算结果的对比。结果表明:其他规范和欧洲规范Eurocode 3对某些宽厚比试件是偏不安全的,美国ASCE10-97导则对该类试件均偏不安全,并提出计算长度修正公式;填板的最佳布置方式为均匀布置,存在最佳填板间距。

等边双角钢组合T形截面的轴压弯扭实用计算

为了满足在特高压输电线路中承受更大荷载的需求,并进一步减少加工焊接工作量、保证工期、节约投资,可以选择采用螺栓连接的组合角钢结构型式的输电铁塔。相比钢管构件,组合角钢加工周期短、运输和安装方便、投资费用低。本文给出T形截面组合角钢结构计算的实用公式及表格。两个等边角钢组合而成的T形截面,绕对称轴屈曲时,是中心受力、无偏心的轴心受压杆件,但由于T形截面的形心和剪心不重合,需要考虑计及扭转效应的换算长细比;钢结构规范所给的公式实用性差,根据T形截面的回转半径与角钢肢宽的近似关系,给出弯扭换算长细比的增量随着弯曲长细比的增加而递减的公式,进而得出压曲稳定的折减系数,即承载力的折减系数,制作实用表格。

十字形方钢管混凝土组合异形柱压弯性能和可靠度分析

运用ANSYS有限元软件,对单向压弯状态下十字形截面方钢管混凝土组合异形柱进行仿真计算,并在此基础上采用蒙特卡罗法分析结构的可靠度。结果表明,十字形方钢管混凝土组合异形柱具有承载力高、塑性和韧性好的特点;钢管与混凝土能良好地协同工作,提高了混凝土的承载能力。与此同时,ANSYS分析得出柱子高度、截面尺寸等参数对结构最大侧向位移和应力强度的灵敏度影响较大,同时得出结构的可靠度概率。

往复荷载作用下外包混凝土T形截面组合节点的试验性能和极限强度

本文对外包混凝土T形截面组合梁柱节点的结构性能进行了试验研究。试件采用常用的加载方式，即水平往复加载且在竖向作用有固定荷载。试验参数包括纵向钢筋的布置、横向箍筋的位置、十字形箍筋的形式、以及轴向压力的大小。试验结果表明，由于截面的非对称性，梁柱节点的滞同性能和破坏模式与弯曲的方向密切相关。若加设十字形箍筋、减小横向箍筋间距，

新型“四构件装配式钢筋混凝土管形通道”设计

"四构件装配式钢筋混凝土管形通道"是为适应公路桥涵向标准化、装配式、工厂化和机械化方向发展,提升结构技术、施工技术和建设管理水平,进而实现高效率、高质量和高效益建设目标而开发出的一种创新结构。该文在结构的设计方法、计算方法及施工方法等方面提出问题并进行系统研究,形成截面3R设计法、"有限元m法"计算理论、构件预制及组装工法、地基与填土施工工法、施工质量检验标准、通用结构设计等系统成果。

大型风电机组组合式塔架结构优化设计

为解决传统单管风力发电塔架在大型风电机组应用中加工、制作、安装和运输成本大幅上升的问题,提出一种新型组合式塔架结构,并对其进行结构优化设计.该塔架上部为传统单管式塔架,下部为四角钢十字形组合截面塔柱的格构式塔架.通过对四角钢十字形组合截面的轴压极限承载力进行分析,得到组合截面的稳定系数曲线.基于粒子群算法,综合考虑应力、频率和长细比约束等因素,对下部格构式塔架的形状和杆件截面进行优化.分析结果表明,组合式塔架结构可以解决传统单管式风力发电塔架的运输问题,且用钢量节省约34%.

Q420双角钢十字组合截面压杆承载力试验

通过Q420双角钢十字组合截面压杆试验,研究长细比为40,50,60的Q420双角钢十字组合截面压杆构件稳定承载力以及一字型填板、十字分离式填板和十字焊接式填板3种不同填板形式对承载力的影响。结果表明:现行规范对小长细比下受截面悬伸板件宽厚比影响的双角钢十字组合截面压杆的承载力计算显得保守,影响了材料性能的发挥;在构件长度较大时,为保证双角钢形成组合截面,设置填板是必要的,并且在3种填板形式中十字焊接式填板构件的承载力最大。

输电线路十字组合角钢主材拼接性能分析

输电线路中,十字组合角钢塔主材的传统单角钢拼接方式存在内外角钢受力不均匀,导致实际承载力与理论设计值偏差较大等缺陷,为此提出采用双角钢拼接方式来改善十字组合角钢塔的受力性能。就十字组合角钢主材的2种拼接方式进行受力分析,通过有限元仿真分析,比较2种不同拼接方式主材构件位移的协调性、受力的均匀性、主材最大应力控制截面的应力状态。经计算分析指出双角钢拼接方式位移协调性好,受力性能优于单角钢拼接方式,非等高接腿表现尤为明显,其最大应力控制截面上2种拼接方式主材的最大应力分别相差4.7%和13.7%。