全波纹腹板H型钢腹板屈曲性能分析

运用能量法对全波纹腹板H型钢腹板抗屈曲能力进行分析，得到了反映全波纹腹板H型钢腹板抗屈曲能力的表达式。利用此结果可预测H型钢在压力载荷作用下的力学形为。实验也证实了本文对全波纹腹板H型钢抗屈曲能力理论分析的合理性。

湿热环境对损伤分层复合材料夹层板屈曲性能的影响

建立了一个分析含面板内分层损伤的复合材料夹层板屈曲性能的二维弹性基础模型 ,采用 Rayleigh-Ritz法研究了任意的湿热环境对分层的复合材料夹层板屈曲性能的影响。考虑了材料依赖于温度变化的弹性及热、湿性质。

设纵肋CFRST轴压柱屈曲性能解析分析与加劲肋设计

钢管宽厚比是限制矩形钢管混凝土构件截面设计的主要因素,为增加钢管宽厚比限值,延缓管壁局部屈曲,可在管壁上设置纵向加劲肋.加劲肋的肋数及尺寸显著影响钢管的承载力及管内混凝土的整体性能.论文建立设纵肋矩形钢管混凝土轴压柱的屈曲分析模型,将问题转化为求解均布荷载作用下加载边和非加载板均为固支边界的设纵肋薄板的屈曲荷载,采用能量法推导出构件屈曲荷载及屈曲系数的解析表达式.根据被加劲板的屈曲模式,提出采用最小加劲刚度比进行矩形钢管混凝土轴压构件加劲肋的设计,并给出相应的计算公式,为加劲肋的肋数、截面尺寸及材料性能设计提供指导.

竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙在非均匀压剪作用下的屈曲性能

对竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙在非均匀压应力和剪应力共同作用下的屈曲性能进行了有限元分析,得到了竖向闭口槽钢加劲钢板剪力墙的临界屈曲剪应力随加劲肋加劲系数的变化曲线及阈值刚度,提出了剪应力和竖向压应力共同作用下加劲肋阈值刚度的计算公式。结果表明:加劲肋阈值刚度随着小区格宽高比、竖向压应力非均匀系数、加劲肋数目和加劲肋抗扭刚度与抗弯刚度比增大而减小;提高加劲肋抗扭刚度与抗弯刚度比能显著降低加劲肋阈值刚度;加劲肋阈值刚度公式计算结果与有限元分析结果吻合较好。

T型壁板RFI缝合复合材料的屈曲性能

在实验研究BS3-94-10型环氧树脂膜流变学性能、叠层预制件厚度方向压实性能、RFI缝合随炉试件层间剪切和弯曲性能的基础上,优化设计了树脂膜融渗及缝合工艺参数,并制备了高性能T型壁板RFI复合材料制件。缝合前后T型壁板屈曲性能测试结果表明,缝合可显著提高T型壁板的屈曲性能。

蜂窝钢梁孔间腹板屈曲性能研究进展

蜂窝梁因腹板开洞,导致孔间腹板承受复杂的剪力、轴力和弯矩的共同作用,可能发生强度破坏和稳定破坏等多种破坏模式。孔间腹板破坏模式对蜂窝梁受力性能有着显著影响,孔间腹板屈曲承载力计算是蜂窝梁抗剪设计的主要内容。对国内外现有蜂窝梁孔间腹板屈曲问题的研究成果进行了综述,内容包括相关试验研究、理论方法及有限元分析等,分析了相关方法的适用范围及其存在的问题,指出了进一步研究方向。

拱形波纹钢屋盖结构的屈曲性能分析

拱形波纹钢屋盖结构由冷成型弧形槽型板组截面构件锁边咬合而成 ,其极限承载能力受多种因素的影响 ,并主要取决于其稳定承载性能 .文中根据拱形波纹钢屋盖结构的成型特性和工作机理 ,在所建立的实体有限元计算模型中 ,采用能够反映结构特殊工作状态的边界约束条件 ,对结构在半跨和全跨竖向荷载作用下的屈曲模态以及其稳定承载能力等屈曲性能进行理论分析 .理论计算结果表明 ,拱形波纹钢屋盖结构的屈曲性能不仅与结构几何尺寸有关 ,而且取决于截面的形状和荷载作用形式 .计算结果与试验结果和按《拱型波纹钢屋盖结构技术规程 (报批稿 )》简化方法计算结果 。

碳素方钢管腹板屈曲性能试验研究

对碳素方钢管在集中荷载作用下的腹板屈曲性能进行单调加载的试验研究。实施50个不同边界条件、加载条件、支承板宽度和截面高度的碳素方钢管试件的腹板屈曲性能试验。介绍了碳素方钢管腹板屈曲试验方案,描述了碳素方钢管在端部和内部集中荷载作用下的破坏模式,给出荷载-端位移曲线以及腹板区域应变强度分布曲线,并将边界条件、加载条件、支承板宽度和截面高度对碳素方钢管腹板屈曲极限承载力和延性的影响进行讨论。试验研究结果表明:碳素方钢管腹板屈曲极限承载力随着支承板宽度的增大而增大;当支承板宽度为50mm和100mm时,腹板高厚比为18时极限承载力达到最大;当支承板宽度为150mm时,腹板高厚比为12.55时腹板屈曲极限承载力达到最大;腹板高厚比为24.67时达到腹板屈曲极限承载力的最小值。受压腹板中部应变测点全部进入塑性并最终形成塑性铰区域。内部一侧翼缘加载(IOF)的极限承载力最高,内部两侧翼缘加载(ITF)的极限承载力次之,端部一侧翼缘加载(EOF)和端部两侧翼缘加载(ETF)的极限承载力最低。有限元方法较好地模拟了试验破坏模式和极限承载力。采用中国钢结构设计规范的碳素方钢管腹板屈曲极限承载力计算值远大于其腹板屈曲极限承载力试验值,中国钢结构设计规范用于腹板屈曲承载力的计算偏于危险;采用欧洲钢结构设计规范的碳素方钢管腹板屈曲极限承载力计算值又远小于其腹板屈曲极限承载力试验值,欧洲钢结构设计规范用于腹板屈曲承载力的计算偏保守。提出的碳素方钢管腹板屈曲极限承载力计算公式则较好地预测了试验值。

索支撑压杆屈曲性能分析

利用ANSYS非线性有限元研究大跨度空间结构中两类典型索支撑压杆的屈曲性能,一类为两端索支撑压杆,另一类为一端刚性杆支撑、一端索支撑压杆.运用数值模拟建立并计算多组索支撑压杆模型以考虑支撑索初始预应力、初始缺陷及刚性支撑杆刚度对压杆屈曲性能的影响.研究结果表明:对于这两类索支撑压杆,均可取计算长度作为原长的压杆临界荷载值;在一端刚性杆支撑和一端索支撑的压杆单元中压杆屈曲的产生先于整个体系的屈曲,提高上部刚性杆的截面可避免整个压杆体系的屈曲.

内压与局部轴压共同作用下钢筒仓屈曲性能研究(Ⅰ):参数分析

采用有限元方法研究了内压与局部轴压共同作用下钢筒仓的屈曲性能。研究的参数包括内压、局部轴压分布角及钢筒仓径厚比等。考察了各参数对筒仓屈曲模态、屈曲时对应的仓底反力、加载边中点下方仓壁的径向位移和环向应力等的影响。局部荷载作用下,仓壁的屈曲变形集中在仓壁局部。仓壁内将形成压力拱承受该局部轴压,且仓底局部范围内的反力为拉力。内压减小仓壁的屈曲变形。同时由于局部轴压作用下沿筒仓高度方向上仓壁的变形呈波浪状,仓壁内的环向应力沿高度方向相应呈波浪状变化。

残余应力对等截面H型钢梁屈曲性能的影响研究

以有限元分析软件ANSYS为工作平台,基于非线性板壳有限元理论,采用壳单元对等截面H型钢梁考虑双重非线性的全过程分析,从而对其屈曲性能进行深入的研究。通过变化构件腹板、翼缘的残余应力峰值,从荷载-位移曲线、承载力、变形的发展等方面入手,分析了残余应力对等截面H型钢梁屈曲性能的影响,获得了一些有价值的结论。

建筑用低硬度橡胶隔震支座界限性能和屈曲性能研究

本研究系统地对低硬度橡胶隔震支座的材料及力学性能进行了试验研究。研究用低硬度橡胶天然及铅芯橡胶隔震支座18种规格总计近30个大直径隔震支座。研究内容涉及低硬度橡胶隔震支座的基本力学性能,温度、压力、剪切变形、老化及徐变等相关性能,压缩界限、拉伸界限、极限剪切变形等界限性能和屈曲特性,以及橡胶材料性能和隔震工程应用等方面。本文主要介绍低硬度橡胶天然及铅芯隔震支座的压缩、拉伸、剪切等界限性能和屈曲应力与剪切应变的相关特性,文中提出了基于刚度因子建立的橡胶支座的界限压缩和界限拉伸应力评价方程,同时还给出了剪切变形状态下的屈曲应力评价方法。

冷弯薄壁型钢的屈曲性能综述

随着冷弯薄壁型钢的应用越来越广泛,关于冷弯薄壁型钢构件的屈曲性能的研究就显得尤为重要。文中主要介绍了初始缺陷、长细比、截面形状对冷弯薄壁型钢柱的屈曲性能影响和截面形状、开孔对冷弯薄壁型钢梁的屈曲性能影响的研究现状。提出了存在的不足和下一步的研究方向,为冷弯薄壁型钢结构技术的推广奠定基础。

钢管混凝土风力机塔架屈曲性能研究

基于刚性基底压杆模型,建立了中空钢管混凝土塔架的有限元屈曲模型,研究了空心率和径厚比对中空钢管混凝土塔架屈曲性能的影响,分析比较了洞口、门框等不同情况下传统钢制塔架和中空钢管混凝土塔架的性能差异,并对三种不同风况下中空钢管混凝土塔架的屈曲性能进行了研究。结果表明:中空钢管混凝土塔架的一阶屈曲荷载随着空心率和径厚比增大呈指数曲线减小,但两者的变化趋势不同。两种塔架的前十阶屈曲特征值变化规律是相似的,但中空钢管混凝土塔架的屈曲特征值是传统钢塔架的2倍多。在不同风况下中空钢管混凝土塔架的塔顶是最易发生失稳的部位,随着风速增大,塔架底部内外钢管的局部屈曲逐渐严重。

矢跨比对加劲球壳弹性屈曲性能的影响

加劲球壳的承载力取决于整体稳定性。由于加劲球壳属于各向异性壳,影响其屈曲性能的因素较多,至今没有统一的方法获取其整体失稳时的临界荷载。矢跨比是球壳结构屈曲性能分析中的关键因素之一,文中针对矢跨比对加劲球壳弹性屈曲性能的影响进行分析。先利用ABAQUS软件对球面薄壳进行屈曲分析,验证有限元分析的可靠性;再建立跨度恒定矢高变化的加劲球壳的有限元缩尺模型,分析弹性屈曲临界荷载与矢跨比之间的关系。研究结果表明,当环向与经向加劲肋间距比值在2.55-3.65范围内,屈曲临界荷载与矢跨比呈正相关关系。有效地增大矢跨比有利于提高其整体稳定性。

均布与局部轴压作用下薄壁钢筒仓屈曲性能研究

均布与局部轴压共同作用下钢筒仓屈曲性能与仅均布轴压作用筒仓的屈曲性能有显著区别。采用有限元非线性屈曲分析方法,考虑环向焊缝几何缺陷,对均布与局部轴压作用下钢筒仓的屈曲性能进行了研究。分析参数包括均布轴压比、局部轴压分布角、仓体径厚比、缺陷幅值等。研究表明,局部轴压屈曲承载力随均布轴压比、缺陷幅值、局部轴压力分布角和径厚比的增加而降低。在有限元参数分析的基础上,提出了考虑均布轴压力影响的局部轴压临界屈曲应力计算公式,该计算公式与有限元分析结果基本吻合。

螺栓连接蜂窝梁孔间腹板屈曲性能分析

对螺栓连接蜂窝梁和传统焊接连接蜂窝梁孔间腹板屈曲性能进行了有限元分析,研究了不同连接方式对蜂窝梁孔间腹板的屈曲模式和屈曲承载力的影响。蜂窝梁上、下两部分的连接方式包括焊接、螺栓搭接连接、借助单侧拼接板对接和借助双侧拼接板对接等。结果表明,在相同截面尺寸、相同孔径的情况下,螺栓连接蜂窝梁具有与传统焊接蜂窝梁相同的受力性能;除借助单侧拼接板对接的蜂窝梁发生孔间腹板局部压屈与费氏剪力塑性铰耦合破坏外,其它连接方式的蜂窝梁均发生孔间腹板屈曲破坏;不同的连接方式对蜂窝梁的屈曲承载力影响较小,但对其跨中挠度影响较大。

火灾下螺栓连接蜂窝梁孔间腹板屈曲性能分析

采用有限元方法研究了火灾下螺栓连接蜂窝梁的屈曲性能,并与传统焊接蜂窝梁进行了比较,分析了不同连接方式对蜂窝梁孔间腹板的屈曲模式和屈曲温度的影响。除焊接连接蜂窝梁外,还对上、下两T形部分采用螺栓搭接连接、借助单侧拼接板对接连接和借助双侧拼接板对接连接的蜂窝梁进行了研究。对焊接连接蜂窝梁和螺栓连接蜂窝梁,均假设腹板孔间温度均匀分布。分析结果表明:在相同截面尺寸情况下,螺栓连接蜂窝梁几乎具有与传统焊接蜂窝梁相同的抗火性能;借助单侧拼接板和借助双侧拼接板对接连接的蜂窝梁的屈曲温度略大于传统焊接蜂窝梁的屈曲温度;而采用螺栓搭接连接蜂窝梁孔间腹板的屈曲温度稍低于焊接连接蜂窝梁的屈曲温度。

腹板开孔冷弯薄壁槽钢梁屈曲性能研究

为了研究不同形状孔洞对腹板开孔冷弯薄壁槽钢梁屈曲性能的影响,采用有限元软件ANSYS对已有的腹板开矩形孔冷弯薄壁槽钢梁试验进行了模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了有限元分析的可行性。在此基础上,开展了有限元参数分析。分析结果表明,不同形状的孔洞对腹板开孔冷弯薄壁槽钢梁的屈曲性能有较小的影响。

高温环境对含孔复合材料层合板屈曲性能的影响

为了研究高温环境下含有不同直径大小的孔的碳纤维增强复合材料层合板的屈曲性能与室温环境下的屈曲性能之间的差异,首先对纵向压缩载荷作用下碳纤维增强复合材料层合板的临界屈曲载荷的计算理论进行了分析并选定了用于衡量屈曲性能的指标——最小正特征值;随后,在商业化有限元软件ABAQUS中建立了一系列含有不同孔径大小的碳纤维增强复合材料层合板的有限元模型,并通过改变材料的性能参数来模拟碳纤维增强复合材料层合板所处的温度环境.ABAQUS软件的屈曲分析结果表明:高温环境会使得碳纤维增强复合材料层合板的屈曲性能有所下降,且随着孔径的增大,碳纤维增强复合材料层合板的屈曲性能降低得越快.