冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁极限承载力计算的有效宽度法

为了研究冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁的受弯性能,对三种截面形式共计9根卷边槽钢组合工字梁进行破坏性试验研究,建立有限元分析方法对试件进行模拟分析,有限元计算结果与试验结果吻合良好,验证了有限元方法的正确性。接着采用有限元方法对冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁进行大量参数分析,钢种和受压翼缘宽厚比对受压翼缘有效宽厚比的影响较大,梁的长度、腹板高厚比与板件厚度对梁受压翼缘有效宽厚比的影响小。最后在对典型截面梁构件进行参数分析的基础上,得出卷边槽钢组合工字梁受压翼缘板件的有效宽厚比计算表格与计算公式,提出计算冷弯薄壁型钢梁极限承载力的有效宽度法,并通过试验验证了有效宽度法计算梁极限承载力的正确性和适用性。

冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱有效宽度法和直接强度法计算对比

对冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱承载力分别用中国规范(GB50018-2002)中的有效宽度法和美国规范AISI S100-2007附录中的直接强度法(DSM)进行了稳定承载力计算。计算结果表明:采用0.85f y的直接强度法可以有效预测冷弯薄壁卷边槽钢轴压柱稳定承载力,与GB50018-2002中的有效宽度法计算结果吻合较好,可供修订规范和设计时参考。

箱梁剪力滞效应分析的有效宽度法对荷载类型适应性研究

针对现行桥梁设计规范中箱梁有效宽度的应用未区分荷载类型的情况,通过有效宽度法计算集中荷载和均布荷载下的应力精度,分析有效宽度法对荷载类型的适应性。根据能量变分法建立关于剪力滞附加挠度的控制微分方程和边界条件,分别给出简支箱梁在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应计算公式。选取一简支箱梁为算例,按考虑剪力滞效应的解析法计算集中荷载和均布荷载下的应力,并用ANSYS数值解验证应力结果的正确性。将有效宽度法计算的应力与解析解进行对比,结果表明:有效宽度法对均布荷载的适应性较强,对集中荷载的适应性不强。为提高有效宽度法对集中荷载的适应性,针对集中荷载作用于跨中的情况,对公路规范的中部梁段有效宽度提出修正系数为0.92,对铁路规范的跨中有效宽度提出修正系数为0.95,结果表明,修正后的有效宽度法对集中荷载有良好的适应性。

冷成型薄壁型钢轴压构件有效宽度法比较

本文分别介绍了美国AISI规范和我国规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)的有效宽度法,包括其屈曲系数的取值以及有效宽度的计算,并对两种规范中的有效宽度法作了比较分析。

冷弯薄壁型钢四肢拼合立柱轴压承载力设计方法

建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,在对冷弯薄壁型钢四肢拼合截面立柱的轴压性能试验试件进行模拟分析,验证有限元方法正确性的基础上,对考虑长细比、截面翼缘宽厚比等因素的一系列试件进行了数值分析,并得到其轴压承载力。在相关规范"有效宽度法"和"直接强度法"的基础上,提出了冷弯薄壁型钢四肢拼合截面立柱轴压承载力的设计方法:有效计算长度法和修正系数法。研究结果表明:试件最终破坏均呈现局部屈曲和畸变屈曲的破坏模式;在未考虑计算长度系数折减的情况下,当长细比小于50时,各规范公式计算值均略低于试验值和有限元值,吻合较好,当长细比大于50时,公式计算结果过于保守。

冷弯薄壁型钢构件承载力计算方法对比研究

以试验数据为依据,分别采用我国现行规范有效宽度法、规范拟修订稿有效宽度法和直接强度法计算了202个轴压构件、62个受弯构件、55个压弯构件的稳定承载力,通过试验值与计算结果的对比,综合研究了3种方法之间的差异性,对可靠度进行了定性分析。结果表明,拟修订的有效宽度法和直接强度法所得试验值与计算值之比的平均值更接近于1.0,且计算结果偏于安全,优于现行规范有效宽度法。从变异系数的结果可以看出修订有效宽度法和直接强度法的计算结果相差不大,并且它们的离散性都比现行规范有效宽度法小。

冷弯薄壁型钢多肢拼合柱轴压承载力计算方法对比分析

以由单肢C形和U形截面拼合而成的冷弯薄壁型钢拼合截面轴压柱试验结果为基础,对采用我国现行规范与征求意见稿中有效宽度法计算的30根(6种截面,5种长度)轴压构件的极限承载力进行了对比分析。基于有效宽度法,提出了针对组合截面承载力的计算方法。比较了我国规范征求意见稿与美国规范中直接强度法的不同,基于美国规范的直接强度法利用CUFSM有限元软件对拼合截面进行建模分析,取消螺钉拼合连接部分的板件边界,将拼合截面作为一个整体进行分析,拼合部分厚度在1.0t至2.0t。对比发现:对于开口截面,厚度为1.0t时计算值与试验值之比的平均值更接近于1.0;对于闭合截面,厚度为1.2t时计算值与试验值之比的平均值更接近于1.0。

冷弯薄壁型钢构件稳定性的计算方法

冷弯薄壁型钢是轻钢结构中的一种新型材料,在受压和受弯时主要发生局部屈曲、畸变屈曲和整体屈曲三种基本的失稳屈曲形式。文章着重介绍冷弯薄壁型钢构件稳定性的计算方法,即有效宽度法和直接强度法,并通过算例对这2种方法进行了比较,说明了它们的使用范围及精度。

轴心受压复杂卷边等肢角钢屈曲承载力试验与设计方法研究

为了研究轴心受压冷弯薄壁复杂卷边等肢角钢的屈曲性能及承载力设计方法.首先,对16根不同截面和不同长细比的复杂卷边等肢角钢开展轴压承载力试验.结果表明:宽厚比较小、长细比较小的试件发生畸变屈曲,而宽厚比较小、长细比较大的试件发生畸变和整体弯曲的相关屈曲;宽厚比较大、长细比较小的试件发生局部和畸变相关屈曲,而宽厚比较大、长细比较大的试件发生局部、畸变和整体弯曲相关屈曲.随后,采用ABAQUS有限元仿真软件对试验进行了模拟分析,屈曲模式和承载力分析结果与试验结果吻合良好,表明用构建的有限元模型分析此类冷弯薄壁复杂卷边等肢角钢的屈曲和承载力是可行的.最后,将试验结果与直接强度法和有效宽度法计算结果进行对比,表明直接强度法和有效宽度法计算承载力非常保守或偏不安全.基于上述研究结果,提出轴心受压冷弯薄壁复杂卷边等肢角钢柱承载力计算的修正直接强度法和有效宽度法,试验结果对比表明建议方法是较为精确且偏于安全的.

腹板开孔冷弯薄壁型钢轴压短柱承载力试验与设计方法研究

为了研究腹板开孔冷弯薄壁型钢轴压短柱屈曲性能和承载力设计方法,对28个不同开孔尺寸和不同截面的腹板开圆孔和正方形孔冷弯薄壁卷边槽钢短柱进行了轴压承载力试验,其中未开孔、开圆孔、开矩形孔试件分别为4,12和12个,圆孔直径为0.3,0.5,0.7倍腹板高度,矩形孔高为0.2,0.4,0.6倍腹板高度.试验结果表明,构件发生局部和畸变屈曲;与未开孔构件相比,开孔柱的承载力有所降低,且随着开孔尺寸的增大而逐渐降低.开孔尺寸对承载力有较大影响.采用ABAQUS有限元程序对试件进行了模拟分析,模拟结果与试验结果吻合良好,表明采用有限元分析此类开孔构件是可行的.基于开孔板件屈曲系数计算方法采用有效宽度法计算了开孔轴压短柱承载力,试验结果以及有限元分析结果表明基于开孔板件屈曲系数计算方法的有效宽度法是适用的.

基于壁板屈曲后强度的矩形钢管混凝土偏压承载力计算方法

为了准确计算大宽厚比矩形钢管混凝土短柱偏压承载力,通过有限元方法对非均匀受压单侧约束平板的屈曲性能进行了研究,给出了该类板件的弹性屈曲系数计算公式。以此为基础,结合有效宽度法,提出了基于壁板屈曲后强度的矩形钢管混凝土偏压承载力计算方法。为验证所提计算方法的准确性,建立了大宽厚比钢管混凝土短柱偏压试验数据库,并将该计算方法与各规范的计算方法进行了对比。结果表明:提出的两种大宽厚比矩形钢管混凝土偏压承载力计算方法具有较高的计算精度,计算结果与试验结果吻合良好,其中方法二能够准确地评估构件的偏压承载力,可用于大宽厚比矩形钢管混凝土短柱偏压承载力计算中。

Q345冷弯薄壁卷边槽钢柱承载力计算方法

在分析比较有效宽度法(EWM)和直接强度法(DSM)的基础上,针对Q345冷弯薄壁卷边槽钢柱的极限承载力进行了较深入的探讨和对比分析。计算与试验结果表明:按冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)计算槽钢柱是可行的。

Q235冷弯薄壁等边角钢压杆承载力计算方法

在分析比较GB 50018—2002冷弯薄壁型钢结构技术规范条文规定的基础上,结合试验结果,对Q235冷弯薄壁等边角钢压杆承载力计算方法进行了较深入的探讨和分析比对,研究结果显示:采用有效宽度法的国内现行规范GB 50018—2002可以有效地预测Q235冷弯薄壁等边角钢压杆的稳定承载力,与试验结果吻合良好且偏于安全。

Q235冷弯薄壁卷边槽钢梁承载力计算方法

在分析比较GB 50018-2002冷弯薄壁型钢结构技术规范和GB 51022-2015门式刚架轻型房屋钢结构技术规范的基础上,对卷边槽钢梁极限受弯承载力计算方法进行了探讨和比对分析。计算结果表明:按GB 50018-2002冷弯薄壁型钢结构技术规范计算冷弯薄壁卷边槽钢梁是可行的,经试验验证,偏于安全。

冷弯薄壁槽钢轴压柱承载力的计算方法探讨

对冷弯薄壁槽钢轴压柱分别用中国规范(GB50018-2002)中的有效宽度法(EWM)和美国规范(AISI S100-2007)中的直接强度法(DSM)进行了稳定承载力计算,并与试验进行了比较。结果表明:有效宽度法和直接强度法均可有效预测冷弯薄壁槽钢轴压柱稳定承载力,GB50018-2002中的有效宽度法计算结果偏于安全。

冷弯薄壁槽钢轴压屈曲承载力设计方法比较

在各国轻钢结构设计规范中,冷弯薄壁型钢轴压承载力的计算主要基于有效宽度法和直接强度法.本文通过研究美国钢铁协会(AISI)规范和中国冷弯钢规范(GB 50018—2014征求意见稿)中有效宽度法和直接强度法的计算公式,以76根常规槽形截面试验杆件为对象,对比基于不同计算方法得到的轴压承载力,分析两国规范中基于两种算法计算结果的精度、可靠性和差异性.计算结果表明:中国规范(意见稿)的直接强度法和美国规范的有效宽度法计算结果和试件试验承载力更接近,中国规范(意见稿)的有效宽度法的计算结果偏保守,而美国规范的直接强度法计算的承载力偏危险且离散性最大.

Q345冷弯薄壁卷边槽钢轴压长柱承载力计算方法

在分析比较中国国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)》和欧洲标准《Eurocode3(EN 1993-1-3)》的基础上,针对Q345冷弯薄壁卷边槽钢轴压长柱的极限承载力进行了较深入的探讨和对比分析。试验与理论分析表明:按中国国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)》计算卷边槽钢轴压长柱是可行的,且偏于安全。

Q345冷弯薄壁等边角钢压杆承载力计算方法

在分析比较冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)相关条文规定的基础上,结合长度分别为300 mm、500 mm和1000 mm,截面尺寸为L30×2.0冷弯薄壁等边角钢压杆的试验结果,针对Q345冷弯薄壁等边角钢压杆承载力计算方法进行了较深入的探讨和对比分析。结果表明:采用冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)中的有效宽度法可以有效地预测Q345冷弯薄壁等边角钢压杆的稳定承载力,且与试验结果吻合良好。

Q235冷弯薄壁等边角钢压杆承载力计算方法探讨

在分析比较《钢结构设计规范(GB 50017—2003)》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018—2002)》条文规定的基础上,结合试验结果,对Q235冷弯薄壁等边角钢压杆承载力计算方法进行了较深入的探讨和分析比对。研究结果显示:采用有效宽度法的我国现行规范GB 50018—2002可以有效地预测Q235冷弯薄壁等边角钢压杆的稳定承载力,与试验结果吻合良好且偏于安全。

冷弯薄壁型钢拼合箱形截面立柱轴压性能试验研究

对17根冷弯薄壁型钢拼合箱形截面立柱的轴压性能进行试验研究,截面分为A、B两类,得到了各试件荷载-位移曲线和破坏特征,并将试验结果与《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)"有效宽厚比法"和美国相关规范中"直接强度法"、"有效截面法"计算结果进行对比分析。结果表明:LC和MC系列立柱的破坏模式为整体弯曲屈曲,SC系列立柱则为局部屈曲和端部承压破坏;B类试件的最大承载力大于A类截面试件的最大承载力的2倍,即有"1+1>2"的拼合效应;对于A类截面LC系列立柱,GB 50018和AISI规范公式计算结果过于保守,而对于MC和SC系列试件,公式计算结果与试验结果比较吻合;对于B类截面LC和MC系列试件,公式计算结果偏于不安全,而SC系列试件,公式计算最大承载力偏于安全。