基于分叉传递矩阵法的多跨连续刚构桥桥墩有效长度系数

桥墩的有效长度系数对桥墩的稳定性和强度十分重要。为解决桥墩的稳定性问题,本文建立了一种便于采用传递矩阵法求解的新颖力学模型,并基于该方法计算了多跨连续刚构桥的有效长度系数。首先,建立n跨刚构桥的一般力学模型,并利用传递矩阵法推导了其在考虑自重荷载情况下的平面内稳定特征方程,进而求得弹性屈曲载荷和有效长度系数,并将其与有限元法得到的结果进行对比,从而验证所提理论和方法的正确性。其次,研究了用碳纤维增强聚合物和超高性能混凝土加固桥墩时,桥墩有效长度系数的变化规律。最后,探讨了边跨与中跨之比、桥面梁刚度以及桥墩刚度对桥墩有效长度系数的影响。结果表明,增强整体结构刚度比增强局部刚度对提高稳定性更有效,桥梁边跨和中跨跨度对有效长度系数的影响较大。同时,还观察到碳纤维增强聚合物加固高度改变时,桥墩有效长度系数变化曲线产生了独特的双峰效应。

户内变电站非正交框架梁不规则柱有效长度系数设计方法

上海地区110~220 kV电压等级的户内变电站,由于布置大型设备等工艺需要,往往存在框架梁非正交等特点,不规则框架柱屈曲性能和有效长度系数设计方法亟须研究。通过数值模拟研究了框架梁空间夹角对无侧移框架和有侧移框架中不规则柱屈曲荷载和有效长度系数的影响,并提出了有效长度系数的建议计算公式。基于建议计算公式得到的不规则框架柱有效长度系数可以准确地反映框架梁空间夹角的影响。

有侧移半刚性连接组合框架柱的有效长度系数

利用三层柱的框架模型,考虑了节点的非线性弯矩-转角关系、楼板的组合效应、梁端和柱远端不同边界情况等因素对柱的有效长度系数的影响,推导了有侧移半刚性连接组合框架柱的有效长度系数方程式,并分析了GB50017-2003规范附录D求解的精确性,最后用两个实例:门式组合框架和三层两跨组合框架,研究了荷载大小和非线性弯矩-转角关系对柱有效长度系数的影响。研究表明,对于有侧移半刚性连接组合框架柱,当柱远端处于不同边界条件时,用GB50017-2003规范附录D求得的有效长度系数设计柱偏于安全;节点初始刚度对有效长度系数影响较明显。研究结果可供工程设计参考。

无侧移半刚性连接组合框架的稳定分析:(Ⅰ)柱的有效长度系数方程

本文基于钢结构设计规范GB50017-2003,利用三柱子框架模型,考虑了连接的非线性弯矩-转角关系和楼板组合效应的影响,推导了无侧移半刚性连接组合框架柱的有效长度系数方程式,同时考虑了梁端和柱远端不同约束情况对有效长度系数的影响。另外,分析了GB50017规范附录D表D-1求解的精确性。研究表明,当柱远端刚接时,推导的方程式类似于GB50017规范附录D表D-1给出的无侧移刚接框架柱的有效长度系数计算公式;对于三柱子框架模型,当柱远端铰接时,用GB50017规范附录D表D-1得到的有效长度系数设计柱是不安全的,但最大误差只有11%。

复杂框架结构杆件有效长度系数的计算方法

导管架平台的门形框架是一种复杂框架结构,其有效长度系数是结构设计的关键参数,但因为边界约束不 同于理想情况无法直接套用理想受压杆的理论值,通常采用简化处理选取保守的数值进行结构设计.论文针 对门形框架有效长度系数的取值分别研究了有效长度系数计算图法和基于有限元的非线性屈曲分析法,最后 结合算例给出工程应用实例,为今后类似结构设计提供参考和借鉴.

钢结构空心截面连接杆件有效长度系数的初步研究

介绍了在钢桥连接系采用空心截面杆件时,连接系与主梁的连接问题中,偏心连接板有效长度系数的分析和确定。有效长度系数对于这种连接的设计起关键作用。在分析过程中,运用了NASTRAN有限元分析平台对实际问题进行了建模计算,并对结果进行了比较分析。从结果中,我们发现,连接板尺寸的变化可以得出不同的破坏荷载,从而推导出不同的有效长度系数。使用较长的连接板可以得出较小的有效长度系数。板厚的增大使有效长度系数明显增大。通过本文的几个模型分析结果,我们发现,有效长度系数取值在1.0～2.0之间。

前开口井架前立柱有效长度系数修正

通过理论假设和公式推导,给出了前开口井架前立柱各段绕y轴的有效长度系数ky取值的理论公式。结合设计经验,给出了对理论值ky的修正系数。将分析结果应用于某实际生产项目,证明分析结果可以正确地反映出前开口井架前立柱的受力稳定性,可以为后期的生产设计提供依据,使得井架产品能顺利通过出厂载荷试验的检验。对类似前开口井架前立柱的无侧向支撑杆件受轴向压力情况下的稳定性设计分析具有一定的应用价值。

半刚性有侧移组合框架柱计算长度系数研究

根据钢结构规范中刚接框架的稳定设计方法,并利用Barakat-chen割线刚度法推导了半刚性组合框架柱的有效长度系数方程式。柱的有效长度计算方程与GB 50017—2003规范附录D中的表达式相近。对横梁的刚度进行修正后,便可由附录D查柱的计算长度系数。最后通过算例比较了本文计算方法和精确计算方法的计算结果。结果表明,本文方法与精确计算结果相近,可用于半刚性有侧移组合框架结构的稳定分析。

端部约束钢管混凝土柱耐火性能及抗火设计方法

为了给钢管混凝土柱的抗火设计提供有效方法,利用梁单元建立了端部约束钢管混凝土柱耐火性能分析的有限元计算模型.利用上述模型,考虑转动约束、轴向约束以及偏心距的影响,对火灾下端部约束钢管混凝土柱的计算长度系数和稳定系数等进行了系统的参数研究.最后,提出了端部约束钢管混凝土柱的抗火计算方法.

无侧移半刚性连接组合框架的稳定分析:(Ⅱ)连接转动刚度和算例分析

计算半刚性连续框架柱的有效长度系数时,必须先确定梁柱连续转动刚度。本文提出了计算无侧移框架梁柱连接转动刚度的简化方法:用梁线理论和弯矩-转角曲线确定切线连接刚度。另外,通过两个算例:门式组合框架和三层两跨组合框架,研究了连接的非线性弯矩-转角特征和荷载水平大小对有效长度系数的影响,比较了本文简化方法、Barakat-Chen简化方法与精确方法计算的有效长度系数。研究表明,本文简化方法具有很好的精确性,可以代替精确方法用于无侧移半刚性连接组合框架的稳定分析和设计。

有侧移半刚性连接组合框架柱的稳定分析

为了研究有侧移半刚性连接组合框架的稳定性能,利用三柱子框架模型,考虑了梁端和柱远端不同约束情况对柱有效长度系数的影响,提出柱有效长度系数的简化方法.通过算例研究了节点的非线性弯矩-转角关系和荷载水平大小对柱有效长度系数的影响,比较了简化方法、Barakat-Chen方法与精确方法的计算结果.研究表明:简化方法比Barakat-Chen方法有更好的精确度,与精确方法计算结果接近.

基于稳定函数的支撑结构系统临界力计算方法

基于稳定函数,给出了求解支撑结构系统临界力的计算方法,推导了不同荷载作用位置的3种双层支撑结构系统临界力的计算公式.结果表明:基于稳定函数的理论推导公式求出的解析解与二阶弹性分析数值解计算结果相近,误差均在3%以内;双层1~3跨带摇摆柱支撑结构系统总承载力理论值与试验值的结果验证了本文求解支撑结构系统临界力计算方法的准确性.基于稳定函数的支撑结构系统临界力计算方法具有普遍的适用性、较高的计算精度,为工程应用提供理论基础.

弧形钢闸门梯形刚架稳定性的有限元分析

在水库和水电站等工程中,弧形钢闸门梯形刚架的稳定性可采用有限元法进行研究。研究中考虑了侧止水橡皮的弹性抗力及梁柱的单位刚度比。研究结果表示为弧门梯形刚架柱的有效长度系数及临界荷载。

基于牛顿迭代算法的大型有面外支撑杆X撑结构的屈曲分析

该文从理论分析和数值计算的角度研究了一种有面外支撑的X支撑系统的稳定性问题,提出了一种简单高效的计算方法,这种X支撑的两条支撑对角线的交点处连接了一个面外撑杆。考虑有面外撑杆的非对称交叉支撑体系在一般情况下的弹性屈曲,即不同长度、截面和载荷的连续对角,面外撑杆与X支撑平面可以有不同角度,并且X支撑的交叉点不固定在跨中。建立了两端固接的双跨受压杆件跨中任意线弹性的特征值矩阵,利用迭代算法进行屈曲载荷计算,详述了新型X支撑系统的屈曲荷载理论计算方法。推导了两端固接的双跨受拉(压)杆件跨中任意位置处的转动刚度计算公式,并通过数值计算讨论了不同受力形式转动刚度对X支撑的屈曲长度系数的影响,阐释了在实际结构中转动刚度对屈曲载荷的影响可忽略。进行比例加载屈曲分析,分析的目的是建立受压杆件的有效长度因子与压缩杆件和拉伸杆件的力比之间的关系。得到了任意位置处的非对称交叉支撑系统有效长度因子的数值解,并通过已有文献的退化结果验证了其有效性。结合工程实际,给出了屈曲长度系数的理论推荐值。

《高层民用建筑钢结构技术规程》修订纪要

我国《高层民用建筑钢结构技术规程》执行的是国家抗震规范的规定,按小震弹性设计选择截面。抗震框架设计均考虑强柱弱梁要求,支撑框架柱计算长度取1.0但控制支撑保持较低应力比,抗强震时对梁柱连接加强或采用RBS连接,柱连接板焊缝端部围焊,梁腹板用螺栓连接。上、下翼缘过焊孔取相同高度。梁柱连接的计算,将梁腹板连接划分为受弯区和受剪区。高强螺栓连接计算考虑多种破坏模式。构件连接系数对不同情况区别对待。对支撑框架和钢框架-混凝土核心筒的抗震设计,分别规定了不同的框架部分的剪力分担率。中心支撑长细比限值对Q235取120。节点域强度计算在考虑框架柱的剪力和轴力时仍采用近似方法。

直接分析法在双斜撑钢井架结构设计中的应用分析

钢井架双斜撑柱为变截面构件,梁柱的刚度比很难确定。论文介绍了胡家河矿井双斜撑钢井架的结构选型、斜架和立架布置,应用有限元软件STAAD.PRO考虑初始几何缺陷、杆件初弯曲和刚度折减,同时,采用直接分析法对整体结构进行计算,得出钢井架的应力变化规律和主要构件的应力比,构件校核时有效长度系数K=1.0。结果表明,该设计方法合理有效。

解析AISC-89 ASD中K以及L_b对结构强度计算的影响

AISC-89中明确了"ASD"法规定,即在工作载荷作用下,结构构件的应力不应超过规定的容许应力(即"容许应力法",简称"ASD法")。文中以容许应力法为基础,对海洋工程钢结构计算进行深入解读,归纳总结许用弯曲应力和许用压应力的计算方法,分析受压弯构件的有效长度系数K和侧向无支撑长度Lb对结构构件强度校核的影响,可供海洋工程钢结构设计参考。

扣件式钢管满堂脚手架承载力验算方法

扣件式钢管满堂脚手架由于其分析设计理论多以经验为主,缺乏理论依据,导致其坍塌事故时有发生。结合3个扣件式钢管满堂脚手架足尺破坏试验的试验现象和试验数据,得出其主要破坏模式,并基于此确定了扣件式满堂脚手架的主要计算内容。然后考虑直角扣件的半刚性,基于部分侧移半刚性假定,建立顶层受力水平杆抗弯承载力、立杆受压稳定承载力以及节点抗滑和极限承载力等关键受力构件和节点的计算方法。并将计算得到的承载力与试验结果对比,验证了此方法的可靠性,从而保证了此方法可在工程中推广使用。

竹集成材钉连接顺纹向的抗剪性能

为研究竹集成材(LBL)钉节点顺纹向受力时的承载性能、变形特性和破坏机理,对125个钉节点双面剪切试件进行了单调静力加载破坏性试验,研究参数包括钉直径、列数和行数.试件的破坏主要有钉帽下部的竹材局部压屈、销槽承压破坏、双铰破坏及LBL劈裂破坏.钉节点的抗剪承载力随钉子直径、列数和排数的增加而增大,但群钉节点的承载力明显小于单钉节点的承载力之和.提出并验证了群钉节点的有效钉子数量和销槽承压有效长度系数计算公式,对比分析了4种常见的屈服点确定方法,结果表明5%钉直径偏移法更适合预测LBL钉节点的屈服荷载.