轴心压杆截面设计时选定长细比λ的简便方法

本文以焊接工字形和圆管形截面为例,介绍了轴心压杆截面设计时选择长细比λ的简单实用方法.算例表明,按本文方法选择截面不需要反复试算,截面尺寸比较优化,用钢量较省,且可以同时满足构件的刚度、整体稳定性和局部稳定性要求.

T形截面钢压杆整体稳定计算的折算长细比法

T形截面轴心压杆绕其对称轴发生弯扭屈曲.当压力作用于截面的剪切中心时,T形截面压杆仅发生弯曲屈曲或扭转屈曲.尽管T形截面压杆绕对称轴屈曲时,剪切中心加载时的屈曲荷载大于轴心加载时的屈曲荷载,但若其具有初弯曲、初偏心及残余应力等缺陷,当压力由形心移至剪切中心时,压杆的整体稳定设计承载能力将会降低.提出了一种T形截面压杆设计计算的新方法———折算长细比法,并将该方法与陈绍蕃提出的计算方法、现行规范中的计算方法以及有限元法进行对比后指出新方法合理、简捷,值得推广应用.

关于九江长江大桥钢梁的压杆稳定设计规定

九江长江大桥钢梁的主要构件,将采用国产15MnVN_q钢,其f_y=420MPa,f_t=560MPa,板厚用到56mm。杆件断面有H形和箱形,工厂焊接制造。现行铁路桥梁设计规范未包含15MnVN_q钢,有关设计规定必须另行补充。

曲率分段法计算钢压杆单轴失稳的极限承载力

本文提出了计算钢压杆单轴失稳时的极限承载能力(压溃荷载)的比较简捷的方法——曲率分段法。此方法无需计算压力、弯矩和曲率之间的关系,也不必为满足压力和弯矩两个平衡方程而需要大量的试算工作,因此可以大大节省计算机时,而且计算精确。本方法可以计算中心压杆,也可以计算偏心压杆;可将材料视为理想的弹塑性体,也可采用实际的应力应变关系;截面上各部分材料性能可以相同,也可以不同。计算中可以考虑以下各种因素的影响,如:截面形状,材性,残余应力的大小及分布,初弯曲,初偏心,挠曲方向等。因此,用来分析各种因素对压杆承载力的影响是较为方便的。

关于压杆构造长细比控制的一点看法

同直径空心管材,壁厚越大,杆件回转半径越小,即同等约束条件下,长细比比值比壁厚小的杆件大,作为压杆长细比构造条件控制情况,会得到同等条件下壁厚大的管材不如壁厚小的杆件的结论,本文从实际轴心受压构件受压稳定性角度论述单用构造长细比选压杆构件截面的方法不妥。

单向偏心压杆在压溃荷载下塑性区的分布情况和限制方法

偏心压杆在弯矩作用平面内的稳定计算,通常按照压溃准则对塑性区的深度未加限制。这就必然带来以下几个问题:1.在正常工作时(暂理解为承受不考虑荷载系数的标准荷载)可能产生残余变形;2.杆的挠度可能过大;3.使偏心压杆的稳定和强度以及与梁的强度计算不能衔接,等等。所以,大多数人认为,对偏心压杆的塑性区深度应予以限制。但是,对于塑性区深度应如何限制的问题还存在不同的观点,本文对此提出如下几点看法。

循环冲击作用下围压对斜长角闪岩动态特性的影响研究

利用带围压装置的直径为100mm的霍普金森压杆设备对围压条件下斜长角闪岩在循环冲击作用下动态力学性能进行试验研究,分析了斜长角闪岩的应力-应变曲线随冲击荷载循环作用次数的变化特性、动态杨氏模量与围压和应变率之间的关系,以及斜长角闪岩的能量吸收率与应变率和围压等参量之间的关系。研究结果表明,在围压和冲击荷载一定的情况下,随着冲击荷载循环作用次数的增加,岩石的杨氏模量变小。岩石破坏面上的正应力随围压的增加而增加,在裂隙摩擦滑移的作用下,围压状态下岩石的破裂面上会产生明显的粉末状岩粉。在吸收能量相同的情况下,围压越高,岩石破坏时形成的损伤面的面积越小,破碎程度越低。相同围压等级情况时,斜长角闪岩的能量吸收率随着应变率的增加而提高;当应变率相同时,斜长角闪岩的能量吸收率随围压的增加而减小。得到了能量吸收率随应变率和围压变化的关系式。

斜长角闪岩累积损伤特性的围压效应研究

利用带围压装置的SHPB设备对不同围压等级下斜长角闪岩在冲击荷载循环作用下动态力学性能进行试验研究,通过对试验过程的能量计算和不同循环作用次数下试件应力-应变曲线的分析,研究斜长角闪岩在冲击荷载循环作用下的累积比能量吸收值与入射能量,损伤度与围压等参量之间的关系。研究结果表明,当入射波能量相同时,斜长角闪岩的比能量吸收值随围压的增加而减小,且斜长角闪岩的比能量吸收值与围压和入射波能量具有良好的规律性。当围压逐渐增大时,斜长角闪岩损伤度的增加随累积比能量吸收值增加的趋势变缓,即围压越高,试件达到相同损伤度所需耗散的能量越多。得到损伤度D与累积比能量吸收值和围压之间的关系表达式。

钢管煤矸石混凝土轴压中长柱的非弹性屈曲荷载

论述了普通钢管混凝土结构、钢管煤矸石混凝土结构的研究及发展现状.分析了煤矸石作为二次资源代替普通砂石作骨料的可行性.并指出煤矸石混凝土灌入钢管,构成的钢管煤矸石混凝土组合材料在应用于建筑物的竖向承重构件中所具有的优越性;并用切线模量理论推导出计算钢管煤矸石混凝土轴压中长柱非弹性屈曲荷载的计算公式;进行了钢管煤矸石混凝土轴压中长柱的试验测试,将理论计算结果与实验结果进行对比;确定了钢管煤矸石混凝土轴心受压短柱与中长柱以及中长柱与长柱的界限长细比;为将钢管煤矸石混凝土结构应用于工程实践奠定了理论基础.

圆管形铝合金轴心压杆稳定系数的试验研究

通过对几种不同长细比铝合金圆管形轴心压杆的稳定试验 ,计算得出了铝合金轴心压杆的稳定系数 ,并与几种公式的计算结果对比 。

单面螺栓连接单角钢压杆的承载力试验

根据70根角钢压杆构件的试验结果,并结合有限元分析模型考察了单面螺栓连接跨中有支撑的单角钢的极限承载力和不同长细比下的破坏模态,提出了提高该类构件承载力的构造措施,同时在查阅和比较各国多个相关规范和文献的基础上,对《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T 5154—2002)的压杆稳定计算公式提出了修改建议。分析结果表明:小长细比构件易发生连接肢的端部局部失稳,大长细比构件则易发生弯曲整体失稳,构件沿最小轴和平行轴失稳宜采用不同的换算长细比公式;所得结果为今后的铁塔设计工作提供了理论依据。

单面连接单角钢压杆承载力试验研究

单角钢构件的工程应用已有上百年的历史,我国的钢结构设计规范采用了强度折减法来计算单面连接单角钢压杆的承载力.相关研究表明,我国规范的计算公式不够精确,尤其对于短肢连接的不等边角钢,计算误差较大.本文首先完成了16根单面连接单角钢压杆的试验,并搜集了前人的试验数据,最终得到了31个有效试验数据点;然后建立了单面连接单角钢压杆的有限元数值模型,分析了初偏心、残余应力、初弯曲、节点板厚度等参数对构件承载力的影响;最后拟合得到了单面连接单角钢压杆的整体稳定承载力计算公式.通过和试验数据以及各国规范计算公式的对比表明,本文公式具有更高的精度.

剖分T型钢轴心压杆试验研究

钢结构设计规范对热轧H型钢剖分T型钢轴心受压杆件腹板高厚比的限值做了修订。但其理论推导所做的假设偏于不安全,为了利于热轧H型钢剖分T型钢这种材料的推广利用,有必要做试验验证其修订的合理性。本次试验选取了3类T形截面,每类截面取5种不同的长细比,共15个轴心受压试件,并做了相应的材性试验。通过试验发现,修正后的T型钢腹板宽厚比限值对于大部分情况是安全适用的,但对于长细比较小的试件修订后的限值偏大。

单边连接单角钢压杆的计算与构造

在详细分析各国现有试验资料的基础上,提出了用于平面桁架设计的等效长细比计算公式,其主要特点是可以直接计算不同强度等级角钢压杆的长细比,提出了连接肢宽厚比限值的计算公式。分析结果表明:设计单边连接的单角钢压杆,除正确计算外,还应考虑构造措施的影响,并且腹杆应该配置在弦杆同一侧;节点连接板的厚度、连接肢的宽厚比等也需要有所考虑。

塔架压杆的稳定承载力

首先探讨塔架主杆的屈曲承载力,着重阐述单角钢主杆绕平行轴屈曲和以空间形式屈曲时扭转的效应,在分析现有资料的基础上提出计算长度系数的取值.然后聚焦于单角钢人字形斜杆,尤其是连接有辅助杆的斜杆.由于主斜杆和辅助杆之间的相关是相互性的,后者需要前者提供端部位移约束.为此,推导出附加有效长度的计算公式.最后对国内外现行有关技术标准的缺点进行了评论.

港口装卸机械中轴心压杆的设计和安装

本文介绍了轴心压杆临界应力的计算和稳定性校核 ,以及在港口装卸机械中设计和安装的注意点。

港口起重运输机械中轴心受压杆件实例

介绍了轴心压杆的临界应力的计算,以及在港口起重运输机械中轴心压杆的应用实例。

变截面圆形薄壁压杆的弹性稳定计算

运用能量法,研究了变截面圆形薄壁压杆的弹性稳定问题,推导了重力与集中力联合作用下的临界力、杆件长细比的计算公式及在仅有重力与仅有集中力作用下的临界长度的计算公式。该方法简单实用,可用于工程实际。

钢桁拱变截面带肋箱形压杆稳定性试验研究

大跨度钢桁拱桥为适应拱肋结构受力特点,其拱肋区域杆件采用了变截面带肋箱形杆件。各国钢结构设计规范对此类特殊结构形式的变截面压杆并无明确的规定,为验证设计可行性,研究变截面带肋箱形压杆的极限承载力,设计了一个变截面箱形压杆试件,进行了箱形压杆的极限承载力试验及理论计算。研究表明,对长细比小于50(按小截面端计)的箱型变截面杆件,在稳定性验算时建议可采用小截面端的截面属性进行验算,在变截面位置应设置横隔板或加劲肋,以提高板件的局部稳定。

输电铁塔设计中等边单角钢压杆稳定计算问题的探讨

通过《03钢规》与《12规定》中关于等边单角钢压杆稳定计算的比较，得出如下结论，在输电铁塔结构设计中，把弯曲屈曲作为唯一的失稳形式，会使结构可靠度不足；对于长细比较小、宽厚比较大的受压构件，应考虑扭转效应，按弯扭屈曲计算其受压稳定强度。