新型薄壁钢-混凝土组合结构节点试验研究

通过10个不同连接形式和加载方式的薄壁钢-混凝土组合结构节点的试验研究,以及两个普通钢筋混凝土结构节点的对比试验,探讨了节点的工作机理、力学性能和优缺点。试验表明,所设计的不同构造形式的薄壁钢-混凝土组合结构节点均具有良好的延性性能和足够的承载能力,可以供实际设计时参考。

非对称变形模式下薄壁组合结构耐撞性研究

基于单一薄壁金属结构具有稳定的、可控的塑性变形吸能优点及存在碰撞界面力过载缺点的现状，本文提出承载能力更高、界面力更加稳定的组合结构的设计理念，并对单层薄壁结构及双层薄壁组合结构进行有限元建模，利用非线性显示动态有限元软件LS-DYNA对其耐撞性进行分析。研究表明：在非对称变形模式下，薄壁组合结构耐撞性特性优于单层结构；对组合结构加工V型诱导槽后，其缓冲特性有较大提高，能进一步有效地控制吸能过程中的过载情况。

八边形组合结构薄壁管耐撞性研究

为提高薄壁管件耐撞性,在基础截面薄壁管的基础上,设计了八边形组合结构薄壁管件,并通过理论计算和数值仿真对不同的组合结构以及基础截面薄壁结构进行了轴向压溃动力学分析,从而对比研究了八边形组合薄壁结构的耐撞性能。研究结果表明:组合薄壁结构的整体耐撞性相对于基础截面薄壁结构有着极大的提高,其中比吸能平均提高了63.6%。在组合结构薄壁管中O-hex结构的峰值压溃力最低,且具有最高的压溃力效率以及较高的比吸能,所以O-hex的耐撞性表现最好,其次是具有最高比吸能的O-squ。将多边形组合结构应用到吸能结构中可以有效提高薄壁管件的耐撞性能,同时为吸能结构的研究与发展提供了参考。

水平地震作用下多层冷弯薄壁组合结构的整体模型分析

介绍美国多层轻钢住宅结构体系,通过对一个工程实例按多层冷弯薄壁和热轧型钢组合结构体系的方式进行结构布置,建立整体结构模型,输入实际的荷载和地震作用,采用ETABS分析软件进行分析研究。

矩形管薄壁型钢混凝土柱力学性能研究

在“库架合一”结构体系的应用背景下,进行了8根矩形管薄壁型钢混凝土柱的轴心受压试验,得到了柱试件的极限承载力、竖向荷载-位移曲线、跨中挠度曲线。在此基础上总结了柱子的破坏模式,分析结果表明,该柱破坏模式主要为截面极限承载力破坏,不同抗剪螺杆布置方式会导致不同的破坏模式。利用有限元计算方法对其破坏模式和荷载-位移曲线进行了分析,分析结果与试验结果吻合。进一步应力分析发现:抗剪螺杆变量下极限承载力出现差异的原因是不同抗剪螺杆布置导致混凝土发生不同形式的破坏,从而不同程度上削弱了混凝土的承载力。在综合对比各国设计规范基础上,给出了该类柱的轴向抗压承载力实用计算方法。

冷弯薄壁型钢-泡沫混凝土组合结构受力性能分析

采用MIDAS/Gen分析软件,对冷弯薄壁型钢-泡沫混凝土组合结构进行屈曲特征值和承载力分析,研究结构在自重和一定的均布荷载作用下的应力分布、位移-荷载系数关系和各向位移情况。结果显示:结构几何初始缺陷对结构承载力影响不大;增加C型钢厚度可以减小结构侧向位移和结构主应力,有效提高结构承载能力。

光测力学方法在薄壁钢-混凝土组合结构节点试验中的应用

应用光测力学中的数字散斑图像处理技术和网格法对对称荷载下的薄壁钢-混凝土组合结构节点的试验进行了监测,得到了节点的一些相关位移,并与百分表法测量的结果进行了比较。结果表明,两种方法用于轻钢组合结构构件的位移测量是足够精确的,可以根据试验的不同要求选择测量方法。

薄壁组合箱梁的自由振动

研究薄壁叠加组合梁的自由振动。建立了适用于薄壁组合箱梁截面动力性能的一般分析模型。该模型基于古典叠加理论,考虑任意层压板叠合次序情况下弯曲和扭转的耦合,也就是非对称和对称以及各种边界条件。对薄壁组合梁,建立基于位移的一维有限元模型以预测自振频率和相应的振型,并由Hamilton原理派生出运动方程;考虑薄壁组合梁纤维角度、模数比、振动频率的边界条件以及组合形式的影响,得出计算结果。