钢结构失稳监测方法和失稳监控部件研究

为了预防钢结构发生灾难性失稳破坏,根据结构失稳与结构响应或特征参数之间的关系,将目前应用于结构健康监测和损伤诊断的方法扩展到钢结构失稳监测领域;评述并归纳了基于应变和位移变化趋势、基于振动-失稳相关性、基于薄壳体积改变率、基于失稳先兆的钢结构失稳监测方法;进一步对3种钢结构失稳监控部件进行了概念设计,包括钢套管压力监控、节点塌陷监控、坦拱和扁壳跃越失稳监控;总结了各种监测方法的特点和存在的问题。

山形门式刚架的整体稳定分析

应用ANSYS程序,在竖向均布荷载作用下,对不同柱高、跨度和坡度的柱脚铰接的山形门式刚架进行了整体稳定分析。分析发现:高跨比是影响门式刚架稳定的主要因素,在高跨比小于1/5时,不发生传统理论所认为的有侧移失稳,而是以无侧移失稳为主;应当充分考虑斜梁内轴力、弯矩以及斜梁坡度的影响,宜采用整体分析的方法对门式刚架进行分析和计算。

抛物线浅拱面内弹性稳定性分析

对竖向均布荷载作用下固接抛物线浅拱进行了平面内稳定性分析.利用虚功原理对浅拱建立了非线性平衡条件和非线性屈曲方程,得到了均布荷载作用抛物线浅拱的反对称分岔失稳以及对称跃越失稳模式下的解析解以及区分不同失稳模式的拱的修正长细比临界值.为了简化求解临界荷载的过程,利用最小二乘原理得到了对称跃越失稳临界荷载的近似解.通过有限元分析与理论解的对比验证了理论解的正确性.最后给出了一种提高拱面内性能的索拱结构形式,分析结果表明:随着拱修正长细比的提高,索对拱结构面内稳定性能提高的作用越明显.