轴向压力下刚性支承矩形钢板件屈曲弹性分析

通过对钢管混凝土中外包钢管板件的屈曲弹性分析,目的在于研究钢管内填混凝土后钢板件的抗屈曲能力.在钢管混凝土中,核心混凝土可以被看作刚性材料;对于组成钢管的矩形钢板件而言,当其与刚性材料并置时钢板的屈曲仅发生外凸.根据小挠度理论,用迦辽金方法计算具有刚性支承的矩形板件的弹性屈曲,并得到了屈曲系数k.计算结果表明:由于核心混凝土的存在,钢管抵抗屈曲的能力比无内填混凝土的空钢管抵抗屈曲的能力有显著提高.

低碳合金钢板件渗碳淬火及变形研究

我厂为宝钢5m轧机生产的滑板，材质为20CrMnTi，尺寸如图1所示。

装配式槽钢组合梁中开孔钢板连接件力学性能

为研究新型装配式双拼槽钢-混凝土组合梁中开孔钢板剪力连接件(PSP剪力连接件)的力学性能,设计7组标准试件并开展推出试验,对比分析不同参数PSP剪力连接件的受剪承载力和破坏模式。利用ABAQUS非线性有限元模型对PSP剪力连接件的破坏模式和受力机制进行数值模拟,并与试验结果对比验证计算结果的可靠性。在此基础上,进一步分析开孔钢板厚度、开孔直径、混凝土强度、穿孔钢筋及连接件间距对PSP剪力连接件力学性能的影响。结果表明:除10 mm厚度的PSP剪力连接件外,所有4 mm与6 mm厚度的PSP剪力连接件均发生明显弯曲变形,试件破坏时连接件周围混凝土均出现斜向裂缝;开孔直径和穿孔钢筋对受剪承载力和抗剪刚度影响较小,而增加开孔钢板厚度、混凝土强度能提高剪力连接件受剪承载力和抗剪刚度;对于双排PSP剪力连接件,增大连接件间距能够显著提高单排PSP剪力连接件平均承载力,当间距为250 mm时,单排平均承载力达到单个PSP剪力连接件的91.2%。根据试验及有限元荷载滑移曲线提出装配式双拼槽钢-混凝土组合梁中单个PSP连接件荷载滑移曲线计算公式,为装配式双拼槽钢混组合梁的设计提供参考。

波形钢腹板组合梁双开孔钢板连接件横向抗弯性能研究

为研究波形钢腹板组合梁双开孔钢板连接件的横向抗弯性能,以地约科1号大桥(波形钢腹板连续刚构桥)为背景,分析波形钢腹板与混凝土顶板双开孔钢板连接件(简称“T-PBL连接件”)在横向弯矩作用下的破坏模式及抗弯性能。以穿孔钢筋直径为变量,设计了3个试件,进行横向抗弯静力试验,并将试验值与现行《波形钢腹板组合梁桥技术标准》(CJJ/T 272-2017)中的理论值进行对比。结果表明:穿孔钢筋直径对T-PBL连接件试件破坏形态影响较小,在横向弯矩作用下试件的破坏形态均为受拉侧底部混凝土拉裂,同时受拉侧混凝土与钢翼缘板发生较大的剥离;试件的荷载~位移曲线分为弹性阶段、弹塑性阶段和屈服阶段;增大穿孔钢筋直径可以提高T-PBL连接件试件横向抗弯承载力,现行行业标准中对于T-PBL连接件的横向抗弯承载力计算方法较为保守,尤其对于大直径的穿孔钢筋试件,其安全储备较高。

采用轻骨料砼的开孔钢板连接件受力性能

为研究在钢—轻骨料混凝土组合梁和组合板结构中所使用的开孔钢板连接件的抗剪承载能力和剪切刚度等受力性能,采用了推出试验方法,完成了6个采用轻骨料混凝土的开孔钢板连接件推出试件的试验研究,在试验研究中着重考察了开孔钢板连接件的孔洞直径和开孔钢板连接件端部承压方式对剪切连接件受力性能的影响。试验研究结果表明:(1)总体表现为端部承压构件极限承载能力远高于端部不承压构件,因为在端部承压构件中,开孔钢板连接件受到端部混凝土阻挡,因而其极限承载能力相对较高;(2)开孔钢板连接件中孔洞直径对开孔钢板抗剪强度有明显影响,孔洞直径越大,极限承载力也越大;(3)开孔钢板连接件具有很高的抗剪强度和刚度,具有较好推广应用价值。

开孔钢板连接件承载力计算公式研究

研究分析了国内外学者提出的开孔钢板连接件极限承载力计算公式,由于其考虑了不同的影响因素和采用了不同的试验试件,现有的连接件承载力计算公式差异较大。本文设计、制作了7组不同的孔内不设贯通钢筋的开孔钢板连接件试件共21个,完成了极限承载力试验。基于连接件承载力的主要影响因素,提出了连接件承载力计算公式。通过与非线性有限元以及现有公式的计算结果比较,本文公式、非线性有限元、Hosain及胡建华公式与本文试验结果较为吻合,可供连接件设计时参考。

ECC混凝土应用于开孔钢板连接件试验研究

基于6个孔内不设贯通钢筋的普通混凝土和ECC混凝土开孔钢板连接件试件的极限承载力试验,研究分析了ECC混凝土对连接件极限承载力和滑移的影响,提出了连接件极限承载力和滑移的计算公式。结果表明,采用ECC混凝土可明显提高混凝土的开裂荷载以及增大钢与混凝土间的相对滑移。通过与非线性有限元以及现有公式的计算结果比较,研究的公式、非线性有限元、Hosain及胡建华公式与试验结果吻合较好。

开孔钢板连接件力学性能的研究进展

介绍了当前研究关注的典型开孔钢板连接件构造形式;从不同连接件试验方法的角度详细阐述了近年来国内外针对相关力学性能的研究;并对开孔钢板连接件已有实验研究成果进行讨论,并展望其发展前景。

钢-混凝土组合梁开孔钢板连接件受力性能的试验研究

通过一片带有双排开孔钢板连接件的钢-混凝土组合梁的两点对称加载试验,对交界面处混凝土板与钢梁的相对滑移、交界面处应变差、跨中截面的应变发展变化以及横向贯通钢筋的荷载-应变关系等进行了分析,进而研究了开孔钢板连接件的受力和抗滑移性能。结果表明,该连接件受力性能较好,抗滑移性能明显优于栓钉连接件。

锈蚀后间断式开孔钢板连接件的抗剪性能

为研究锈蚀对新型剪力连接件抗剪性能的影响,本文利用外加电流加速锈蚀法对间断式开孔钢板连接件进行快速锈蚀处理,以设计锈蚀率为变量设计3组共6个推出试件,并利用有限元模型分别就开孔钢板与贯穿筋的锈蚀对连接件抗剪性能的影响进行研究。结果表明:在锈蚀率较低时,开孔钢板的锈蚀会增大接触面的黏结力,从而提高结构的初始刚度与极限承载力;随着锈蚀率进一步增加,结合面产生的锈胀裂缝导致钢混之间的黏结失效,连接件抗剪性能大幅降低;贯穿筋在锈蚀率达到10%时,连接件极限承载力仅下降5%,初始刚度几乎无衰减。

大尺寸钢板结构件焊接变形控制方法的探讨与研究

本文以某工业锅炉中护板产品的变形控制为例,对其控制焊接变形的方法进行介绍,主要探讨研究焊接变形控制方法、预变形措施及防变形工装等。

开孔钢板连接件承载力的非线性有限元分析

基于7组不同的21个孔内不设贯通钢筋的开孔钢板连接件试件的极限承载力试验结果,采用有限元方法对连接件试件极限承载力进行了数值分析,分析中考虑了混凝土非线性因素的影响.与试验结果及现有公式计算结果进行比较,结果表明:现有的连接件承载力计算公式差异较大,非线性有限元法、HOSAIN、胡建华等公式的计算值与试验结果吻合较好,可供连接件设计参考.

混合梁开孔钢板连接件设计参数研究

为了优化钢一混凝土结构中开孔钢板连接件构造设计，削减结构局部集中应力，保证连接件使用功能，运用弹性力学解析分析法和空间有限元数值分析法，研究开孔钢板连接件和混凝土的应力分布规律与应力集中现象，结合现行规范要求和工程实践经验，提出开孔钢板连接件的钢板厚度、开孔直径、第一个开孔位置、最后一个开孔位置、开孔间距、连接件长度以及顶底板钢板厚度等主要几何设计参数，并指出“强化端部连接，简化中间构造，细化边角部位”的连接件构造优化设计基本思路。

钢板冷弯曲件展开尺寸的计算

集装箱吊具是码头港口机械进行集装箱装卸作业的重要搬运设备,此吊具设备的安全性是确保码头进行安全作业的重要保障。集装箱的主体结构是由以钢板为原材料,通过对钢板切割、冷弯曲成形、然后采用先进焊接工艺进行组装而成的钢结构设备。由于吊具的结构特点,此产品的好多结构型零件都是钢板的弯曲成形件,为了保证这些冷弯曲零件的板材下料时的准确性,非常有必要对这些冷弯曲件展开尺寸的计算进行科学的研究和分析,以便满足生产的需要,降低生产成本,充分提高材料的合理利用率。文章详细简述了相关弯曲零件展开尺寸的计算方法。

开孔钢板连接件在梁桁体系组合梁中的性能

为了研究开孔钢板连接件在梁桁体系钢-混组合梁中的连接性能,通过粘贴应变片和架设位移计测得组合梁跨中截面应力和滑移,分析开孔钢板连接件对组合梁性能的影响。研究表明:开孔钢板连接件使得混凝土与钢桁架交接面的相对滑移量极小,组合梁跨中截面基本符合平截面假定,具有较优的连接性能。

钢板折弯型对接扣件的设计与优化

市售的对接扣件大都是由两个半圆的环扣铰接,采用螺栓、螺母将扣件和钢管固定的形式,缺陷较多,威胁到施工的安全。依据EN-74标准,提出一种用楔形装置实现快速锁紧的钢板折弯型对接扣件,建立该扣件的实体模型、有限元模型,依照EN-74标准的相关技术要求,对扣件的抗弯强度进行有限元数值模拟。探明了扣件抗弯强度与楔形块位移之间的关系;指出提高扣件技术等级的优化方向。结果表明:设计的对接扣件的抗弯强度符合技术要求,当对接扣件预紧,楔形块位移为4 mm时,同时在钢管两端施加4 650 N的压力,扣件变形量为2.872 mm,远远小于5 mm,可以满足EN-74标准要求。

开孔钢板连接件力学性能的研究现状及展望

随着钢-混凝土组合结构的应用和发展,剪力键的力学性能逐渐受到工程界的关注,开孔钢板连接件因其力学性能优异,具有良好的应用前景。文章介绍PBL剪力键力学性能的研究方法与研究现状,通过对钢板连接件的破坏机理及影响承载能力的因素的研究成果分析,探讨开孔钢板的发展趋势。

薄板钢构件火灾下的变形能力和承载能力分析

钢结构塑性设计和抗震设计中都要求组成钢结构的板件有足够的局部变形能力,以防止板件局部的屈曲而降低钢板件的承载能力.结合常温状态下钢板件变形和承载能力分析的基本原理和方法,用非线性有限元法,对钢结构中常用的四边支撑钢板件在高温下的屈曲性能进行分析,着重考虑了板件宽厚比、边界约束和初始缺陷等因素对板件变形能力和承载能力的影响.此外,通过参数的分析,还给出了板件宽厚比与变形能力和承载力的相关关系.

钢板-混凝土组合桥面板受力性能与设计方法研究

钢板-混凝土组合桥面板是由底部钢板和混凝土通过开孔钢板连接件或栓钉等剪力连接件结合而成的新型桥面板形式,具有良好受力性能和广泛应用前景。本文对6块钢板-混凝土组合桥面板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,组合桥面板均采用开孔钢板连接件连接。试验重点研究了组合桥面板中开孔钢板连接件中横向贯通钢筋布置、组合桥面板名义剪跨比和开孔钢板间距等主要因素对组合桥面板受力性能的影响。着重考察了6个组合桥面板试件的破坏形态、钢板与混凝土应变发展情况、裂缝发展情况及组合桥面板承载能力。试验研究结果表明,采用开孔钢板连接件及本文贯通钢筋布置形式的组合桥面板具有良好的受力性能,组合桥面板均表现为典型的弯曲破坏,钢板与混凝土之间无明显滑移,组合桥面板受弯承载能力计算可以采用平截面假定,底部钢板强度可以得到充分发挥,组合桥面板具有较高的受弯承载能力和刚度,并具有良好延性。根据试验研究结果,建立了钢板-混凝土组合桥面板承载能力计算公式,为该新型组合桥面板在工程实践中的推广应用提供技术依据和理论支持。

开孔板和栓钉连接件抗剪性能试验研究及承载力计算

为了研究开孔钢板+栓钉连接件的抗剪性能,以栓钉直径和贯穿钢筋直径为变化参数,进行了5组共10个模型试件的抗剪承载力试验.基于国内外53个栓钉和96个开孔钢板模型试验结果提出了开孔板和栓钉连接件抗剪承载力计算式.研究结果表明:弹性阶段试件抗剪承载力由栓钉和开孔钢板连接件共同承担,栓钉失效后承载力出现迅速下降随后保持不变,该阶段抗力主要由孔内贯穿钢筋承担并表现出良好的延性;随栓钉和贯穿钢筋直径的增加试件抗剪承载力及初始刚度均提高,而延性则减小;采用栓钉连接件和开孔钢板连接件叠加作用以及考虑1.25倍安全系数的承载力计算公式,其计算值与试验结果吻合较好.