楔形变截面门式刚架的设计(二)

对楔形变截面门式刚架柱、梁的稳定计算长度进行了分析，并提出了计算方法。

H型钢楔形薄壁构件的局部屈曲性能分析

用三维退化曲壳元离散H型钢楔形薄壁构件 ,对其进行了考虑双重非线性的全过程分析 ,提出了评价H型钢楔形薄壁构件局部屈曲性能的特征荷载。考察了平均腹板宽厚比、楔率等参数对H型钢楔形薄壁构件屈曲后强度的影响 。

变截面门式刚架结构的非线性性能

本文论述了变截面有限梁元几何非线性分析方法；研究了变截面刚架的几何非线性影响；通过非线性屈曲分析考察了屋面均布荷载对刚架柱稳定的影响；计算结果表明，刚架在屋面均布荷载作用下所产生的横梁轴力和弯曲变形对其侧向屈曲荷载的影响不能忽视。

变截面门式刚架的动力特性

考虑材料非线性,采用ANSYS程序建立变截面门式刚架动力特性的数值模拟分析模型.通过对不同跨度和柱长细比的变截面门式刚架的动力特性分析表明,变截面门式刚架结构的滞回曲线比较饱满,呈梭形,具有良好的塑性变形能力和滞回耗能能力.变截面门式刚架在低周反复循环荷载作用下发生了刚度与强度的退化,且程度不断加大.门式刚架结构的延性随着跨度或柱长细比的增大而降低;当跨度大于42 m和柱长细比大于90后,门式刚架的刚度和强度退化速率加快,结构的延性迅速降低.变截面门式刚架的正负向荷载及相应的位移并不完全对称,表现出鲍辛格效应.

楔形变截面压杆的弹塑性稳定

研究了楔形变截面压杆平面内弹塑性弯曲失稳。提出了以大头截面为计算截面的压杆稳定性计算公式 ,给出了配套的变截面压杆计算长度系数公式和表格。对变截面压杆与等效的等截面压杆的弹塑性工作性能进行了比较 ,发现后者总是在悬臂柱的固定端截面开始出现塑性 ,而变截面压杆的塑性区在离固定端一定高度的地方先出现 。

变截面门式刚架的平面内弹性稳定计算

对楔形变截面轴压杆在各种边界条件(包括弹性约束)下的稳定性进行了详细研究,提出了简单而精度较高的计算式;对门架有侧移失稳时变截面梁对柱子提供的转动约束进行了分析,提出了高精度的近似计算式,可直接用于计算变截面门式刚架的计算长度或临界荷载.

圆锥形中空夹层钢管混凝土压弯构件抗震性能

选取合理的材料本构模型和混凝土损伤指标,通过ABAQUS软件建立圆锥形中空夹层钢管混凝土构件数值模型,并采用现有试验数据进行模型验证。在此基础上建立典型算例,分析典型算例的抗震性能指标,同时描述构件的破坏模态。对轴压比、空心率和长细比这3个对圆锥形中空夹层钢管混凝土抗震性能指标影响较为显著的参数进行分析,探究3个参数对滞回曲线极限承载力、延性系数和耗能能力的影响规律。比较圆锥形中空夹层钢管混凝土与不同截面尺寸的等截面圆中空夹层钢管混凝土抗震性能的差别,探究圆锥形中空夹层钢管混凝土与何种截面尺寸的圆中空夹层钢管混凝土可以实现抗震性能上的等效。结果表明:在一定范围内,轴压比和长细比的增大使得构件的耗能性能变差,空心率的增大使得构件的耗能性能变好,但需明确各参数的限值;截面面积减小使得构件的承载力降低、耗能性能变差;圆锥形中空夹层钢管混凝土的抗震性能与距其底部1/4高度处截面大小的圆中空夹层钢管混凝土等效。

楔形变截面门式刚架的设计(一)

对楔形变截面门式刚架内力有限元计算及地震力计算中的关键问题进行了分析并提出了计算公式。

悬臂楔形蜂窝构件静力计算方法

为了节省钢材、提高构件的刚度和强度,在楔形构件和蜂窝梁的基础上提出了楔形蜂窝构件.通过对悬臂楔形蜂窝构件进行连续化处理,建立楔形蜂窝构件的微分方程,进一步推导出楔形蜂窝构件的刚度方程.考虑次弯矩对楔形蜂窝构件抗侧刚度的影响,引入二阶塑性铰简化分析方法,来计算悬臂楔形蜂窝构件的屈服后变形,与有限元方法计算结果比较.结果表明:悬臂楔形蜂窝构件计算方法比较准确,满足工程设计的需要.

变截面梁对框架柱无侧移失稳时的约束

本文根据数值计算结果拟合出楔形构件高精度的转角位移关系。根据单段楔形构件的四个约束刚度系数,对单段、两段、三段变截面构件组成的钢梁在刚架发生无侧移失稳时对钢柱的转动约束进行分析,给出了高精度的计算公式。这些公式可以方便柱子稳定性的计算,也可方便软件的编制。

楔形变截面单跨门式刚架柱计算长度分析

针对《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中刚架柱计算长度系数取值上存在的一些问题——适用范围小 (规定限于屋面坡度很小时公式适用 ) ,而且未考虑斜梁内轴力的不利影响 ;本文利用有限元法编程对柱脚铰接有侧移楔形变截面单跨门式刚架的整体稳定性进行了大量算例分析 。

楔形变截面单跨门式刚架柱计算长度分析

针对《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 (CECS10 2 :2 0 0 2 )中刚架柱计算长度系数取值上存在的一些问题———适用范围小 (规定限于屋面坡度很小时公式适用 ) ,而且未考虑斜梁内轴力的不利影响 ;本文利用有限元法编程对柱脚铰接及刚接有侧移楔形变截面单跨门式刚架的整体稳定性进行了大量算例分析 。

轻型钢结构变截面门式刚架的稳定计算

论述轻型变截面门式刚架钢柱稳定计算公式的特点及楔形柱在刚架平面内、平面外的计算长度系数和等效弯矩系数的确定方法,方法也可用于横梁为变截面的刚架.

变截面门式刚架地震反应研究进展

总结了国内外变截面门式刚架抗震设计和地震反应研究的主要方法及研究现状,指出了我国开展变截面门式刚架进行地震反应研究的必要性和迫切性,针对我国现有规范(程)中变截面门式刚架抗震设计规定的不足,对变截面门式刚架的地震反应进行了研究分析,提出了变截面门式刚架地震反应分析和设计方法的研究方向。

剪切变形对变截面梁挠度的影响分析

用能量法分析了在不同支座条件和荷载形式下剪切变形对变截面梁挠曲线的影响。分析结果表明,对于截面尺寸较大和计算长度较小的“粗短”变截面梁,尤其当该梁为两端固定且又是宽翼缘H型钢梁时,剪切变形对梁挠度的影响不可忽略不计,否则计算误差过大。梁上作用荷载的形式和大小在计算剪切变形对梁挠度影响的大小方面影响甚微。

门式刚架轻型房屋钢结构设计的几点问题

比较了梁柱轴线取法不同对内力分析结果的影响,对门式刚架稳定性计算的各有关问题进行了详细的计算分析,提出了简化计算公式,可供设计人员参考.对内力分析采用一阶和二阶方法产生的差别也进行了讨论.

门式钢框架轻型化的技术措施

论述门式钢框架轻型化的技术措施,包括变化构件截面、减小腹板厚度、把中柱设计为摇摆柱、利用底板式简单柱脚的转动约束和屋面板的蒙皮效应等.给出了相应的计算方法和计算原则.

大宽厚比梯形腹板H形短柱的极限承载力

通过对具有轴对称梯形腹板的H形短柱极限承载力的试验 ,并进行相应的有限元计算与分析表明 ,在静力荷载条件下 ,工程构件常用范围内的楔率对具有相同底面尺寸的H形短柱的极限承载力影响不大 ;变截面构件的轴压极限承载力可以由小端截面的屈服承载力和有效截面承载力之间的较小者确定。

楔形变截面压弯构件的平面内弹塑性稳定

通过数值积分法研究了楔形变截面压弯构件平面内弹塑性弯曲失稳问题 ,然后以大头截面为计算截面 ,建立了变截面压弯构件的轴向荷载和端弯矩之间的相关关系。

变截面门式刚架结构极限承载力分析

采用变截面薄腹构件是门式刚架结构轻型化的主要措施之一。如何利用变截面薄腹构件的腹板屈曲后强度并同时保证构件乃至结构的安全度始终是门式刚架结构工程设计的重要内容。根据有效宽度法的基本思想,提出了相关屈曲系数概念,在变截面H钢构件双重非线性数值分析基础上获得的局部屈曲荷载拟合公式,应用于变宽度楔形腹板的有效宽度简化计算公式当中。应用改进后的有效宽度法,进行了变截面门式刚架结构考虑构件局部屈曲影响的极限承载力分析,探讨了腹板平均宽厚比、腹板楔率对结构极限承载力的影响,提出了对变截面门式刚架结构优化设计的工程建议,并具有工程指导意义。