栓钉连接件极限承载力及剪切刚度的试验

对焊接圆柱头栓钉连接件,考虑栓钉直径、混凝土强度及钢纤维配置三个因素,进行三因素三水平正交推出试验。试验数据的极差和方差分析表明,在混凝土中配置钢纤维不影响栓钉的抗剪承载力和剪切滑移刚度,但栓钉的剪切刚度随混凝土强度的提高而增大,剪切刚度与滑移量呈双曲函数关系;并给出栓钉极限承载力及剪切刚度的计算公式。重复加载试验表明,即使在剪力很小时,对栓钉卸载其滑移变形仍不能恢复。

K形偏心支撑钢框架的弹性抗侧刚度与极限承载力

为了明确K形偏心支撑的传力路径和内力分配,便于计算层间侧移和耗能连梁转角,依据结构力学基本假定,给出了K形偏心支撑框架各构件在侧向力作用下的内力表达式,进而推导出K形偏心支撑弹性抗侧刚度的近似计算公式,通过试验数据和ANSYS有限元分析,验证了公式的精确性,并提出了K形偏心支撑构件的简便设计方法;基于虚功原理和小变形假定,当已知外力分布时,依据偏心支撑达到极限状态时的典型屈服机制,推导出K形偏心支撑极限承载力公式,利用SAP2000对10层算例进行推覆分析,验证了极限承载力公式,为工程设计提供参考依据.

侧边加劲带缝钢板剪力墙抗侧刚度及极限承载力计算

分析了侧向荷载作用下带缝钢板剪力墙面内变形时的受力特性,提出了考虑边缘加劲肋影响效应的带缝钢板剪力墙抗侧刚度计算公式,大幅提高了抗侧刚度估算公式的计算精度,利用该公式得到的计算值与有限元分析结果的误差可控制在3.5%以内.分析表明,随缝间墙肢宽度与墙板高度之比的增加或缝间墙肢高度与墙板高度之比的减小,面外变形对墙板极限承载力的不利影响增大.经合理设计,面外变形虽不足以引起墙板面外失稳,但会导致极限承载力下降,建议将这种不利影响的极限承载力折减系数考虑为0.9.将折减后的计算结果与非线性有限元分析结果进行对比,结果表明,考虑折减系数可以使得墙板的极限承载力计算公式偏于安全.这种抗侧刚度及极限承载力计算公式适用于屈曲前屈服的侧边加劲带缝钢板剪力墙.

顶底翼缘角钢半刚性连接的初始刚度和极限承载力研究

根据顶底翼缘角钢半刚性连接的受力特性、变形特点和破坏形态,对顶底翼缘角钢半刚性连接的初始刚度和极限承载力进行了研究。利用组件法和最小值法对顶底翼缘角钢半刚性连接的初始刚度和极限承载力进行了理论推导,得到了解析表达式和拟合公式,并与试验数据进行了对比分析。研究结果表明:所提出的拟合表达式能够较为准确地计算出顶底翼缘角钢半刚性连接的初始刚度和极限承载力,且与试验数据吻合较好,为此类半刚性连接的实用计算方法创造了条件。

部分剪切连接组合梁弹性刚度和极限强度的计算

用栓钉等柔性抗剪连接件的钢－ 混凝土组合梁，若按完全剪力连接来设计，一般认为比较保守；而采用部分剪力连接设计，不仅可以简化建造工艺，节省造价，也易缓和连接件布置的拥挤问题，是较经济合理的一种构造形式。现讨论并比较几种较常用的部分剪切组合梁弹性刚度的计算方法，并介绍国外规范对这种组合梁的极限强度计算的考虑。

双轴受压小刚度加劲厚板的极限强度计算

对于中厚钢板,柔性加劲比刚性加劲更具技术和经济优势,小刚度加劲厚板的极限强度计算则是中厚板柔性加劲设计的理论依据。基于整体屈曲模态,将加劲板等效成单块的正交异性板,根据板的大挠度理论方程,推导得到同时适用于单轴、双轴均匀受压的小刚度加劲厚板的极限强度计算公式。加劲板模型可包含多种加劲肋形状,推导过程中计入焊接残余变形的影响。初始变形和受荷变形均假定为正弦函数分布,并可按照需要进行应力修正。在对可能发生屈服的区域依据VonMises屈服准则进行极限状态判定之后,采用单纯形直接搜索的最优化方法并借助MATLAB优化工具箱实现了复杂方程的高效求解。计算结果得到有限元法的验证,可为中厚板的柔性加劲设计提供理论基础。

吊杆刚度对系杆拱桥极限承载力的影响分析

基于三维连续介质Ｕ．Ｌ．列式虚功增量方程分析了系杆拱桥吊杆刚度对极限承载的影响，计算结果与实验结果一致，并分析了一座实桥的吊杆张拉顺序对极限承载的影响－ 图５，参６－

桩长和桩轴向抗压刚度对桩极限承载力发挥的影响

本文分析了桩的荷载传递机理及桩侧极限摩阻力沿桩身的分布模式 ,并用荷载传递函数解析法定性分析了桩长和桩轴向抗压刚度对粘土层中桩的极限承载力的发挥的影响。

隧道混凝土管片接头极限状态抗弯刚度的计算模型

为了分析轴力对混凝土管片接头抗弯刚度的影响,将混凝土管片接头假设为梁模型,基于混凝土管片接头截面力平衡方程和平截面假设,提出四种混凝土管片接头在极限状态时的抗弯刚度计算模型。以北京地铁盾构区间为例,计算四种模式下混凝土管片接头的抗弯刚度。采用有限元方法模拟混凝土管片接头抗弯刚度的变化规律,并与计算模型对比。结果表明,混凝土管片接头在极限状态时的抗弯刚度随着轴力的增加而增加,且抗弯刚度与轴力近似为线性关系。解析模型计算结果与有限元模拟值基本一致,验证了文中提出的解析计算模型的准确性。

ASME法兰刚度与转角关系的验证及转角极限的确定

运用弹性薄壳理论和Waters法的边界剪力和力矩方程,验证了ASME法兰刚度与转角的关系,并对法兰转角极限的确定提供了一些依据。

ASME法兰刚度与转角关系验证及转角极限确定

运用弹性薄壳理论和Waters法的边界剪切力和力矩方程,验证了ASME法兰刚度与转角的关系,给出了各种法兰的转角计算公式,明确了在设计和实际预紧时应采用不同的法兰转角极限值,并对法兰转角极限的确定提供了一些工程依据。

节点刚度对单层球面钢网壳极限承载力的影响

以凯威特型单层球面钢网壳为例,考虑几何非线性和材料非线性,分析了节点刚度不同时网壳结构的极限承载力。定义节点刚度与杆件线刚度的比值为节点相对刚度,定义考虑节点刚度、节点为理想刚接这两种不同情况时的结构极限承载力之比为网壳结构极限承载力折减系数。当杆件最大长细比、跨度、矢跨比等参数分别取不同值时,变化节点相对刚度,考察网壳结构极限承载力折减系数的变化规律。根据参数分析的结果,提出了节点相对刚度不同时网壳结构极限承载力折减系数的简化计算公式。

长圆孔腹板耗能梁段抗侧刚度及极限承载力计算分析

连梁是连接双肢剪力墙结构的主要构件,为了控制连梁在地震作用下进入塑性的部位,便于震后修复,可将连梁跨中部截面削弱,此段梁称作耗能梁段。地震作用下耗能梁段首先进入塑性耗能状态,为了使耗能梁段较早进入塑性耗能状态,提出了腹板开长圆孔型耗能梁段。通过ABAQUS有限元软件分析各参数下其刚度、承载力、延性、滞回性能及破坏形态,提出了其初始刚度和极限承载力计算方法。分析结果表明:长圆孔腹板耗能梁段具有良好的滞回性能,可实现屈曲前屈服;孔间柱长宽比β是影响耗能梁段承载力和滞回性能的决定因素,双列孔耗能梁段性能优于单列孔;考虑上、下翼缘对耗能梁段影响的初始刚度和极限承载力计算结果与有限元结果较为吻合。

钢结构门式刚架厂房抗风性能和极限承载力分析

为研究不同钢结构门式框架厂房的抗风特性,以长汀县高性能纳米钛酸钡产业化项目为研究背景,运用数值有限元模拟的方法建立门式刚架厂房计算模型,研究了不同节点刚度下门式刚架的风致动力响应及不同风荷载强度的弯矩变化规律。研究结果表明,随着门式刚架厂房节点刚度的降低,钢柱顶点的最大位移和位移平均值均不断增加,而卓越响应频率则不断降低;不存在风荷载作用的门式刚架厂房弯矩图呈正对称,而存在风荷载作用的门式刚架厂房弯矩图呈反对称,后者的最大弯矩比前者增加3~5倍,表明风荷载对刚架的受力起到了控制作用,对于刚架的极限承载力具有显著的影响。相比于刚架柱脚和梁柱节点,刚架顶部节点的最大正负弯矩值均较小,而前者的最大正负弯矩值随风速的增加而不断增加,在门式刚架厂房抗风设计中可以通过加大柱截面、提高柱体脚部的刚度、将柱脚嵌固边界改为铰接边界、梁柱节点增加腋角等方式提高结构的抗风能力。

铁路钢桁梁竖向刚度正常使用极限状态可靠度的研究

本文给出了铁路钢桁梁竖向刚度正常使用极限状态可靠度的评估方法，并结合具体算例证实了该方法的可行性，计算和比较了既有的18座铁路钢桁梁的竖向刚度正常使用极限状态的隐含可靠指标。

多层U形波纹管轴向刚度及临界载荷的有限元分析

研究多层U形波纹管轴向刚度及临界载荷的有限元计算 ,并与采用工程实际经验公式的计算结果和该波纹管的试验结果作比较。同时考虑波纹管层与层之间的接触条件。

小刚度劲性水泥土墙基坑支护的机理及模型试验

根据相似理论,通过小刚度劲性水泥土模型梁弯曲试验,研究了小刚度劲性水泥土梁中型钢与水泥土间的共同作用机理。提出水泥土及型钢相对刚度贡献系数概念,给出了组合结构的刚度贡献系数的取值,得出了组合梁开裂的极限挠度。结果表明:水泥土对组合结构的刚度具有很大贡献,水泥土开裂前后,型钢和水泥土对刚度的贡献都将发生变化。黏土水泥土、砂土水泥土和型钢间摩阻力与水泥土的强度成正比。双根型钢端部不同组合形式对水泥土刚度贡献系数及开裂的极限挠度影响不大。从共同作用机理分析认为,双根型钢铰接梁更适用于实践工程。

纤维曲线铺放的变刚度复合材料损伤失效试验研究

根据纤维曲线铺放的变刚度复合材料层合板层内铺层角度的参考路径制备出铺层顺序分别为[±45/±〈45/60〉2/±〈15/30〉]s和[±45/±〈15/30〉/±〈45/60〉/±〈30/45〉]s的变刚度复合材料层合板,并对该变刚度复合材料层合板在拉伸和弯曲载荷作用下的损伤破坏过程进行了试验研究,获得了该复合材料层合板的损伤破坏演化过程。通过对纤维直线和纤维曲线铺放的复合材料层合板的拉伸和弯曲试验进行对比,结果表明:在拉伸载荷作用下纤维曲线铺放比纤维直线铺放的复合材料层合板的极限载荷和强度提高了49%和42%,在弯曲载荷作用下的极限载荷和强度提高了28%和32%;纤维直线铺放的复合材料层合板的断口破坏较为严重。纤维曲线铺放的变刚度复合材料层合板的结构性能得到了显著提高。

预应力混凝土梁开裂后抗弯刚度试验研究

为研究预应力混凝土桥梁的梁体开裂后抗弯刚度变化规律,通过6片1∶5模型试验梁的开裂试验,系统分析了有粘结和无粘结预应力混凝土试验梁在单调加载和重复加载方式下的跨中挠度及抗弯刚度变化规律。试验结果表明,梁体抗弯刚度变化与加载方式有关,重复加载条件下梁体极限承载力明显小于一次单调加载情况。在将试验数据与现行规范对比研究的基础上,指出现行规范规定对预应力混凝土梁开裂后的抗弯刚度下降规律考虑不足,无法满足在役桥梁的技术状态评估需求,并通过引入跨中弯矩修正系数的方法提出了具体的抗弯刚度修正公式。