钢结构受扭构件设计方法研究与探讨

由于我国的《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)对受扭构件的具体设计与计算方法没有详细介绍。为了对构件扭转的受力情况有更准确的把握及更合理的设计,详细介绍了美国钢结构标准ANSI/AISC 360-16的H3.1节受扭杆件设计方法,对该标准中的扭转强度设计值Tc的计算公式进行剖析,推导并验证了扭转强度设计值Tc所对应的构件的应力分布与应力比;探究了翼缘与腹板的宽厚比、截面高宽比对构件的扭转强度设计值Tc的影响;提出了扭转强度设计值Tc计算公式适用的截面尺寸范围建议。结果表明,在纯扭状态下构件截面厚度一致时,可以充分发挥材料性能,设计较为经济,为实际工程中钢结构受扭构件的设计与计算提供理论参照。

钢筋混凝土构件最小配箍率的分析

最小配箍率是保证钢筋混凝土构件不发生脆性破坏的重要构造措施。对《混凝土结构设计规范》(GB50 0 10— 2 0 0 2 )中保证钢筋混凝土受弯构件受剪承载力的最小配箍率计算进行了推导和分析 ,并与国内外规范进行了比较 ,结果表明 ,《混凝土结构设计规范》(GB50 0 10— 2 0 0 2 )

钢筋混凝土受弯构件新旧规范设计之比较

分析比较了钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯强度和斜截面抗剪强度按新。

屈服强度550MPa高强冷弯薄壁型钢轴压构件承载力设计

高强冷弯薄壁型钢结构在国外低层住宅和门式刚架体系中应用较广,国内已开始采用,但尚无相应设计规范可依。针对屈服强度550MPa高强钢材冷弯薄壁型钢结构常用的轴压构件的承载力设计方法进行了研究,包括其承载力计算模式及设计可靠度分析,并据此提出了相应的设计方法。最后,通过国内外现有相关试验数据的分析,验证了所提出的强度设计指标及承载力设计方法的合理性与可靠性。

大体积混凝土结构构件最小配筋率

通过回顾总结SDJ 20—78《水工混凝土结构设计规范》大体积混凝土结构构件配筋方法的演变过程,对比分析国内外各行业规范相关条文,研究条文依据的原理,提出新的大体积混凝土结构构件最小配筋率处理方法和相关条文建议。所提方法结合了现行DL/T5057—2009《水工混凝土结构设计规范》和ACI 318—14《Building Code Requirements for Structural Concrete》的优点,使其既能保证ρ<ρmin 时所需钢筋用量为固定值,又能保证γdM小于但靠近开裂弯矩Mcr时不会发生少筋破坏,且取消了DL/T5057—2009规范大体积混凝土最小配筋率条文只适用于“卧置在地基上以承受竖向荷载为主、板厚大于2.5m的底板”等限制。

高强度等边单角钢轴压构件稳定设计研究回顾与问题探讨

高强度单角钢轴压构件的稳定性能因其材料的屈服强度等力学性能改变而发生变化,因而在稳定设计及其相关研究中会遇到许多新的问题。针对这一现状,结合我国GB 50017-2003《钢结构设计规范》、美国钢结构设计规范ANSI/AISC 360-05和ASCE 10-97等三部规范,对设计规范中宽厚比限值规定的适用性、高强度角钢宽厚比限值制定的必要性、角钢构件长细比的计算,以及现有角钢轴压构件稳定计算的折减方法等问题进行了探讨和算例分析,基于稳定的基本理论和数据结果的对比分析,解释并给出了上述几个问题的确定性结论和需要注意的方面,为高强度单角钢轴压构件稳定设计方法的研究提供了参考。

关于压挠构件总稳定性验算方法的最新讨论

在研究分析国内外有关桥梁钢结构现行设计规范的基础上，结合科研设计经验和我国铁路桥涵钢结构工程的实际情况，提出了应在修订我国《铁路桥涵钢结构设计规范》时增加双向受弯压挠构件总稳定性验算方法的建议。笔者所提出的实用公式能与原桥规单向受弯压挠构件稳定性验算公式圆顺地衔接起来。

关于钢结构抗震设计中轴心受压支撑长细比问题的讨论

在简要阐述钢结构稳定理论的基础上,结合有关规范和试验资料,讨论钢结构抗震设计时轴心受压支撑构件的长细比限值及抗震承载力验算时不同钢种的长细比修正问题,指出在弹性屈曲范围的长细比不应进行钢号修正。

负载下钢结构构件增大截面加固设计方法对比分析

现今,负载下焊接增大截面加固钢结构构件的方法在加固工程中的应用已经非常普遍,但是关于这方面的研究很少。目前除了前苏联的《改建企业钢结构加固计算建议》,只有中国有两个钢结构加固技术的规范或规程,即CECS 77∶96《钢结构加固技术规范》和YB 9257—96《钢结构检测评定及加固技术规程》。本文将对这两本规范或规程中关于增大截面法加固钢构件的设计方法进行分析比较,并结合相关的实例分析,对计算结果进行分析比较,同时找出已有规范的差异与不足,为今后的研究和规范修订提供参考和科学依据。

钢轴心受压构件截面的直接计算法

根据钢结构设计原理，依据现行国家标准《钢结构设计规范》（ＧＢＪ１７８８），通过计算构件合适长细比λ，直接进行钢轴心受压构件截面尺寸设计．

中日美多层屈曲约束支撑钢框架动力抗震性能比较研究

根据中日美抗震设计规范建立典型多层屈曲约束支撑框架研究模型,通过结构形式、屈曲约束支撑的水平力分担率β和屈曲约束支撑框架首层剪重比CB为模型主要研究参数;并且通过弹塑性时程分析层反应值与屈曲约束支撑需求性能,进而比较中国、日本及美国钢框架的抗震设计方法;研究结果如下:(1)各模型各层层间位移角反应值R,多遇地震时R<0.75%、设防烈度地震时R<1.0%以及罕遇地震时R<1.5%,屈曲约束支撑钢框架结构具有很强的减震性能。(2)最大层剪力反应值分布形式,多遇地震时跟中日美规范静力推倒分析设计层剪力分布形式比较无明显差异。设防烈度地震、罕遇地震时,β=30%的CJ模型,日本规范Ai分布形式各层剪力计算值,能够较准确的评价强震作用下层剪力分布形式;中国和美国规范计算的各层剪力值分布形式接近强震作用下层剪力分布形式。Β=80%的US模型,最大层剪力地震反应值分布形式跟中日美规范计算的各层剪力值分布形式比较,4层以下无明显差异;4层以上地震反应值远大于静力计算层剪力值。

中日规范关于受拉型钢混凝土非埋入式柱脚计算对比

简要介绍中国JGJ 138-2010《组合结构设计规范》征求意见稿和日本SRC规范中关于型钢混凝土非埋入式柱脚在受拉时的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的计算公式。基于已有试验结果,用两国规范公式分别计算出试件的抗弯承载力和抗剪承载力,取较小值作为预测值与试验结果进行对比分析。结果表明,组合规范的计算结果明显偏保守,尤其在轴拉比较大的情况下,预测误差较大;日本规范的计算结果与试验结果较接近,但略显保守。建议在轴拉比超过0.6时,组合规范公式可用锚栓和纵筋的极限抗拉强度来计算非埋入式柱脚的承载力。

依据美国规范的钢结构发电主厂房优化设计实例

近年来,涉外电力工程项目日益增多。对工程设计企业而言,目前多数涉外工程项目均要求采用美国的标准、规范进行设计,而要让国内的设计人员掌握并熟练应用国外规范进行设计则需要一个过程。为解决这一问题,该文在前期研究的基础上,提出了一种操作性比较强的优化方案。以某火力发电厂的钢结构主厂房为实例,采用提出的优化方案对该厂房结构按照美国规范进行了优化设计。对比优化前后的用钢量,表明提出的优化方案可行,具有较好的经济效益,可为同类钢结构厂房的设计提供参考。

钢结构受压柱负载下焊接加固设计方法对比

钢结构负载下焊接加固技术已在大量加固工程中普遍运用,然而国外现行技术标准中均无具体规定或只有一般性提示,仅中国的CECS 77∶96《钢结构加固技术规范》和YB 9257—96《钢结构检测评定及加固技术规程》积累了若干设计条文。为此,对国内标准中解决负载下焊接加固问题的条文框架进行梳理,并针对轴压钢柱和压弯钢柱设计方法进行计算算例分析,提出加固联合系数对两规范的不合理情况进行统一界定,通过对比找出差异和不足,为后续的研究和标准制定提供参考。

中英规范钢管混凝土柱设计方法的对比研究

基于中国规范和英国规范中的相关规定,结合斯里兰卡南部马特勒-卡塔拉伽马铁路工程中站房风雨棚设计实例,对中英两国钢管混凝土柱的构造要求及设计方法进行了比较。对比分析表明:中国规范可选用的钢管强度等级种类较多,两国规范对柱内混凝土最低强度等级要求基本一致;对于风荷载为主导可变荷载的开敞式建筑,按中国规范计算的荷载设计值较大;中国规范对立柱长细比的限制更严格,规定的钢管径厚比限值较大,因此按中国规范设计用钢量较小,更为经济;按中国规范设计立柱的抗力效应比小,安全性高。

徐州苏宁广场A塔楼结构设计

徐州苏宁广场A塔楼高266m(为超B级高度的超限高层),采用了框架-核心筒结构体系(稀疏外框架+钢筋混凝土内筒+伸臂桁架体系),结合其工程特点和结构超限情况,采取了基于性能的抗震设计方法,并采用PKPM,MIDAS等计算软件对结构进行小震、中震以及大震作用下的性能分析,并根据分析结果,采取了一系列加强措施。结果表明,本工程结构体系安全可行,可为类似工程设计提供参考。