Ⅰ形截面钢构件腹板屈曲后强度利用

介绍轻型门式框架I形截面钢构件腹板的设计原则和方法.首先从防止受压翼缘压入腹板来分析腹板高厚比的最大限值,其次分别论述腹板受剪屈曲后的极限剪力计算、受弯或压弯屈曲后有效宽度的确定,以及正应力和剪应力联合作用下屈曲后相关关系的计算.

大悬臂波形钢腹板组合挑梁翼缘稳定性研究

对大悬臂波形钢腹板组合挑梁受压翼缘板的稳定性进行了研究,探讨了研究翼缘板受压屈曲的理简化模型,分析了翼缘板长宽比、宽厚比和波形参数对其弹性屈曲应力的影响,引入表征波形腹板约束作用的系数ηf,建议了翼缘板的宽厚比限值。研究结果表明,波形腹板对翼缘板提供了一个介于简支和固支之间的约束,该约束并不总是增强翼缘板的稳定性能,波形约束系数ηf可反映腹板对翼缘的约束程度,文中修正的翼缘板屈曲应力公式可为相关实验和计算提供参考。

剖分T型钢压杆的屈曲性能和应用

剖分T型钢由热轧H型钢一分为二得来,属单轴对称截面。在承受轴线压力时,它的屈曲性能有两个特点。其一是绕对称轴屈曲时必然伴随有扭转,从而降低其承载力。另一方面,当压力移至截面剪心时,屈曲不再出现扭转,承载力达到弯曲屈曲荷载。杆件承载力的这种提高,只有在绕另一主轴屈曲有多余承载力,足以承担压力移至剪心产生的偏心力矩时才能加以利用。本文分析表明,截面高宽比不小于1.25的剖分T型钢满足或部分满足这一条件。有时,荷载作用在形心与剪心距离的一半处较为有利。第二个特点表现在压杆腹板局部屈曲承载力和宽厚比限值。本文揭示出腹板的临界应力总是高于杆件弯扭屈曲的临界应力,因此,只要杆件通过弯扭屈曲验算,就不必顾虑腹板屈曲。然而,在工程实践中有些杆件扭转受到约束,从而不去验算其弯扭屈曲。此时,腹板有可能作为一纵边嵌固、另一纵边自由的板件屈曲。建议的腹板宽厚比限值就是为保证在这种情况下的稳定性而给出的。

梁柱节点区柱腹板的宽厚比验算及加劲肋设置

当柱与梁连接时,节点处柱受到压力和拉力作用,腹板受压区可能在翼缘未屈服前屈曲。根据国内外规范对梁柱节点处柱腹板宽厚比的不同要求,通过对节点处柱腹板的受力分析,参考圣维南原理,利用稳定理论计算柱腹板的屈曲宽厚比,增加柱腹板宽厚比的许可范围。利用受压两边简支板的临界应力计算加劲肋的宽厚比,通过板的屈曲理论对柱腹板和加劲肋厚度建立对比关系,为进一步确定加劲肋厚度提供参考。

新型外包波纹钢板-混凝土组合梁负弯矩受力性能研究

基于课题组提出的新型外包波纹钢板-混凝土组合梁以及对其正弯矩受力性能的研究,以下翼缘钢板厚度为参数,进行了2根新型组合梁的静力加载试验,以研究其负弯矩受力性能。在试验研究的基础上,推导出新型外包波纹钢板-混凝土组合梁负弯矩区抗弯承载力计算公式,并用有限元对公式进行验证,计算值与试验和有限元值吻合良好,可供工程应用参考。

波形钢腹板组合曲线箱梁的挠度偏载系数分析

为研究波形钢腹板组合曲线梁的挠度偏载系数,文中综合箱梁的弯、扭和腹板的剪切变形因素,基于能量法建立了箱梁的弹性控制微分方程,结合边界条件对方程进行了变分求解。通过三片曲梁的静力试验,研究了箱梁在偏载作用下的挠度变形,并将实测值与有限元值及理论值进行比较,验证了文中理论分析的正确性。采用有限元的方法分析了几何参数对挠度偏载系数变化的影响,结果表明:在集中荷载作用下,波形钢腹板曲线箱梁挠度变形与腹板厚度有关,与横隔板数量无关;在外侧偏载作用下,波形钢腹板曲线箱梁的挠度偏载系数与宽跨比和高跨比呈正相关;当曲率半径大于200m时,外侧偏载产生的挠度偏载系数幅值变化在2%以内,可按直线梁计算。

考虑磨耗及不等厚辐板的轨道车轮振动声辐射特性

为了降低轨道车轮振动的声辐射,以双S型辐板车轮为研究对象,建立了反映磨耗及不等厚辐板的9种城市轨道车轮三维有限元模型,分别获得了车轮在各阶振动模态下的固有频率及结构振型,对比分析了不同车轮的声功率级响应曲线,从而得到车轮在不同磨耗条件及不等厚特征情况下的声辐射水平。研究结果表明:与初始现役车轮相比,辐板上部不等厚车轮在峰值声功率级上降低了13.82 dBA;随着踏面磨耗加深,车轮的噪声逐渐增大;辐板上部不等厚车轮在不同磨耗下的最大声功率级均小于初始现役车轮。

带翼缘板嵌入式连接件抗剪性能提升试验研究

为防止波纹钢腹板PC箱梁桥带翼缘板嵌入式连接件翼缘板过早失稳导致失去抗剪能力,在翼缘板宽厚比较大处焊接栓钉。设计制作7组足尺试件进行推出试验,分析栓钉强化的带翼缘板嵌入式连接件在剪力作用下的破坏形态和荷载滑移性能,以及翼缘板宽厚比、腹板嵌入深度、翼缘板栓钉、腹板厚度和接合钢筋直径对抗剪性能的影响,并验证嵌入式连接件极限承载力计算公式适用性。结果表明:栓钉强化的带翼缘板嵌入式连接件试件破坏模式为混凝土劈裂,荷载~滑移曲线分为弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段。在翼缘板宽厚比较大处焊接栓钉,阻止了翼缘板失稳,抗剪承载力得到显著提高;翼缘板宽厚比、腹板嵌入深度对栓钉强化的带翼缘板嵌入式连接件的抗剪性能影响较明显,而腹板厚度和接合钢筋直径的影响可以忽略。带翼缘板嵌入式连接件承载力修正计算公式与推出试验结果吻合度较好,可适用于栓钉强化的带翼缘板嵌入式连接件的设计计算。

汽车曲轴缺陷与成形因素的分析及优化

曲轴是内燃机的重要零件,成形很复杂。某曲轴锻造模具出现了筋板打弯现象以及部分平衡板难以填充等缺陷。分析了分模面、拔模斜度、连皮厚度等3个影响因素。进行了优化改进,采用了制坯、预锻、终锻阶梯渐进分模结构,使筋板部位受力均匀,从而避免了被打弯的缺陷。拔模斜度采用3°～7°或11°～15°之间,参照其他因素而定;连皮厚度应落在12～16mm之间,该区间填充性能最好。

H型钢厚腹板工艺延迟裂纹原因分析

将结合工程实例,对H型钢厚腹板工艺产生延迟裂纹的主要原因予以分析,对如何预防延迟裂纹而采取焊接工艺措施展开论述。

楔形梁在腹板高厚比不同时整体稳定性的有限元分析

借助大型有限元分析软件,分析钢结构中腹板高度线性变化的简支双轴对称工字型楔形梁的腹板高厚比、跨度及两端不等端弯矩比值变化对其整体稳定性能的影响,得到楔形梁整体失稳临界荷载的变化规律及相关结论。

基于ASME规范的卧式容器鞍座设计方法的探讨

以伊朗某项目的硫酸卧罐设计为实例,运用PV Elite软件对其鞍座进行计算。在分析过程中,PV Elite校核的鞍座底板厚度一般比国内标准上参照的数值要厚。本文就PV Elite软件对鞍座底板厚度的校核方法进行探讨,从而优化硫酸罐鞍座的结构。

高速铁路箱梁结构噪声参数影响分析研究

桥梁结构低频噪声危害很大且很难消除。为降低高速铁路箱梁在列车动荷载作用下低频噪声,以32 m简支箱梁为研究对象,基于车桥耦合理论,利用有限元—统计能量混合法计算分析箱梁不同中横隔板数量、顶板厚度、腹板倾角等参数对各场点结构噪声的影响,提出降低桥梁结构噪声的优化措施。研究结果表明:箱梁采用2个中横隔板最为有效经济;增大顶板厚度有效降低桥梁结构噪声;调整腹板倾角,将腹板顶缘内倾5°能够降低各场点噪声2 dB左右。在设计箱梁腹板倾角时,腹板顶点应尽量置于轨道中心线位置。相关的研究可以对桥梁结构噪声优化设计具有一定的指导意义。

合肥新桥机场航站楼大型箱形钢柱的拟静力试验

通过8根箱形钢柱在偏心常轴压、柱顶反复水平荷载作用下的拟静力试验,研究地震作用下合肥新桥机场航站楼大型箱形钢柱的壁板稳定性及其抗震性能。试验结果表明:在小震作用下,合肥新桥机场航站楼箱形钢柱处于弹性受力状态,且壁板稳定;在大震作用下,箱形钢柱壁板基本处于弹塑性受力状态,出现塑性变形,但壁板仍然满足稳定性要求。腹板宽厚比是影响构件抗震性能的重要因素,腹板宽厚比越大,滞回曲线越不饱满,试件的承载力及刚度退化越严重。最后,提出大跨度空间结构箱形钢构件的加工制作构造措施及抗震设计建议。

大跨度单层厂房实腹钢梁屋盖体系的设计研究和应用

介绍了两种实腹钢梁屋盖体系,分析了各种常用屋盖体系的优缺点和经济性,并对如何判断轻型钢结构厂房、板件宽厚比限值、腹板屈曲后强度的利用、实腹钢梁屋盖的优化设计等问题进行了讨论并提出了建议。