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  • 简介:《钢管混凝土结构技术规范》(GB509362014)是基于CECS254:2012、CECS28:2012和CECS159:2004等行业技术规程制定的,包含了实心、空心、圆形及多边形截面钢管混凝土构件的承载力设计公式。在收集大量的试验数据的基础上,给出了规范中圆形及方形钢管混凝土构件压承载力设计公式以及CECS159:2004中方形钢管混凝土构件压承载力设计公式的计算模式不确定性的统计参数。并利用一次二阶矩对这些公式进行了可靠分析。分析了钢材种类、混凝土强度等级、活荷载类别、荷载比对构件可靠的影响。结果表明,这些设计公式满足“统一标准”中对二级房屋建筑结构的可靠指标的要求。

  • 标签: 钢管混凝土 轴压 承载力 计算模式不确定性 可靠度指标
  • 简介:在对空间桁架结构进行屈曲路径分析的过程中,结构在其极值点处刚度奇异,伴随其机构位移模态数增加.因此,在跟踪结构的屈曲平衡路径时,既要考虑结构在运动过程中构件的变形,又要考虑系统的机构位移.本文对结构屈曲平衡路径的特性进行了阐述,指出了屈曲平衡路径是结构的固有特性,只与外部荷载的作用形式相关.基于此,本文提出了一种求解结构屈曲路径的新方法,将对结构的屈曲路径分析过程分为两步:首先,利用非线性力预测结构的下一步运动位移方向(运动位移方向是指屈曲平衡路径上某一点处的切线);随后,利用向量有限元对结构进行找平修正.通过对两个星形穹顶和一个动不定结构进行屈曲分析,验证了本文方法的准确性和有效性.

  • 标签: 屈曲路径 非线性力法 机构 机构位移 向量式有限元法 动不定系统
  • 简介:将剪力键空腹夹层板看成板和等效交叉梁系组成的整体结构,利用弹性力学方法求出它的弯曲挠度的解析,继而可求得板、肋和剪力键的内力,将有关数据代入本文公式即可求得该结构的挠度,给工程设计人员提供了方便。

  • 标签: 剪力键 空腹夹层板 静力计算 交叉梁系 内力 挠度
  • 简介:采用有限元软件ABAQUS对节点域箱形加强工字形柱弱连接普通节点和腹板开孔型节点进行有限元分析,研究了开孔参数、压比、钢材强度对节点域箱形加强工字形柱弱连接腹板开孔型节点滞回性能的影响。分析结果表明:在循环荷载作用下,在弹性阶段节点腹板开孔参数对节点骨架曲线影响不大;进入弹塑性阶段后,开孔参数对节点的承载力影响较大,其中开孔直径对节点的滞回性能影响最大,开孔位置次之;压比对节点的滞回性能基本无影响;随着钢材强度的提高,节点的屈服承载力和极限承载力随之也提高,并且其延性也在降低,中强度钢材可以满足延性的要求,因此可以通过提高钢材的强度来提高节点的抗震性能。另外提出了一种适用于弱连接的加强型与腹板开孔型并用的新型节点。通过有限元分析发现新型节点能够综合加强型节点与腹板开孔型节点的优点,实现塑性铰外移和增加使用功能的要求,有效地保护节点,达到"强节点弱构件"的目的,具有一定的工程应用价值。

  • 标签: 节点域箱形加强式 工字形柱弱轴连接 腹板开孔 滞回性能
  • 简介:基于有限元分析对方型鸟嘴十字节点在支管非对称力作用下的应力集中特性进行研究,得到热点区域的应力集中系数(SCF)及其分布规律,并与传统正放节点的分析结果对比.选用典型无量纲参数建立节点的有限元模型,并采用实体单元模拟焊缝的几何形状.结果表明:对于单侧支管力工况,CIDECT疲劳设计指南中针对传统正放十字节点的SCF叠加公式并不适用于方型鸟嘴节点,原因在于后者的主管壁板之间存在更明显的相互作用,从而导致节点的非支管力侧也产生显著的应力集中.通过引入新的荷载工况X-BFam来考虑纯单侧支管力作用,提出了同时适用于传统正放和方型鸟嘴十字节点在支管非对称力作用下的SCF叠加修正公式.

  • 标签: 方管节点 鸟嘴式节点 热点应力 应力集中系数 支管轴力
  • 简介:采用有限元分析方法,对局部压下钢筒仓的屈曲模态和屈曲承载力进行了研究,考虑的缺陷类型为焊缝缺陷,采用的分析方法包括弹性屈曲分析和弹性几何非线性分析.分析结果表明:钢筒仓屈曲承载力对环向焊缝缺陷位置十分敏感;钢筒仓的屈曲承载力随荷载分布角的增大而减小,随缺陷幅值的增大而减小.在有限元参数分析的基础上,提出了筒仓在局部压作用下的临界屈曲应力计算公式,公式计算结果与有限元分析结果基本吻合.

  • 标签: 钢筒仓 屈曲应力 局部轴压 环向焊缝几何缺陷
  • 简介:Y形截面构件作为一种新型截面代替双角钢或四角钢截面作为输电塔主材构件首次被运用于糯扎渡送电广东±800kV直流输电线路工程中,但目前由于缺乏该种类型截面的理论和试验研究,限制了其推广应用。运用经典弹性理论和切线模量理论分别分析了3种Y形截面构件在弹性和弹塑性范围内的屈曲性能和稳定承载力,并利用ANSYS软件有限元分析对理论结果进行验证。此外将有限元结果与按《钢结构设计规范》(GB50017—2003)中a类和b类曲线计算得到的稳定承载力比较,提出了Y形截面的设计方法。

  • 标签: Y形截面 单轴对称 弯扭失稳 弯曲失稳 局部失稳 稳定承载力
  • 简介:运用ABAQUS有限元软件建立了模拟酸雨溶液腐蚀后圆钢管混凝土压短柱有限元模型,为模拟钢管锈蚀损伤,在钢材和混凝土的本构关系模型中考虑了锈蚀对钢材的弹性模量和屈服强度的影响,有限元计算结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的有效性。运用该有限元模型,通过典型算例对锈蚀圆钢管混凝土短柱进行了压全过程分析,比较了不同锈蚀率下圆钢管混凝土短柱荷载-轴向位移关系曲线、外钢管承担的荷载-轴向位移关系曲线、核心混凝土承担的荷载-轴向位移关系曲线以及外钢管与核心混凝土之间的相互作用力-位移关系曲线的变化规律。最后对锈蚀圆钢管混凝土压短柱进行了参数分析,讨论了含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度和锈蚀率等参数对圆钢管混凝土短柱极限承载力的影响,并由此导出了酸雨腐蚀后圆钢管混凝土短柱极限承载力简化计算公式。

  • 标签: ABAQUS 酸雨 圆钢管混凝土 锈蚀率 极限承载力
  • 简介:对轴力作用下钢制网壳盖板节点承载力进行了有限元分析,并通过盖板节点足尺试验验证有限元分析的正确性.改变有限元模型参数,计算数十个模型,基于分析结果得出力作用下钢制盖板节点的破坏模式.结果表明,盖板节点破坏模式有螺栓群抗剪破坏及盖板中心区域屈曲破坏两种.对结果数据进行拟合,得出钢制盖板节点在力作用下承载力计算公式.力作用下钢制盖板的极限承载力主要与螺栓的直径与数量、盖板的厚度和直径等因素有关,极限承载力由两种破坏模式所对应承载力的较小值确定.

  • 标签: 钢制盖板节点 剪切破坏 局部屈曲破坏 承载力计算
  • 简介:通过试验研究和理论分析,对一种新型飞艇蒙皮材料GQ-6的撕裂性能进行了研究.试验结果表明,此种新型蒙皮材料的撕裂性能随着切缝长度的增大而降低;不同切缝角度情况下,GQ-6蒙皮材料的切缝会在垂直于经纱或者纬纱方向扩展.同时,当初始切缝长度相同、倾斜角不同时,垂直于纱线方向时GQ-6的抗撕裂强度最低.通过对试验数据整理,计算得到了GQ-6蒙皮材料经向和纬向的应力强度因子.通过理论与实验对比分析,将等效长度概念成功引入到GQ-6蒙皮材料的强度计算.所得结论可以为蒙皮材料强度设计以及飞艇结构可靠性评估提供可操作性的参考.

  • 标签: GQ-6蒙皮材料 撕裂性能 应力强度因子 等效长度
  • 简介:同心配置双管形成管中管混凝土可以改善大径管带来的问题。共设计了7根管中管混凝土短柱试件,以内管配钢率和屈服强度为主要变化参数,对其进行压试验研究,分析了试件的破坏特征、承载力和荷载一位移曲线,给出了变形和承载力的试验结果,研究了各影响参数对试件变形和承载力的影响。试验结果表明:较普通钢管混凝土柱,内配钢管的钢管混凝土柱改变了其破坏形态,提高了其承载能力,改善了试件的延性;内外钢管在试件达到承载力时都已经屈服,充分发挥了钢材的作用;采用有限元软件ABAQUS进行了数值计算分析,并将计算结果与试验结果进行了比较,吻合良好。

  • 标签: 管中管混凝土柱 轴压试验 有限元分析 承载力
  • 简介:水泥土搅拌桩作为深基坑止水帷幕具有很多优点,与单和双搅拌桩相比,作业效率高,水泥土搅拌更均匀。本文结合具体工程实例,对三搅拌桩施工及质量保证措施进行了探讨,可供日后类似工程参考。

  • 标签: 基坑支护 钻孔灌注桩 三轴搅拌桩 施工技术 质量控制
  • 简介:选用了三种不同加固材料以及六种粘结剂对高强超薄膜材试件的夹持段进行加固处理,以找出避免此类膜材在单拉伸试验中出现的试件夹持段滑移、断裂现象的有效方法.根据试验材料破坏形式以及考虑试验成本,最终选择铝片作为加固材料,3M胶作为粘结剂.将选定的方法用于飞艇蒙皮材料GQ-6膜材的单拉伸试验.试验结果表明,加固方法有效且膜材力学性能参数可为飞艇蒙皮材料的强度设计及安全性评估提供理论参考.

  • 标签: 高强超薄膜材 单轴拉伸试验 粘结剂 加固方法
  • 简介:由冷弯薄壁型钢立柱和墙板组合而成的墙柱体系是低层轻钢住宅中一种富有特色的新型竖向承重结构体系。墙柱体系在理论分析时可将墙板简化为沿立柱高度方向连续分布的侧向弹簧支撑。本文按弹簧模型,采用能量建立了双侧不同材料墙板和单侧墙板支撑压立柱稳定问题的总势能方程,按一端简支一端固定的边界条件建立了变形函数,通过变分原理。推导出双侧不同材料墙板和单侧墙板支撑立柱弹性屈曲荷载的计算公式。同时进行了墙柱体系在轴心荷载作用下的足尺试验,得到了立柱的极限荷载和破坏模式,并与公式计算值进行了对比,结果表明计算值和试验值相符合,验证了公式的正确性。

  • 标签: 轻钢住宅 墙柱体系 轴压稳定 弹簧模型 能量方法 试验研究
  • 简介:绍兴县体育中心体育场开合屋盖结构由固定屋盖和活动屋盖组成,活动屋盖可以在固定屋盖的轨道上滑动.根据建筑需求,固定屋盖的主桁架设计为扁拱状.为克服扁拱结构效率较低的缺点,主桁架下部安装了一系列实心拉杆形成弓形的结构.显然,拉杆是屋盖结构的关键受力构件,它的失效对整个屋盖结构的力学性能有很大影响.向量有限元(VFIFE)是一种新型的结构分析数值方法,特别适用于处理动力和大变形问题.本文采用向量有限元对屋盖结构闭合和开启状态下关键拉杆的突然失效进行了分析,追踪了关键位置的位移、构件内力以及支座反力的动力响应过程.结果表明,对于单拉杆设计方式,开合屋盖在拉杆失效后呈现很强的动力响应;实际结构设计采用的并行多杆形式能有效减少拉杆失效产生的屋盖结构动力响应.

  • 标签: 开合屋盖 关键构件失效 动力响应 向量式有限元法
  • 简介:均布与局部压共同作用下钢筒仓屈曲性能与仅均布压作用筒仓的屈曲性能有显著区别。采用有限元非线性屈曲分析方法,考虑环向焊缝几何缺陷,对均布与局部压作用下钢筒仓的屈曲性能进行了研究。分析参数包括均布压比、局部压分布角、仓体径厚比、缺陷幅值等。研究表明,局部压屈曲承载力随均布压比、缺陷幅值、局部压力分布角和径厚比的增加而降低。在有限元参数分析的基础上,提出了考虑均布压力影响的局部压临界屈曲应力计算公式,该计算公式与有限元分析结果基本吻合。

  • 标签: 薄壁钢筒仓 屈曲性能 均布轴压 局部轴压 几何缺陷
  • 简介:介绍了双椭球体柔性飞艇外气囊解析数值特征,并根据外气囊结构特性和膜材特性,论述了外气囊膜裁剪设计方法.采用测地线方法对飞艇外气囊膜进行裁剪,将不可展空间膜面转化为可展膜片,然后应用三次样条函数拟合膜片边界得到加工放样膜片,最后应用线性比例补偿方法,对外气囊正常工作气压下膜面受力产生的应变进行补偿设计.本文研究工作对飞艇设计开发具有指导价值.

  • 标签: 柔性飞艇 外气囊膜 裁剪设计分析 测地线 样条函数 应变补偿
  • 简介:针对钢框架梁柱弱连接翼缘削弱型节点的滞回性能和骨架曲线,参照梁柱强连接的削弱参数,设计了梁柱弱连接翼缘削弱型节点系列试件,应用有限元软件ANSYS研究了削弱区中心至柱中心线距离、削弱宽度以及削弱深度对节点滞回性能的影响.研究结果表明:在往复荷载作用下,节点屈服以前,模型的削弱参数对节点的骨架曲线影响不大;节点屈服以后,削弱参数对节点的屈服荷载和极限承载力的影响比较明显,其中削弱部位的深度对骨架曲线的影响最大,削弱区中心至柱中心线距离对骨架曲线的影响次之,削弱部位长度对骨架曲线的影响最小.研究还表明强连接的削弱参数不能完全适用于弱连接节点,并给出了梁柱弱连接削弱参数的取值范围.

  • 标签: 弱轴连接 梁翼缘削弱型节点 有限元分析 骨架曲线 塑性铰
  • 简介:为了研究不同材料内管对圆中空夹层钢管混凝土构件力学性能的影响,设计了内管为钢管、PVC管和PPR管的3种、共5根圆中空夹层钢管混凝土试件。对所有试件进行压试验并对其整体和内部的破坏形态、荷载-纵向应变关系曲线、平均应力-应变关系曲线及横向应变发展规律进行分析,运用有限元分析软件ABAQUS对试件进行了压全过程模拟。结果表明:PVC内管和PPR内管试件破坏时的斜向鼓曲更为明显,其极限承载力、组合弹性模量和延性均逊于钢内管试件;PVC内管试件的横向应变发展最快;提出的有限元模型能够较好地模拟所有试件的前期刚度和钢内管试件的极限承载力;与钢内管相比,PVC管和PPR管在压全过程中仅承担微小的轴向荷载,且其与夹层混凝土的相互作用几乎为零;PVC内管的圆中空夹层钢管混凝土构件不可用于承重结构中,而PPR内管的圆中空夹层钢管混凝土构件可用于工程中。

  • 标签: 内管 圆中空夹层钢管混凝土 PVC管 PPR管 有限元 轴压试验
  • 简介:目前关于钢管混凝土压承载力的计算理论和方法很多,其中分别有针对实心或空心截面、圆形或方形及多边形的。按"统一理论"的思想,不论截面是实心或空心,圆形或多边形,它们的性质应该是统一且连续的,那么计算公式也应该是完全统一且连续的,而现有的计算方法多针对其中部分截面形式或有不连续的情况。基于此推论,本文在基于厚壁圆筒理论建立的圆形实空心钢管混凝土承载力统一计算公式的基础上,将其进一步扩展到多边形截面上,最终得到可以同时适用于实心和空心,圆形和多边形的压承载力统一计算公式。

  • 标签: 钢管混凝土 实心和空心 圆形和多边形 轴压承载力 统一理论