轴心受压钢构件板件宽厚比限值的分析

随着单层钢结构厂房在铁路生产房屋中的广泛应用,多数钢结构厂房柱应力水平低的现象越来越突出,造成单层钢结构厂房结构设计的经济性较差。其原因是现行《钢结构设计规范》(GB50017—2005)中受压钢构件板件的宽厚比限值与其应力水平无关,按此设计的厂房柱截面多偏大而过于保守。对轴心受压钢构件板件宽厚比限值的推导过程加以重新审视,引入应力相关折减系数,按照修正的等稳定性原则,统一分析轴心受压构件的板件宽厚比限值,并通过数据拟合,提出更加合理实用的限值公式。新的限值公式与板件的应力水平相关,与理论计算结果吻合较好。     

工字形钢梁板件允许宽厚比的取值与改进

工字形截面钢梁由上下两块水平翼缘板与一块竖腹板组成。构件截面的翼缘与腹板板件的允许宽厚比是保证工字形钢梁板件局部稳定性和截面塑性变形的重要措施。目前国内外规范对其限值规定不同。在论述国内外有关钢结构设计规范及正在修编的《钢结构设计规范》、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的基础上,对板件宽厚比在不同适用条件的限值提出明确规定,同时对于不同钢号的修正系数公式提出修改建议。     

带肋方钢管混凝土轴压短柱的试验研究

以方钢管的宽厚比和加劲肋的高厚比为主要变化参数,进行了14个带肋方钢管混凝土轴压构件的试验研究,考察了宽厚比和高厚比对带肋方钢管混凝土轴压短柱力学性能的影响.研究结果表明,方钢管的宽厚比越大,管壁局部鼓曲的发展越快;设置纵向加劲肋能有效延缓管壁局部鼓曲的发展,随着加劲肋的高厚比的增大,管壁局部鼓曲的发展越缓慢;与设置单肋相比,双肋改善管壁稳定性的效果更明显.最后,用简化计算结果与试验结果进行了比较,两者基本吻合.     

焊接双轴对称工字梁的稳定承载力研究

对长细比较大的简支边界条件的焊接双轴对称工字梁稳定承载力进行分析,分别计算了理论解、规范解及Ansys有限元分析解,并对结果进行了对比.在此基础上,选取不同的翼板宽厚比和腹板高厚比,探讨了局部稳定对梁整体稳定承载力的影响.     

低配筋UHPC中空短柱轴心受压力学性能

为研究低配筋UHPC中空短柱在轴心受压下的极限承载能力及其影响因素，以UHPC材料特性研究为基础，设计并制作18根不同壁厚、不同箍筋间距的低配筋UHPC中空短柱，开展轴心受压破坏试验研究及理论研究。采用控制变量法对比分析宽厚比、箍筋间距对低配筋UHPC中空短柱的极限荷载、破坏形态、轴向和横向变形的影响。研究结果表明：所有UHPC中空短柱在达到极限承载能力的70%之前，力学性能接近线弹性变化，侧向变形较小，在0.5 mm之内；随着变形的增大，试件出现微小裂缝并伴有钢纤维拔出声，细而密的裂缝显著增多，达到极限荷载时，试件均发出爆裂声；当设计宽厚比分别为5.67和3时，无箍筋UHPC空心短柱的极限承载力为理论计算值的70.88%和87.65%；随着箍筋间距加密，极限承载力有所提高，但加密至一定程度后，承载力不再增长，接近材料强度极限值；采用UHPC塑性损伤本构模型对构件进行数值模拟，分析结果与理论计算和试验结果符合较好，按照直接强度计算法得到的中空短柱极限荷载接近试验值，可供UHPC柱设计提供参考。     

对桥规钢板梁腹板稳定性检算的修订建议

根据国内外研究成果，利用承载力极限状态理论，提出了钢板梁腹板屈曲的验算方法，并对《铁路桥涵设计规范》（ＴＢＪ２—８５）中有关条文提出了修订建议。     

悬浇混凝土箱形拱圈截面宽高厚比限值研究

悬浇混凝土拱桥主拱圈多采用薄壁箱形截面,存在薄壁板件局部稳定问题,对箱形拱圈截面局部稳定性进行研究,基于弹性薄板理论和拱的等效压杆理论,以板件局部失稳时的临界应力大于受压构件允许应力为条件,保证拱圈截面不发生局部失稳破坏,推导局部稳定宽厚比限值理论公式,最后以某悬浇混凝土拱桥为工程背景,采用大型通用有限元软件ANSYS建立板壳模型加以验证,结果表明,理论推导的局部稳定宽厚比限值与有限元分析确定的局部稳定宽厚比限值较为吻合。     

施工缺陷对等截面薄壁空心墩壁板宽厚比影响研究

为研究施工缺陷对等截面薄壁空心墩截面构造的影响,将薄壁空心墩简化为不同边界条件的中心压杆,引入初偏心δ作为施工缺陷,计算初偏心影响下的中心压杆失稳临界应力。将薄壁空心墩视为弹性薄板组成的构件,计算受压壁板的局部屈曲临界应力;以整体稳定临界应力小于局部屈曲临界应力为控制条件,推导初偏心作用下薄壁空心墩受压壁板应满足的临界宽厚比(临界厚度)计算公式,并通过算例和有限元分析对文中推导的公式进行了验证。结果表明:采用文中公式计算已知板宽的临界厚度,精度满足工程要求,可供设计过程中拟定空心薄壁墩构造参考。     

方钢管混凝土界面黏结强度试验研究

通过9根方钢管混凝土短柱的推出试验,研究了宽厚比、水灰比等参数对方钢管混凝土界面黏结强度的影响.绘制了各试件的荷载—滑移曲线,并对不同受力阶段的构件内部变化特征进行了分析,探讨了钢管应变和黏结应力的分布规律.研究结果表明:钢管宽厚比越大,钢管混凝土界面黏结强度越小;极限黏结强度随钢管壁厚的增加而明显增大;核心混凝土水灰比越大,界面黏结强度越小;随着外荷载的不断增加,钢管加载端的应力和应变始终最大且增长迅速.     

通过选用Domex高级高强度钢板实现轻量化

简要分析了使用Domex高级高强度钢板对实现轻量化的意义。通过分析某鹅颈车结构指出了设计中的注意事项。