卷边角度对C型冷弯构件抗畸变屈曲性能的影响

应用有限条程序研究斜卷边的角度对轴压和纯弯作用下C型截面冷弯钢构件的畸变屈曲临界应力的影响.采用直接强度计算法分别得到各构件受畸变屈曲后的极限承载力,并与直卷边构件的计算结果进行对比.结果表明:受轴压和纯弯作用下,卷边与水平方向夹角在90°~120°之间时,构件的畸变屈曲极限承载力有不同程度的提升,在105°时构件的极限承载力提升最为明显.结果可供C型冷弯薄壁斜卷边槽钢工程设计参考.     

冷弯薄壁C和Z型钢组合框架低层住宅的承载能力比较

利用遗传算法和直接强度法(DSM)得到轴压下优化后的冷弯薄壁卷边C和Z型钢,取相同截面积时两者的最优尺寸相同.利用有线条(CUFSM)和DSM,验证了单根冷弯C和Z型钢的临界屈曲荷载和极限承载力基本对应相等.随后,基于有限元软件SAP2000对冷弯薄壁型钢单层住宅整体建模,将优化后尺寸相同的C和Z型钢应用于结构中,施加相同的荷载,发现两者整体结构的临界屈曲载荷不同,Z型钢房屋框架屈曲后承载能力更高;承载薄弱的风向角所对应的Z型钢房屋组合框架屋檐等薄弱区域所承受的轴力较C型钢房屋更小,因此认为在用钢量相同的前提下,低层房屋建设选择Z型截面更优.     

Z型Q345冷弯钢构件率相关本构模型下的动态冲击失稳研究

以Z型Q345薄壁冷弯钢构件为研究对象, 首先测试了试验钢在10-4~102s-1应变率内的材料力学属性, 并拟合得到了由Johnson-Cook本构模型表述的材料本构参数, 同时对拉伸断裂的试件断口做了微观形貌分析. 接着, 在落锤装置上对Z型冷弯钢构件做不同速度的轴向冲击试验, 研究构件受到冲击的动态失稳变形情况. 然后, 通过ABAQUS软件建立了可以反映锤头冲击构件过程的仿真模型, 考虑应变率效应和初始缺陷等因素, 分析了构件主要部位端部质点的位移和速度变化情况以及应力波传播效应的影响. 结果表明 薄壁冷弯钢构件受到外部冲击作用会产生动态屈曲, 随着冲击载荷增大, 发展为明显的塑性变形. 应力波的传播效应对动态屈曲模态的阶跃起着关键的作用.     

冲击荷载下C型G550冷弯钢的断裂机理研究

以C型G550薄壁冷弯钢构件为研究对象, 通过材料在不同应变率下的拉伸实验和数值模拟数据得到Johnson-Cook (J-C)本构模型和Johnson-Cook失效模型参数. 通过Abaqus软件模拟了不同冲击荷载作用下C型冷弯钢构件撕裂破坏的全过程, 利用落锤装置轴向冲击试验进行对比, 其实验结果与有限元数值模拟结果有良好的一致性. 此外, 对冲击试样撕裂断口进行微观形貌分析, 得到构件的断裂机理. 结果表明: 随着冲击速度的提高, 冲击力对构件的加载时间增加, 构件需要较大的塑性变形来吸收冲击能量; 冲击速度越高, 裂纹扩展功所占吸收冲击能量的比例越大, 显示出高速下裂纹扩展的能力越好; 冲击速度较高时, 以脆性断裂为主, 断口出现解理面, 甚至在高速变形时发生了绝热剪切破坏.     

钢-LVL组合工字形梁受剪性能研究

将单板层积材(LVL)和冷弯薄壁型钢通过结构胶复合形成工字形截面的组合梁,以组合梁的剪跨比、腹板和翼缘LVL厚度为参数,对9根钢-LVL组合工字形梁进行受剪性能试验,观察其在不同荷载作用下的破坏现象、破坏形态、应力变化及挠度的发展,对受剪承载力的影响因素进行分析,并提出组合梁的跨中挠度及受剪承载力的计算方法.试验结果表明,钢-LVL组合工字形梁的整体工作性能较好,组合效应显著,其受剪承载力与剪跨比、腹板厚度及翼缘厚度有关.当剪跨比小于2.5时,试件表现为明显的剪压破坏,腹板厚度、翼缘厚度的增加以及剪跨比的减小,可以有效地提高其极限受剪承载力.提出了组合梁的跨中挠度和受剪承载力计算模型,与试验结果吻合良好,实测挠度与计算挠度误差在8%以内,受剪承载力试验值与计算值平均误差不超过10%.     

开孔薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板火灾后受力性能研究

针对一种由冷弯卷边H型开孔薄壁钢梁和轻骨料混凝土预制板装配而成的新型轻质组合楼板, 对一组两端简支的组合楼板试件开展了烃类火灾作用后的力学性能试验研究. 结果表明, 承担2kN?m-2均布荷载的组合楼板试件在遭受600℃烃类火灾作用后, 仍具有较高的承载能力和整体刚度. 在4kN?m-2的均布荷载作用下, 火灾后损伤最严重的组合楼板试件的跨中挠度仍小于L/400, 且未见混凝土的进一步开裂. 试验结果表明, 薄壁钢梁腹板开孔形式及抗剪键的数量对火灾后组合楼板的整体刚度和受力性能有明显影响, 从提高组合楼板整体刚度的角度考虑, 对主钢梁腹板的开孔宜首选孔径大、数量少的分布形态, 同时适当增加抗剪键数量.     

陶粒-普通混凝土双层组合路面层间应力及弯沉分析

为研究陶粒-普通混凝土双层组合路面的层间应力及弯沉, 首先进行Z型组合试件的粘结性能试验, 并利用ANSYS软件建立陶粒-普通混凝土双层组合路面模型, 分析车辆在匀速和制动工况下组合路面的层间应力及弯沉分布; 还进一步研究了增设Z型钢筋网对组合路面层间粘结性能的加强作用. 结果表明: 陶粒-普通混凝土双层组合路面具有较理想的层间粘结性能和较小的变形; 增设Z型钢筋网可进一步减小层间应力和变形, 加强整体粘结性能.     

BFRP筋混凝土梁受弯性能的试验研究

通过3个BFRP(Basalt Fiber Reinforced Polymer)筋混凝土简支梁和3个普通钢筋混凝土简支梁的受弯性能试验,研究了其在不同配筋率下受弯性能的差异,得到了BFRP筋混凝土梁的裂缝分布特征、极限荷载、荷载-挠度和荷载-应变关系,分析了其极限承载力和延性,并通过对BFRP筋混凝土梁受弯承载力理论值与试验值的对比,分析了BFRP筋混凝土梁的破坏特征以及不同配筋率对其影响,并且验证了BFRP筋混凝土简支梁平截面假定的准确性.     

钢结构异形梁的计算研究

近年来,钢结构建筑发展迅速,各种结构形式、异形截面构件大量采用,异形钢构件的简化计算需慎重考虑．对于钢结构错层处梁的常用几种形式的研究中,针对某钢结构错层处异型粱按简支集中荷载作用时进行计算对比,发现工字形梁上加T形梁强度简化计算与考虑整个截面强度计算存在较大差异．结合“钢结构设计规范”对受弯构件强度计算的规定,根据剪应力推导公式计算截面的最大剪应力,比较理论计算与有限元计算结果之间的误差,简化计算的局限性较大,建议此形式异形钢梁工程应用计算应以全截面作为计算对象．     

带锈蚀栓钉的组合梁疲劳后抗弯承载力影响因素分析

为了探索钢-混组合梁锈蚀和疲劳后抗弯承载力的影响因素,开展了组合梁的理论和试验研究.基于断裂力学和疲劳剩余强度理论得到栓钉、钢梁和混凝土的剩余强度,在此基础上建立了一种组合梁抗弯承载力的计算方法,并利用5个试验梁进行了验证,最后选取混凝土强度、栓钉直径、疲劳加载上限、栓钉锈蚀率等影响因素进行参数分析.结果表明:随着栓钉锈蚀率增大,抗弯承载力呈现先慢后快的退化趋势,当锈蚀率为20%时,组合梁抗弯承载力下降9.1%;所建模型与试验值较为吻合,表明该模型具有良好的适用性;混凝土强度、疲劳加载上限、栓钉锈蚀率以及栓钉数是影响组合梁抗弯承载力的主要因素.     

扁平钢箱梁U型肋加劲板稳定承载力规范计算方法研究

闭口肋加劲板作为钢箱梁的主要受力构件,其稳定承载力的计算成为钢箱梁设计的一个关键性问题.分析比较了钢箱梁受压加劲板极限承载力的常用计算理论以及基于这些理论在国内外最新规范中关于加劲板承载力计算的相关规定,并运用实例对各规范的相关规定进行验算.结果表明,中国规范、欧洲规范计算结果较为接近试验结果,美国规范次之,最后是英国规范和日本规范;并从同一规范的不同桥梁之间的比较得知,在极限承载力的计算中,加劲肋相对刚度比对计算结果有着很大的影响;通过控制加劲肋的刚度比,可以使用规范较好地得到加劲板的极限承载力,为钢箱梁的设计提供一些可借鉴的思路.     

一个负偶数齐次核的Hilbert型积分不等式

通过估算权函数,建立一个核含多参数且为-2n(n∈Z+)齐次的新的Hilbert型积分不等式及其等价式,并用实分析和代数的方法论证及表述最佳常数因子.     

预应力陶粒混凝土与普通混凝土叠合梁受弯性能研究

为了研究短龄期叠合浇筑间隔时间变化和预应力对叠合梁受弯力学性能的影响,制作了4根陶粒混凝土与普通混凝土叠合梁,进行三等分点受弯试验.对正截面受弯承载力和开裂弯矩进行理论计算,并与试验结果进行对比.结果表明:在同一荷载水平下,预应力叠合梁裂缝宽度小于非预应力叠合梁;浇筑间隔时间的变化对预应力叠合梁承载能力的影响不明显;最...     

软土地基扩径桩竖向承载性能研究

扩径桩作为一种软土地基新型处理技术,它的存在使其承载性能优于传统桩基.本文通过在砂土中进行一系列尺寸相似比为10的扩径桩模型试验和PLAXIS 3D建模计算,研究扩径桩在抗压、抗拔条件下的承载性能与扩径体在荷载传递过程中的作用机制.研究结果表明:在良好持力层中,扩径体能显著提高等直径桩的抗压极限承载力1.76倍、抗拔极限承载力2.47倍,明显降低桩顶位移.扩径桩桩身轴力和侧摩阻力在扩径段均发生显著突变,但扩径体两端存在侧阻弱化现象.在下压荷载下,扩径桩表现出多支点摩擦端承桩特性;在上拔荷载下,扩径段的侧摩阻力表现出强化效应.修正了《建筑桩基技术规范》中单桩抗压、抗拔极限承载力参数取值,计算结果与试验值基本吻合,适用于预估扩径桩的竖向承载力.该研究结果可应用于软土地基中良好持力层的桩型选择.     

预应力管桩偏位处理方案

预应力管桩成桩质量好,承载力高,基础造价低,但在复杂地质情况下易出现断桩、弯桩及斜桩现象．结合某工程实例,通过对断桩、弯桩及斜桩的分析,提出了对类似管桩问题的处理办法．     

后注浆钻孔灌注桩的工程实例与探讨

分析了后注浆钻孔灌注桩的工艺特点以及竖向承载力的计算等问题,结合工程实例对该桩型的受力特性、单桩承载力等问题进行了分析、探讨.工程试验结果表明：后注浆钻孔灌注桩是一种低噪音、低震动、单位面积承载力高的桩型,适用于各种复杂的地质条件;在同等工程地质条件下,该桩型较普通钻孔灌注桩能大幅度地提高单桩承载力,减少沉降,经济效益良好.     

基于脉冲影响的向量双曲型方程的振动性

研究一类基于脉冲影响的向量双曲型偏微分方程的振动性,利用H-振动的概念及脉冲微分不等式,建立了该类方程在Dirichlet边值条件下所有解H-振动的若干充分条件,这里H是Rm中的单位向量.     

焊接接头和U型试样中的氢分布

本文作者利用自行研制的激光测氢装置,测量了焊接接头和U型试样中的氢分布,并且推导了U型试样弯曲部分(塑性变形区)的应变、残余应力计算公式。结果表明:在焊接接头中,1.沿熔深方向上,氢分布是不均匀的。最高氢含量在熔合线附近;2.氢的具体分布情况,取决于焊缝金属和母材原始含氧量,以及金相组织。在U型试样中,1.计算应变的公式和应力公式可以用来计算无明显反弹的U型试样弯曲部分的应变量和残余应力值。1Cr18Ni9Ti(C.R.)钢的F=990MPa、n=0.146;2.氢分布明显受应力和应变的影响。应力、应变值愈大,含氢量愈高。     

一个与Euler数有关的Hilbert型不等式的推广

通过引入参数,利用实分析技巧,建立最佳常数因子与余割函数有关的Hilbert型积分不等式,推广了与Euler数有关的Hilbert型不等式.作为结论的应用,赋予参数不同的值,给出了一些特殊结果.     

六角系统的Z-变换分类

设H是任一个六角系统,H的Z-变换图Z(H)以H的所有完美匹配为顶点集合,两个完美匹配在Z(H)中相邻,当它们的边集合的对称差是一个正六边形。[2]证明了Z(H)的连通度k(Z(H))等于Z(H)的最小度,本文进而确定了k(Z(H))=1的一类六角系统H,并给出了它的一个子类H_2(即Z(H)恰有两个一度顶点的六角系统)的一个刻划,从而完成了六角系统依其Z-变换图一度顶点数而进行的分类。