- 施刚;姜雪;周文静;张勇;
关于高强度焊接圆钢管受力性能的研究尚处于起步阶段,我国《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中针对焊接圆钢管轴心受压构件的整体稳定设计方法缺乏足够的研究依据,因此有必要对焊接圆钢管的整体稳定性能进行深入研究。利用ANSYS有限元软件对试验试件进行数值模拟计算,基于验证模型,对不同强度等级钢材和不同截面尺寸的高强度焊接圆钢管受压构件进行有限元参数分析。通过与国内外规范进行对比,最终对高强度焊接圆钢管的整体稳定设计方法提出两种建议:一是对于高强度焊接圆钢管截面轴心受压整体稳定承载性能可按照我国《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)或欧洲规范Eurocode 3的a类柱子曲线进行设计计算;二是基于我国《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)和欧洲规范Eurocode 3中的柱子曲线的公式形式,更新柱子曲线的缺陷系数,给出了新的设计曲线。
2015年21期 v.45;No.417 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 4511K] [引用频次：19 ] |[下载次数：442 ] - 朱希;施刚;
为了解国产高强度结构钢材的生产情况,获得国产高强度结构钢材的材性参数,对目前国内主要钢铁企业生产的Q500,Q550和Q690结构钢材进行了调研。调研的内容主要为材料的力学性能。同时开展了独立的材性试验,作为对调研收集数据的验证和补充。对收集到的数据分企业进行了统计分析,了解每一家企业的生产情况,从而对国产高强度结构钢材生产情况有一个全面的认识。在此基础上,采用数理统计的方法对独立试验的数据和调研收集的数据进行了综合分析,得到了不同钢材牌号不同厚度分组材料屈服强度的统计参数,得到的材性参数将作为下一步计算高强钢构件抗力分项系数的基础,为《高强钢结构设计规程》的编制提供研究依据。
2015年21期 v.45;No.417 9-15+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K] [引用频次：21 ] |[下载次数：735 ] - 朱希;施刚;
建筑结构用钢板以其优良的性能,已经逐步应用于现代钢结构工程中。目前,我国关于钢结构的设计规范中仅有Q345GJ钢的设计指标。为了了解国产建筑结构用钢板的生产情况,补充完整建筑结构用钢板的设计指标,对目前国内主要钢铁企业生产的和钢结构加工企业加工的Q390GJ,Q420GJ和Q460GJ钢进行了调研。调研的内容包括力学性能。同时,开展了独立的材性试验。将这些数据按照不同钢材牌号不同厚度进行分组,对每组钢材的屈服强度数据进行了统计分析。综合考虑上下屈服强度的折减和试验不定性的影响,最终得到了Q390GJ,Q420GJ和Q460GJ钢的材料不定性统计参数。得到的材料不定性参数将作为下一步计算抗力分项系数的基础,为工程设计人员应用这些钢材提供参考。
2015年21期 v.45;No.417 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] [引用频次：17 ] |[下载次数：406 ] - 李友志;季小莲;吴耀华;
针对钢板材质为Q460,Q550,Q690的高强度结构钢和Q345钢、摩擦面经过抛丸除锈和喷硬质石英砂处理的试件进行了高强度螺栓摩擦型连接试验。通过试验了解钢材强度、摩擦面处理方法以及螺栓排布方式对抗滑移系数的影响。试验结果表明,三种高强度钢材的抗滑移系数比较接近,与Q345钢的抗滑移系数相比有所降低。结合试验分析,为高强度结构钢高强度螺栓摩擦型连接节点的设计提供参考。
2015年21期 v.45;No.417 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K] [引用频次：32 ] |[下载次数：414 ] - 丁阳;郭鹏;
高强钢因其良好的材料性能已在建筑结构和桥梁结构中得到成功应用,但是我国尚未颁布相应的设计规范。同时鉴于国内鲜有针对高强钢梁整体稳定性能的研究成果,建立高强钢焊接工字梁的有限元模型,分析初始几何缺陷、残余应力、钢材强度等级、截面高宽比、荷载类型和截面形式对高强钢焊接工字梁整体稳定承载力的影响。结果表明,钢材强度等级越高,初始几何缺陷和残余应力对高强钢焊接工字梁整体稳定承载力的影响越小。建议了高强钢焊接工字梁整体稳定系数计算式。
2015年21期 v.45;No.417 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K] [引用频次：17 ] |[下载次数：489 ] - 舒赣平;谢甫哲;刘伟;
对两个6层钢框架结构进行了一阶弹性、二阶弹性和二阶弹塑性分析,对比分析了三种方法的设计结果,考察了《钢结构设计规范》(送审稿)中的二阶分析设计方法的可操作性以及与一阶分析设计结果的一致性。结果表明:一阶分析设计方法和二阶分析设计方法在杆件承载能力方面的设计结果基本一致,但位移方面的分析结果差距较大,建议分别设置一阶分析和二阶分析的位移限值;二阶分析设计方法中两种缺陷取值方法得到的设计结果基本一致;《钢结构设计规范》(送审稿)对于结构二阶分析设计方法的规定具有较强的可操作性。
2015年21期 v.45;No.417 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K] [引用频次：17 ] |[下载次数：744 ] - 陈向荣;吴刚;冉红东;
焊接残余应力导致蜂窝梁截面纤维过早达到屈服,并降低了蜂窝梁截面的抗侧扭转刚度。为了研究残余应力对蜂窝梁侧扭屈曲的影响,根据蜂窝梁残余应力试验测量结果和简化分布模型,编写了描述残余应力大小和分布的ANSYS初应力文件,并在非线性分析中以此来考虑残余应力对蜂窝梁侧扭屈曲的影响,使对蜂窝梁的整体稳定性能的研究更加完善。结果表明:残余应力对蜂窝梁弹塑性侧扭失稳的影响很大,其中翼缘两侧残余压应力峰值对蜂窝梁侧扭失稳的影响最为显著。
2015年21期 v.45;No.417 35-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K] [引用频次：14 ] |[下载次数：253 ] - 宋长江;高修建;
基于相关试验数据验证数值分析方法后,利用ABAQUS软件对冷弯圆钢管压弯构件的滞回性能进行参数分析。施加整体和局部初始几何缺陷,考虑冷弯加工方式对构件材料特性的影响,采用S4R单元以局部细化网格尺寸方式建模,依据ECCS加载制度,对直径219mm,厚度分别为6,8,10,12mm,长细比分别为30,60,90,轴压比分别为0.2,0.4,0.6的圆钢管算例进行了常轴力、循环弯矩作用下的有限元分析;对圆钢管的极限承载力、延性系数、能量耗散系数等滞回性能指标进行了分析;探讨了径厚比、长细比和轴压比等参数变化对圆钢管滞回特性的影响。结果表明,随径厚比、长细比和轴压比的增加,圆钢管的极限承载能力和刚度降低,而耗能能力则受不同程度的影响。
2015年21期 v.45;No.417 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 4053K] [引用频次：2 ] |[下载次数：160 ] - 金波;童根树;郑君华;
对顶层抽柱的四层三跨钢框架进行屈曲分析,采用传统计算长度系数法计算层抗侧刚度,并与SAP2000软件计算的层抗侧刚度比较发现,施加水平荷载求得的各层剪力之比与采用临界荷载方法计算的层抗侧刚度之比相等时,两者结果接近。对钢框架进行整体屈曲分析,指出第1屈曲模态对应的是薄弱层的屈曲,第2及以上屈曲模态因不能正确反映框架梁对框架柱的约束,不能直接加以应用。顶层抽柱导致屋面梁轴力加大,自身临界荷载降低,使得屋面梁对顶层柱的转动约束作用减小或消失,需要在顶层柱计算长度系数计算中予以考虑。
2015年21期 v.45;No.417 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K] [引用频次：0 ] |[下载次数：140 ] - 张渊;赵海艳;宁志刚;刘巍;
介绍空间结构的动力学平衡方程。通过对某145m跨三心圆网壳结构进行有限元建模分析,比较其在一致激励下输入加速度时程与位移时程的计算结果,并最终采用位移时程分析法作为考虑行波效应的计算方法。通过位移时程法分析了结构在不同地震波、不同波速下的响应。结果表明:在大跨度结构的抗震分析中,为得到杆件正确的内力计算结果,对其进行考虑行波效应的时程分析是必要的。
2015年21期 v.45;No.417 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K] [引用频次：10 ] |[下载次数：206 ] - 魏丰登;陆道渊;
通过有限元分析及足尺模型试验研究,提出了H型钢梁腹板大开洞采用纵、横加劲肋加固方法,矩形洞口宽度达到1 200mm,超出现行规范洞口宽度限值750mm,矩形洞口宽高比小于等于3,洞口间距大于2/3洞宽。通过分析H型钢梁纵、横加劲肋的宽度、厚度及外伸长度,研究了纵、横加劲肋的加固效率,提出了洞口加固可采用纵向加劲肋同钢梁翼缘厚度,横向加劲肋贯通梁高且厚度同钢梁腹板,纵、横加劲肋不宜过宽的加固方法。大开洞钢梁加固设计宜采用有限元法分析其加固效果。试验结果表明,采用本文方法加固大开洞钢梁是安全可靠的,并在超高层工程中得到实际应用。
2015年21期 v.45;No.417 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1537K] [引用频次：2 ] |[下载次数：258 ]
- 郑刚;王琦;张立明;
基坑开挖对坑内工程桩的影响不可忽视。基于工程试桩实测资料验证的有限元参数,对不同基坑开挖深度及平面尺寸条件下坑底不同位置处单桩的工作特性进行参数分析。分析表明,基坑开挖导致较大的桩身初始拉力,桩身最大初始拉力值可达到将近地面试桩承载力的50%,桩身最大相对初始拉力随着基坑开挖宽度(B)与开挖深度(H)的比值增大而增大;当桩长(L)与基坑开挖深度(H)的比值为2~3时,桩身最大相对初始拉力出现最大值。桩身最大初始拉力相对位置基本上随L/H增加而减小,随B/H增加而增加。单桩刚度大多有所降低,最严重时可减小到原来的26.4%,对于L/H和B/H均较小的情况,相对刚度可能出现大于1的情况。基坑开挖引起的桩身最大初始拉力及其所在位置和单桩刚度的降低在设计中应加以考虑。
2015年21期 v.45;No.417 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2325K] [引用频次：18 ] |[下载次数：316 ] - 李雨润;王小燕;罗祥;
强震作用下的桩基动力响应一直是土动力学和岩土工程抗震领域研究的热点。基于液化土中的桩基振动台试验,采用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比分析。结果表明,在正弦波工况下随着输入波峰值加速度的增加,桩基横向动力响应明显,尤其是当输入峰值加速度为0.15g时砂土发生液化,桩基横向动力响应达到最大,模拟结果与试验结果非常接近;在El Centro地震波输入下,加速度时程曲线形状和数值大小在不同的时刻略有差异,而位移时程曲线形状和数值大小吻合较好;同时,两种工况下的孔压比时程曲线也吻合较好,试验孔压比略有下降而模拟孔压比下降不明显,模拟孔压比在前期比试验孔压比小一些。
2015年21期 v.45;No.417 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K] [引用频次：13 ] |[下载次数：432 ] - 郭一斌;赵广民;张立明;徐泽民;
基于3根桩端和桩侧后注浆的大直径超长桩破坏性试桩试验,对超长桩的桩顶荷载-桩顶沉降特性、桩身侧阻力及端阻力的发挥特性等进行了分析。结果表明,在桩身完整和桩底沉渣较小的情况下,超长桩加载到一定荷载水平时仍然可能发生陡降式破坏。在承载力特征值作用下,超长桩承载特性可以认为是纯摩擦桩。由于超长桩桩身压缩量较大,桩身侧阻力由上向下逐步发挥。超长桩侧阻力软化现象主要发生在桩身中上部侧阻力发挥较早的部分,桩身下部侧阻力发挥较晚而未发现侧阻力软化现象。
2015年21期 v.45;No.417 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K] [引用频次：12 ] |[下载次数：256 ] - 黄显彬;侯松;蒲鸿;王朝令;
通过自平衡试验,统计分析大量历史文献,研究表明:在现有技术情况下,若选择大吨位及超长桩基作为试验桩,传统堆载和锚桩提供反力的静载试验难以测定桩基的竖向承载力,而在可靠的试验条件下,理论和实践均表明自平衡试验具有优越性,值得推广;但若选择工程桩作为试验桩,目前因自平衡试验存在平衡点位置问题、断桩问题、组合千斤顶问题等仍没有从理论上和实践上得到完善,工程桩静载试验要慎用或不用自平衡试验,应选择其他稳定可靠的方法。
2015年21期 v.45;No.417 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K] [引用频次：10 ] |[下载次数：314 ] - 孙玉永;周顺华;肖红菊;
针对宁波地区2层淤泥质黏土和4层黏土进行了竖向应力与水平应力比值K0分别为0.7,0.6固结下的动三轴试验。结果表明,该两层土的累积塑性应变与振次成指数关系,振动频率对其累积塑性应变存在一定影响。在既有累积塑性应变计算模型基础上,通过引入等效系数δ将最小动偏应力qds等效为循环动应力的一部分,建立了考虑最小动偏应力影响的饱和软黏土累积塑性应变计算模型,并利用试验数据验证了此模型的适用性。
2015年21期 v.45;No.417 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K] [引用频次：13 ] |[下载次数：326 ] - 刘军;李廖兵;杨凡;
针对昆明市某地下室上浮开裂事故,对地下室上浮的原因进行了分析。分析结果表明,地下室上浮的主要原因为施工停止基坑降水后未能及时回填土以及抗浮设计水位不合理。依据新抗浮设计水位,进行了原结构抗浮设计复核;并依据复核结果,提出了三种抗浮方案,通过此三种抗浮方案的比较分析,得出了最优抗浮方案,采用此方案施工后工程实际效果良好。
2015年21期 v.45;No.417 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2349K] [引用频次：9 ] |[下载次数：396 ] - 吴毅彬;倪健公;瞿革;
为了解船厂工业地坪的实际力学性能与使用状态,采用场地试验研究方法,对目前造船基地中常用的三类地坪:沥青混凝土地坪、联锁块地坪、钢筋混凝土地坪开展静力加载试验研究,分析地坪结构层及地基在荷载作用下的应力、应变和沉降变形等规律。研究结果表明,沥青混凝土地坪整体刚度小,面层应力扩散能力差,荷载作用下地基的沉降变形破坏类似冲切变形破坏;联锁块地坪本身具有一定的刚度,但在加载后期变形仍明显;钢筋混凝土地坪的整体刚度最优,面层的应力扩散能力强,地坪面层的受力状态比较接近于板式构件的受力状态。在此基础上综合分析了地坪各层附加压应力及地坪层扩散角的变化趋势。
2015年21期 v.45;No.417 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 4972K] [引用频次：0 ] |[下载次数：114 ] 下载本期数据