FRP等边角材轴心受压构件试验

本文以500kvfrp抢修杆塔真型试验为依托,对几种不同规格及不同长细比的frp圆管型截面构件进行轴心受压试验。轴心受压构件的稳定承载力是影响frp构件承载力的关键,通过对玻璃钢受压构件稳定性的试验研究,得到了构件的极限稳定承载力,研究了构件的变形特征、破坏形态及稳定系数;并将试验所得的稳定系数与国内外稳定系数的计算结果对比,得出了适于frp管材轴心压杆设计的稳定系数公式。

冷弯不等边角钢在输电铁塔等一些特殊构件中有较好的应用前景。然而,现行《钢结构设计规范》(gb50017—2002)、《冷弯薄壁型钢技术规范(》gb50018—2002)及《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(dl/t5154—2002)没有明确给出冷弯不等边角钢的设计计算方法,影响了冷弯不等边角钢的推广应用。文章结合型钢稳定理论和有限元数值模拟分析,研究了冷弯不等边角钢在轴心受压条件下的稳定性和弯扭屈曲承载力,给出了冷弯不等边角钢轴心受压杆的稳定系数公式,可供设计参考。

对美国土木工程师协会asce《输电铁塔设计导则》(简称《美国导则》)与中国的《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(dl/t5154—2002)中热轧角钢宽厚比限值进行了探讨,并且比较了角钢局部屈曲失稳问题的不同方法得到的强度折减系数。通过六组不同长细比的等边角钢轴心受压试验,结果表明现行杆塔结构设计中采用dl/t5154—2002标准计算方法得到的等边角钢强度折减系数是偏保守的。在借助有限元分析结果并结合我国的《钢结构设计规定》(gb50017—2003)和《美国导则》的基础上,对《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》中等边角钢的强度折减系数提出了修正建议。

2010-第5章轴心受压构件

在玻璃纤维空心石膏板的空腔内浇注混凝土形成的墙板称为灌芯玻璃纤维石膏墙板,该墙板可作为房屋的承重墙。通过对27个混凝土灌芯玻璃纤维石膏墙板受压试件在轴向压力作用下的试验,研究了墙板在轴向压力作用下的受力性能,得到了墙板的破坏机理和承载力,给出了玻璃纤维空心石膏板灌孔后的抗压强度基本指标和混凝土灌芯玻璃纤维石膏墙板轴心受压构件的承载力计算公式,为混凝土灌芯玻璃纤维石膏墙板房屋的结构设计提供了可靠的依据。

针对网格结构的发展方兴未艾、极具活力,而铝合金圆管型截面构件在网格结构中的应用又日渐广泛的特点,通过对目前研究较少的细长(长细比λ=69.4～194.3)铝合金圆管型截面轴心受压构件稳定性的试验研究,得到构件的极限稳定承载力,应用最小二乘法原理拟合出构件的λ-φ曲线及相应的计算公式.经与几种常见公式的计算结果对比,该公式的计算结果与试验结果吻合较其它公式的计算结果好,离散性小,所以构件的λ-φ曲线及相应的计算公式可以用于铝合金圆管型截面轴心受压构件的设计中.

通过40根横向粘贴frp布加固实心黏土砖方柱及4根对比柱的轴心受压试验和理论分析的结果,比较分析不同frp材料、不同长细比和不同frp加固量等参数对加固砖柱的承载力、延性和破坏形态的影响,确定frp布约束实心黏土砖方柱在轴心受压作用下的计算模型,并提出frp布约束实心黏土砖方柱的承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合较好,研究结果可供工程应用参考。

为研究frp-混凝土-钢双壁空心管长柱的轴心受压性能,完成了3根长细比分别为16.8、16.9和33.7的试件试验。试件为失稳破坏。试验结果表明,长细比增大,承载能力和变形能力下降。通过分析本文和有关文献的试验结果,提出了考虑长细比影响的双壁空心管长柱轴心受压承载力计算公式,计算结果与试验结果符合较好。

通过对3组粘贴碳纤维布(cfrp)的普通砖轴心受压短柱及1组对比柱在单调荷载作用下的试验研究,比较分析了不同frp加固量等参数对加固砖柱的承载力、延性和破坏形态的影响。试验表明:横向粘贴cfrp布能有效地提高轴心受压短柱的承载力,柱的延性得到显著改善。

q235-a钢轴心受压构件的稳定系数φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8430.83

q235-a钢轴心受压构件的稳定系数φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8430.83

Q460高强角钢轴心受压构件极限承载力试验研究

q235-a钢轴心受压构件的稳定系数φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8430.83

精心整理 q235-a钢轴心受压构件的稳定系数φ 表1 λ0123456789 01.00 0 0.99 7 0.99 5 0.99 2 0.98 9 0.98 7 0.98 4 0.98 1 0.97 9 0.97 6 100.97 4 0.97 1 0.96 8 0.96 6 0.96 3 0.96 0 0.95 8 0.95 5 0.95 2 0.94 9 200.94 7 0.94 4 0.94 1 0.93 8 0.93 6 0.93 3 0.93 0 0.92 7 0.92 4 0.92 1 300.91 8 0.91 5 0.91 2 0.90 9 0.90 6 0.90 3 0.89 9 0.89 6 0.89 3 0.88 9 400.88 6 0.8

. .' q235-a钢轴心受压构件的稳定系数φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8

基于单轴对称的轴心受压构建有可能发生弯扭屈曲,本文对由等边角钢组成的铁塔轴心受压构件进行了弯扭屈曲分析,发现在某一个计算长度范围内,当绕平行轴弯曲同时绕纵轴扭转的弯扭屈曲会有可能变为最小轴弯曲屈曲,如果构件中间没有支撑,而最小轴弯曲屈曲有可能会绕对称轴弯曲同时绕纵轴扭转屈曲,这一结果将有助于设计者对构件失稳的判别。

在特高压线路的铁塔设计中,对铁塔主材提出了采用q420及q460超高强热轧等边角钢的建议,在设计计算中,不论采用我国现行《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》,还是美国ansi/asce10-97导则,均会遇到一个w/t,即角钢肢宽与厚度之比的问题。文章就此问题,对设计理念及方法提出推析与建议的设计计算方法,以求超高强钢材能早日应用于线路铁塔之中。

随着钢结构的发展,高强度热轧等边角钢在钢结构中的应用逐渐增多,如输电铁塔和大跨度桁架等。然而由于强度的提高,较多数量角钢截面的等效宽厚比超过规范的限值,不满足局部稳定的要求。我国现行规范尚未对这一问题给出明确规定。运用通用有限元软件ansys建立有限元模型,准确模拟构件的残余应力和几何初始缺陷,对15个高强度热轧等边角钢轴心受压构件的局部稳定受力性能进行有限元分析,并与相应的试验结果进行对比。比较结果表明,建立的有限元模型能够准确模拟几何初始缺陷和残余应力对构件局部稳定受力性能的影响,从而准确地分析计算高强度热轧等边角钢轴心受压构件的局部稳定受力性能。利用已验证的有限元模型,对高强度热轧等边角钢轴心受压构件的局部稳定受力性能进行有限元参数分析,并与美国规范和欧洲规范的设计方法进行对比。结果得到:几何初始缺陷和残余应力对于高强度热轧等边角钢轴心受压构件局部稳定承载力的影响比普通钢材受压构件小;美国钢结构设计规范能够更准确的计算q420等边角钢轴心受压构件的局部稳定承载力。

通过对比中美钢结构设计规范和相关技术规程中对高强等边角钢轴压构件稳定承载力计算的规定,认为各规范对于两端理想铰接构件的规定是合理的,但实际构件两端连接的约束往往强于铰接,由此带来的承载力提升较为可观,可以加以利用。文章还以试验统计结果为依据,提出了通过采用合适的计算长度系数来利用这种承载力提升的方法。

国内大型输电铁塔中已逐步采用q420高强度角钢。为研究此类高强度等边角钢轴压杆的整体稳定性能,进行了轴压静力试验研究,试验包括60个试件,截面类型选取了在所有热轧角钢截面中板件宽厚比最大的5种。基于试验结果,研究了q420高强度等边角钢轴心受压柱的失稳破坏形态和极限承载力,通过计算得到其稳定系数,并与现行钢结构设计规范的柱曲线进行了对比,同时分析了板件宽厚比超限对q420高强度等边角钢轴压柱失稳破坏形态和稳定承载力的影响。结果表明:该类构件以弯扭失稳为主,根据试验实测得到的稳定系数明显高于现行钢结构设计规范所规定的等边角钢所在的b类截面柱曲线,甚至高于a类截面柱曲线。研究为后续的有限元计算和数值参数分析提供了重要的基础数据,为设计方法提供了参考建议。

焊接h型pec组合短柱轴心受压试验研究——为了研究这种新型组合柱的受力性能，对9个焊接普通h型钢部分包裹混凝土组合短柱进行了轴压试验，试验主要考虑禽钢率、翼缘宽厚比、横向系杆间距等对柱子的极限承载力的影响。通过分析得出，在不同含钢率下，影响pec短柱...

为了研究这种新型组合柱的受力性能,对9个焊接普通h型钢部分包裹混凝土组合短柱进行了轴压试验,试验主要考虑含钢率、翼缘宽厚比、横向系杆间距等对柱子的极限承载力的影响。通过分析得出,在不同含钢率下,影响pec短柱承载力的因素。同时含钢率大小直接影响柱极限承载能力。