初始缺陷对冷弯薄壁C型钢轴心压杆极限承载力影响分析

介绍了冷弯薄壁型钢的优点及其屈曲后确定承载力采用有效宽度的方法,并结合具体的工程实例,比较了三种不同截面的惯性矩、回转半径和承载力;得出了在用钢量相同的情况下冷弯型钢具有更大承载力的结果,验证了冷弯型钢可以带来很好经济效益的结论,为工程应用提供了一定的依据。

利用ansys有限元程序,研究了材料非线性条件下两端固接时负公差和初弯曲对冷弯薄壁型钢组合方管柱极限承载力的影响。分析结果表明:冷弯薄壁型钢组合方管柱中,初始缺陷对其极限承载力的影响不能忽略;当仅存在负公差时,冷弯薄壁型钢组合方管柱的极限承载力降低7%~13%;当仅存在初弯曲时,冷弯薄壁型钢组合方管柱的极限承载力降低可达6%,且初弯曲对短柱的极限承载力要比对长柱的影响小。当同时存在初弯曲和负公差时,柱的极限承载力降低不是两种影响的简单相加。

研究施工缺陷当中的初弯曲,并且以假设的正弦曲线来模拟施工缺陷中的初弯曲,以纤维屈服准则来求解临界荷载,之后与无施工缺陷下的自有墩进行对比.

冷弯薄壁型钢C形截面构件受弯承载力试验研究

为了研究冷弯薄壁型钢拼合截面柱的轴压承载力,对各国有关冷弯薄壁型钢拼合截面柱的轴压试验进行了ansys有限元模拟分析,有限元计算结果与试验结果吻合良好,从而验证了有限元方法的正确性。采用有限元方法分析了构件截面形式、截面尺寸以及长细比对冷弯薄壁型钢拼合截面柱拼合效应的影响,提出了冷弯薄壁型钢拼合截面柱轴压承载力的简化计算方法。分析结果表明:随着长细比的增大,拼合截面柱的拼合效应随之增大。对于主要通过螺钉将腹板进行拼合的构件,当翼缘宽厚比一定时,随着截面宽高比的增大,腹板拼合的整体性增强,从而使拼合效应增大,而截面面积的改变对拼合效应的影响则不是很明显。

基于已完成的g550冷弯薄壁型钢屋架结构承载力试验,采用通用有限元软件ansys,建立考虑材料和几何非线性的分析模型.分析结构的特征值屈曲和非线性屈曲承载能力,通过对比试验数据结果,研究屋架结构的合理分析模式.结果表明,屋架结构的破坏模式为上弦杆的整体弯扭屈曲,与试验观测到的现象一致,极限承载力和试验结果非常接近.研究表明,有限元分析模型设计合理,节点处自由度耦合的手段能模拟自攻螺钉连接的受力情况.

对冷弯薄壁槽钢轴压柱分别用中国规范(gb50018-2002)中的有效宽度法(ewm)和美国规范(aisis100-2007)中的直接强度法(dsm)进行了稳定承载力计算,并与试验进行了比较。结果表明:有效宽度法和直接强度法均可有效预测冷弯薄壁槽钢轴压柱稳定承载力,gb50018-2002中的有效宽度法计算结果偏于安全。

对冷弯薄壁c型钢轴压短柱的受力性能和破坏模式进行了试验研究.设计的截面形式为用节点板和螺栓连接的双肢背对背c型钢,试件共7个,并对其进行了轴压承载力试验.研究了该短柱在轴向压力作用下c型钢型号(翼缘宽厚比)、节点板厚度和节点板间距对短柱受力性能的影响.

冷弯薄壁型钢

冷弯薄壁型钢

用我国规范有效宽度法求得的冷弯薄壁型钢短柱构件极限承载力高于试验结果,倾向于不安全。所以,通过分析提出,按照《冷弯薄壁型钢结构技术规范》gb50018-2002中的有效宽度法计算组合截面冷弯薄壁型钢受压构件承载力时,可以对计算结果乘以一个修正系数以示其原结果的不安全程度。由于有效宽度法在计算试件极限承载力时存在不安全性,因此本文引入另一种适用于冷弯薄壁型钢构件的计算方法,即直接强度法(directstrengthmethod,dsm)。将直接强度法和有效宽度法计算求得的短柱极限承载力与试验结果进行对比,结果表明,直接强度法的计算结果与试验值更为吻合,为使其结果更加经济、安全,本文提出适用于计算组合截面冷弯薄壁型钢受压构件承载力的直接强度法建议公式。

厚壁冷弯方矩管和热轧H型钢轴压极限承载力的对比研究

在开口冷弯薄壁型钢构件沿开口方向上布置一定数量的缀板,能有效阻止开口截面的翘曲变形,可以有效地提高构件承载力。合适的缀板数量与构件长细比有着密切的关系,通过理论推导及对不同长细比构件的数值计算发现,当构件长细比λ小于60,而缀板数量达到3块时,构件承载能力提高幅度趋于稳定;当λ大于60时,缀板数量则需要达到5～6块。同时,为了方便工程设计使用,提出利用熟知的弯曲失稳计算公式的形式,来计算弯扭失稳构件的计算方法,并列表显示出两者之间的数值关系。

为了研究钢管活性粉末混凝土(钢管rpc)柱轴心受压力学特性,采用全截面受压方法进行了圆钢管rpc短柱轴心受压试验,测试了其在荷载作用下的变形、应变情况.试验结果表明,在荷载达到极限承载力时,钢管prc短柱的变形主要处于弹性阶段,当承载力下降到极限承载力的80%～90%后趋于平缓,在总结相关试验资料的基础上,参照cecs104:99中钢管高强混凝土极限承载力公式,提出了钢管rpc短柱的极限承载力计算经验公式.为了便于工程应用,把公式中的混凝土强度及其对应的系数α进行了扩展,采用扩展后的系数α对试验数据重新进行了计算,计算结果与试验数据符合良好,能满足工程应用.

以某实际冷弯薄壁型钢结构中的冷弯薄壁方钢管柱为例,针对其不同长细比下的轴心受压承载性能进行试验和有限元模拟研究。结果表明:1)有限元模拟与试验结果吻合较好,选择合理的数值模型可以较好地模拟此类方钢管柱在不同长细比下的轴心受压承载性能;2)此类型方钢管柱长细比小于等于30时,柱极限承载力变化很小,此时柱的破坏由材料的强度控制;当长细比大于30时,此类型柱的轴心受压极限承载力由稳定控制,此时柱的破坏呈脆性特性;当长细比大于48后,其轴心受压极限承载力下降严重,从经济性考虑,不宜在实际工程中使用。

屈服强度550mpa高强冷弯薄壁型钢轴压构件承载力设计——高强冷弯薄壁型钢结构在国外低层住宅和门式刚架体系中应用较广，国内已开始采用，但尚无相应设计规范可依。针对屈服强度550mpa高强钢材冷弯薄壁型钢结构常用的轴压构件的承载力设计方法进行了研究，包括其...

建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,在对冷弯薄壁型钢四肢拼合截面立柱的轴压性能试验试件进行模拟分析,验证有限元方法正确性的基础上,对考虑长细比、截面翼缘宽厚比等因素的一系列试件进行了数值分析,并得到其轴压承载力。在相关规范"有效宽度法"和"直接强度法"的基础上,提出了冷弯薄壁型钢四肢拼合截面立柱轴压承载力的设计方法:有效计算长度法和修正系数法。研究结果表明:试件最终破坏均呈现局部屈曲和畸变屈曲的破坏模式;在未考虑计算长度系数折减的情况下,当长细比小于50时,各规范公式计算值均略低于试验值和有限元值,吻合较好,当长细比大于50时,公式计算结果过于保守。

冷弯薄壁C型钢柱稳定性分析

通过对选定截面冷弯薄壁c型钢轴心受压柱的在不同柱高与边界条件下的有限元模拟分析,证实运用壳单元shell181分析单轴对称构件的受力特性是合适的.分析结果表明,不同的边界条件对失稳模态发生次序有一定影响.限制端部的翘曲可明显提高构件的弯扭承载力.根据对不同截面c型钢进行的局部失稳模拟,结果与国内外规范的对比表明我国现有规范对板件局部屈曲计算过于保守.板件的厚度对构件的局部屈曲承载力有很大影响.分析结论成果为该类构件设计以及更深入的研究提供参考.

为了研究高强钢中厚板焊接箱形柱的极限承载力,以11mm厚国产q460高强钢中厚板制作了7个焊接箱形柱进行轴心受压试验。试件共包含宽厚比8、12、18三种截面,长细比分别为35、50、70。根据试件的实测尺寸、钢材的力学性能建立有限元模型,以初始缺陷的形式考虑了试件的初始挠度、初始偏心及焊接残余应力,分析预测了试件的极限承载力。试验结果表明,高强钢焊接箱形柱稳定系数采用gb50017—2003《钢结构设计规范》中的c类截面柱子曲线偏保守,试验结果平均曲线更接近b类截面曲线,但仍需进一步验证。分析结果表明,考虑了初始缺陷的有限元模型可准确预测柱的极限承载力,可以作为试验数据的补充。

有初始几何缺陷混凝土系杆拱桥极限承载力分析——分别采用线弹性分析方法、几何非线性分析方法、材料非线性分析方法及双重非线性(几何非线性和材料非线性)四种不同分析方法对某系杆拱桥进行极限承载力分析．通过比较四种方法的分析结果，研究非线性对于分析结果...

残余应力对h型钢柱构件极限承载力的影响 摘要：近年来，随着国产热轧h型钢投入生产后，使得h型钢广泛使用。然而， 由于热轧h型钢的残余应力存在使得钢结构构件中某些部位提前进入塑性状态，使构件 极限承载力降低，而目前在钢结构构件极限承载力计算中，尚未找到一种很好的方法， 来直接考虑残余应力的影响。随着计算机普及应用和数值分析方法的不断发展，可以通 过计算机建立与实际吻合的构件模型，较准确、快捷地计算出残余应力影响下的构件极 限承载力。因此，本文以h型钢为研究对象，运用大型有限元软件ansys建立残余应 力模型，将残余应力作为初应力加入到有限元模型中，着重考虑残余应力对h型钢构件 极限承载力的影响，并与gb50017—2003钢结构规范对于实腹式轴心受压构件的极限 承载能力设计值和切线模量理论值对比，分析我国对于钢结构规范对于实腹式轴心受压 构件的极限承载能力设