冷弯型钢房屋墙体立柱临界屈曲荷载能量解

对18根550mpa高强冷弯型钢骨架墙体立柱进行了足尺轴压试验研究,其中,双面覆板(带肋钢板+石膏板)墙体立柱6根,单面覆带肋钢板墙体立柱6根,无板墙体立柱6根.通过试验得到了各类墙体立柱的极限承载力和破坏模式,试验研究结果表明:对于覆板墙体,墙板对立柱提供了很好的约束作用,大大提高了立柱的轴压承载力;对于无板墙体,拉条起到了弹性支撑的作用,有效提高了立柱的极限承载力.最后,给出了各类墙体立柱的计算长度系数建议值,可供设计参考.

本文计算、分析了带材初始厚度、弯曲宽度、弯曲角和断面收缩率对冷弯型钢临界弯曲半径的影响，其结果对提高产品质量、降低生产成本有参考价值。

临塑荷载、临界荷载及极限荷载的理论公式计算

提出了一种基于有效宽度法的设计方法,用于计算冷弯c型和z型截面构件受弯下的名义畸变屈曲强度。这种方法能整合到aisis100规定的经典有效宽度法,使得常规设计方法能适用于更广泛的极限状态。用直接测受弯构件屈曲强度的方法对新方法进行了校核。试验结果表明,新方法能合理地预测符合工业标准的c型、z型截面构件的畸变屈曲强度。新方法的准确性和可靠性与直接试验法在同一水平上。

简支工字型钢梁在均布荷载作用下临界荷载的计算

对一个定向刨花板覆面的冷弯型钢墙板所做试验研究的调查结果进行介绍。静态横向荷载试验在13个全尺寸的墙板样本上进行,通过使用土耳其所采用的施工细节来调查冷弯型钢墙的性能。试验结果显示,在冷弯型钢墙板的底部使用一定几何形状的连接件来转移拉力,可很大程度地影响墙板的整体性能。试验发现,在连接件和与其相邻的底部发生了大范围的破坏,从而阻止了主要的承载机制引发的墙体刚度。其他所观察的变形模式还包括用螺钉连接的定向刨花面板覆面与冷弯型钢墙板的边界的框架构件的倾斜,以及覆面与框架构件的分离。冷弯型钢框架内斜压杆的存在会引起墙板荷载能力和初始刚度的少量增长。这也证实了使用已有文献中的设计公式可较为精确地预测所测量的墙板的承载能力。

冷弯薄壁型钢小桁架体系是一种新型的轻钢龙骨结构体系,构成承重骨架的基本单元——冷弯薄壁型钢小桁架,由冷弯薄壁方(矩形)钢管通过标准的v型连接件和自钻螺钉连接形成。这种体系的竖向承重构件为冷弯薄壁型钢小桁架墙柱和覆盖在墙柱两侧的墙板构成的组合墙柱体系。考虑墙板对墙柱的蒙皮支撑效应,建立了双侧有相同墙板材料的墙柱体系在轴向荷载作用下的总势能方程,采用里兹法导出了墙柱体系在2种屈曲模式下的轴压弹性屈曲荷载。采用有限元软件对于墙体进行了屈曲分析,得到的屈曲模式和屈曲荷载与计算结果比较吻合。给出的公式可用于双侧有相同墙板材料的墙柱体系的轴压弹性屈曲荷载计算。

在冷弯型钢骨架墙体抗剪模型得到试验充分验证的基础上,对影响墙体抗剪性能的8个因素进行了有限元参数分析。分析结果表明:墙体骨架壁厚、骨架屈服强度、立柱截面大小、竖向荷载大小的变化及一定范围内墙体高度的变化对墙体抗剪承载力影响不大;增加墙面板厚度可以有效地提高墙体抗剪承载力;在墙体尺寸等不变的情况下,立柱间距的减小有助于墙体抗剪承载力的提高;墙面板采用带肋钢板代替平钢板,在墙体抗剪承载力、墙板平面外鼓出量上均有很大的改进,并且随着肋高的增加,其抗剪承载力增加,墙板平面外鼓出量减小。

冷弯型钢骨架墙体抗剪性能研究 ＊ 郭　鹏 1,2 　何保康 3 　沈顺高 2 (1.清华大学,北京　100084;2.中国航空工业规划设计研究院,北京　100120; 3.西安建筑科技大学,西安　710055) 　　摘　要:在冷弯型钢骨架墙体抗剪模型得到试验充分验证的基础上,对影响墙体抗剪性能的8个因素进 行了有限元参数分析。分析结果表明:墙体骨架壁厚、骨架屈服强度、立柱截面大小、竖向荷载大小的变化及 一定范围内墙体高度的变化对墙体抗剪承载力影响不大;增加墙面板厚度可以有效地提高墙体抗剪承载力; 在墙体尺寸等不变的情况下,立柱间距的减小有助于墙体抗剪承载力的提高;墙面板采用带肋钢板代替平钢 板,在墙体抗剪承载力、墙板平面外鼓出量上均有很大的改进,并且随着肋高的增加,其抗剪承载力增加,

对12根550mpa高强冷弯型钢骨架墙体立柱进行了足尺轴压试验研究,其中包括6根单面带肋钢板墙体立柱和6根双面板(带肋钢板+石膏板)墙体立柱,在试验研究的基础上建立了墙体立柱有限元分析模型。在有限元分析模型充分得到试验验证的情况下,对影响墙体立柱轴压承载力的钢墙面板、墙体柔性拉条、连接螺钉间距等因素进行参数分析,分析结果可供设计参考。分析结果表明:相同用钢量的平钢板代替带肋钢板对单面钢板墙体立柱轴压承载力有较大的降低作用,但对双面板墙体立柱轴压承载力影响甚微;设置柔性拉条可以提高单面带肋钢板墙体立柱轴压承载力,但对双面板墙体立柱轴压承载力没有影响;连接立柱与墙板的螺钉间距不大于300mm时,减小螺钉间距并不能提高墙体立柱轴压承载力;墙体周边螺钉间距小于150mm时,减小墙体周边螺钉间距对墙体立柱轴压承载力提高幅度不大。

采用ansys软件中的板壳元,考虑双重非线性,对梁端受等弯矩、不等同号弯矩、不等异号弯矩和梁上均布荷载和两端简支与固接情况下双段变截面h型钢梁进行了全过程分析,并同时考虑了纵向焊接残余应力、初始几何缺陷的影响。根据获得的构件荷载-位移曲线和不同荷载时刻的构件整体与局部变形形态,对比分析了不同荷载工况对双段变截面梁的承载力、整体刚度、相关屈曲、塑性扩展等性能的影响。研究结果表明,对于受弯矩作用的双段变截面h型钢薄壁梁,其腹板宽厚比可尽量取大值;剪力对梁的相关屈曲性能影响很大,对主要受剪力作用的梁,要防止发生腹板局部屈曲;固接约束极大改善构件性能。

钢管混凝土轴压中长柱的非弹性屈曲荷载——基于“钢管混凝土统一理论”,应用切线模量理论推导出了钢管混凝土轴压中长柱的非弹性屈曲荷载的计算公式,并将理论计算结果和文献试验结果进行了对比,理论计算结果和试验结果符合良好。

角钢_剖分T型钢压杆的弯扭屈曲

冷弯薄壁型钢受弯构件局部屈曲性能研究 姚行友 1 ,　郭彦利 2 (11同济大学土木工程学院,　上海　200092;　21广东海洋大学工程学院,　广东　湛江　524088) 　　【摘　要】　采用有限条程序cufsm对截面形式为ts40和ts61的19根550mpa高强冷弯薄壁型钢帽形截面 简支檩条受弯构件局部屈曲应力进行分析,计算结果与试验值吻合较好。利用有限条程序对帽形截面受弯构件 的翼缘宽厚比、腹板翼缘宽度比、卷边翼缘宽度比、腹板翼缘夹角等参数进行计算分析,结果表明腹板翼缘宽度比 是影响帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数的重要因素。利用考虑板组相关的我国现行规范gb50018 -2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和英国冷成型薄壁构件设计标准(bs5950-5:1998)对帽形截面简支檩条受压 翼缘局部屈曲稳定系数进行

冷弯薄壁型钢受弯构件局部屈曲性能研究——采用有限条程序cufsm对截面形式为ts40和ts61的19根550mpa高强冷弯薄壁型钢帽形截面简支檩条受弯构件局部屈曲应力进行分析，计算结果与试验值吻合较好。利用有限条程序对帽形截面受弯构件的翼缘宽厚比、腹板翼缘宽度比...

针对冷弯薄壁c型钢受弯时畸变屈曲的模态,提出在腹板与翼缘相交的棱线处设置隔板来提高屈曲荷载,并对不同隔板布置方式以及隔板形式对畸变屈曲荷载影响的效果进行有限元分析。

以实际工程中的热力管道支架柱为例,根据钢结构稳定性理论,建立起一套h型钢柱双向受力承载力分析和双力矩应力变形计算方法,并运用有限元法中的矩形板壳单元,系统地分析了支架柱在压弯扭荷载共同作用下的钢柱承载力特征和变形状态。综合分析结果表明:支架在受力过程中,特别是在扭矩作用下,会出现小应变、大位移和大转动的情况,具有明显的几何非线性特征;当应力较小时,即构件最大应力小于强度设计值时,采用双力矩方法来分析可以满足工程需要;分析结果与实际较为吻合,该方法具有较好的实用价值。

为研究钢梁弯扭屈曲总势能方程中的各势能项对临界弯矩mcr通用公式中各系数取值的影响,由总势能方程推导临界弯矩mcr的通用公式及3种典型总势能方程下各系数的计算式,揭示各势能项与各个系数的联系,计算无侧向支撑简支钢梁临界弯矩mcr通用公式中各系数的数值,并分别分析现行国家标准gb50018—2002和gb50017—2003的整体稳定系数φb设计公式存在取值各异的问题。结果表明:系数c1、c2和c3的取值除都与非线性正应变能和非线性剪应变能有关外,系数c1的取值还与圣维南扭转应变能有关,系数c2的取值还与外荷载势能有关,而影响系数c3取值的势能项则因总势能方程而异;现行国家标准gb50018—2002和gb50017—2003的φb设计公式应采用统一的形式,且应统一φb设计公式中系数c3的取值。

本文计算，分析了带材初始厚度，弯曲宽度，弯曲角和断面收缩率对冷弯型钢临界弯曲半径的影响，其结果对提高产品质量，降低生产成本有参考价值。

计算、分析了带材弹性模量，槽钢腿部长度，腰部宽度，厚度，强度极限和弹性极限对冷弯型槽钢临界弯曲角的影响，其结果对提高产品质量，降低生产成本有参考价值。

在考虑支座弹性的情况下,研究了几种常见的压杆结构,推导出了计算临界荷载的方程式,给出了以稳定系数表示的临界压力的简明表达式及稳定系数列表.由于考虑了支座弹性,使本文提出的方法更具有一般意义和工程价值.

对不同尺寸的普通及冷弯型钢柱进行了受压及受扭试验。每组试件的材料属性均通过单回路获得。每组试件均通过压力机制动或冷轧制作。研究了柱的屈曲和极限承载力,考虑了压痕过程中冷作引起的波纹柱的强度变化。对比普通及波纹冷弯型钢柱的受压试验,并详细描述了试验方案和试验过程。在压痕过程中通过材料冷作形成的波纹钢柱,屈曲承载力和极限承载力得到提高。结果表明,波纹钢柱的屈曲和极限承载力比普通钢柱的分别提高33%和26%。