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2017年 第32卷 第1期
2017, 32(1): 1-5.
doi: 10.13206/j.gjg.201701001
摘要
摘要:
利用ABAQUS有限元软件对柱承式网架结构在连续两次爆炸荷载作用下的动力响应进行数值模拟。结果表明:第一次爆炸后网架的部分杆件屈服,结构整体产生了一定残余变形,这些结构损伤加剧了第二次爆炸荷载作用下结构的破坏;屋顶的爆炸荷载导致该网架结构产生较大的下挠,故在有类似抗爆需求的大跨屋盖设计中,屋顶的爆炸荷载必须引起足够的重视;网架平板支座的抗剪连接构造是柱承式网架结构抗爆的薄弱环节并提出了几种提高网架支座抗剪承载力的加固措施。
利用ABAQUS有限元软件对柱承式网架结构在连续两次爆炸荷载作用下的动力响应进行数值模拟。结果表明:第一次爆炸后网架的部分杆件屈服,结构整体产生了一定残余变形,这些结构损伤加剧了第二次爆炸荷载作用下结构的破坏;屋顶的爆炸荷载导致该网架结构产生较大的下挠,故在有类似抗爆需求的大跨屋盖设计中,屋顶的爆炸荷载必须引起足够的重视;网架平板支座的抗剪连接构造是柱承式网架结构抗爆的薄弱环节并提出了几种提高网架支座抗剪承载力的加固措施。
2017, 32(1): 6-10.
doi: 10.13206/j.gjg.201701002
摘要:
钢框架由于其延性具有很好的抗震能力,对于地震作用下的钢框架时程分析,建模分析的方法很重要,不当的建模方法会导致分析结果的不准确。采用非线性结构动力分析软件Open Sees对用于抗震分析的钢框架建模方法进行探索,分析梁柱连接的节点域和组合楼板对模拟结果的影响,最后发现梁柱连接的节点域对钢结构的抗震性能影响较大,在模拟的时候不容忽视。
钢框架由于其延性具有很好的抗震能力,对于地震作用下的钢框架时程分析,建模分析的方法很重要,不当的建模方法会导致分析结果的不准确。采用非线性结构动力分析软件Open Sees对用于抗震分析的钢框架建模方法进行探索,分析梁柱连接的节点域和组合楼板对模拟结果的影响,最后发现梁柱连接的节点域对钢结构的抗震性能影响较大,在模拟的时候不容忽视。
2017, 32(1): 11-14.
doi: 10.13206/j.gjg.201701003
摘要:
仅与框架梁相连的钢板剪力墙侧边易发生屈曲,对侧边进行加劲可提高其屈曲承载能力。对边缘方钢管端柱加劲的480个钢板剪力墙弹性屈曲性能进行分析,研究端柱刚度对剪力墙屈曲模态的影响,分析方钢管端柱加劲钢板剪力墙弹性屈曲性能要求和端柱门槛刚度确定方法;通过有限元方法求解方钢管端柱加劲剪力墙弹性屈曲系数,并对影响因素进行分析,给出弹性屈曲系数计算式。
仅与框架梁相连的钢板剪力墙侧边易发生屈曲,对侧边进行加劲可提高其屈曲承载能力。对边缘方钢管端柱加劲的480个钢板剪力墙弹性屈曲性能进行分析,研究端柱刚度对剪力墙屈曲模态的影响,分析方钢管端柱加劲钢板剪力墙弹性屈曲性能要求和端柱门槛刚度确定方法;通过有限元方法求解方钢管端柱加劲剪力墙弹性屈曲系数,并对影响因素进行分析,给出弹性屈曲系数计算式。
2017, 32(1): 15-19.
doi: 10.13206/j.gjg.201701004
摘要:
为了研究高强钢工字形截面开孔梁的受弯性能,对名义屈服强度为550 MPa和690 MPa的高强钢工字形截面开孔梁进行了三点弯曲和四点弯曲试验。试验共计12个试件,通过分析试件的破坏模式、极限荷载下的变形曲线、应变曲线和弯矩-挠度曲线,表明:试件的破坏均是由翼缘处发生的局部屈曲引起的,高强钢试件具有良好的延性,孔洞的存在削弱了试件的整体性,孔洞附近有应力集中现象,孔径的大小及数目对试件的极限承载力有不同程度的影响。
为了研究高强钢工字形截面开孔梁的受弯性能,对名义屈服强度为550 MPa和690 MPa的高强钢工字形截面开孔梁进行了三点弯曲和四点弯曲试验。试验共计12个试件,通过分析试件的破坏模式、极限荷载下的变形曲线、应变曲线和弯矩-挠度曲线,表明:试件的破坏均是由翼缘处发生的局部屈曲引起的,高强钢试件具有良好的延性,孔洞的存在削弱了试件的整体性,孔洞附近有应力集中现象,孔径的大小及数目对试件的极限承载力有不同程度的影响。
2017, 32(1): 20-24.
doi: 10.13206/j.gjg.201701005
摘要:
提出一种不需要假设屈曲模态变形纵向分布的薄壁构件畸变屈曲分析方法。该方法通过在ANSYS中施加约束,限定薄壁构件的屈曲模式,使之符合畸变变形特征,从而实现基于有限元的纯模态线性畸变屈曲分析。对有限元模型的约束在每个截面独立施加,且纵横向变形约束相互无关,其中纵向变形约束用以区分畸变变形和整体弯扭变形;横向变形约束用以区分畸变变形和局部变形。以轴压开口薄壁构件为例,对该方法的准确性做了对比分析,并讨论薄壁中面横向正应变对构件屈曲临界力的影响。
提出一种不需要假设屈曲模态变形纵向分布的薄壁构件畸变屈曲分析方法。该方法通过在ANSYS中施加约束,限定薄壁构件的屈曲模式,使之符合畸变变形特征,从而实现基于有限元的纯模态线性畸变屈曲分析。对有限元模型的约束在每个截面独立施加,且纵横向变形约束相互无关,其中纵向变形约束用以区分畸变变形和整体弯扭变形;横向变形约束用以区分畸变变形和局部变形。以轴压开口薄壁构件为例,对该方法的准确性做了对比分析,并讨论薄壁中面横向正应变对构件屈曲临界力的影响。
2017, 32(1): 25-30.
doi: 10.13206/j.gjg.201701006
摘要:
一些研究者采用有限元方法计算了T形圆钢管节点在支管轴压作用下,节点周围区域沿着主管轴向和环向的应力分布,但其结果有矛盾之处。为解释这些矛盾,完成了3个不同支管主管外径比(β=0.26,0.51,0.74)的T形圆钢管节点在支管轴压作用下的受力全过程试验,并用有限元软件ABAQUS进行了模拟。有限元计算的荷载-位移曲线与试验吻合良好。在此基础上,根据试验和有限元结果分析节点周围区域沿着主管轴向和环向的应力分布。
一些研究者采用有限元方法计算了T形圆钢管节点在支管轴压作用下,节点周围区域沿着主管轴向和环向的应力分布,但其结果有矛盾之处。为解释这些矛盾,完成了3个不同支管主管外径比(β=0.26,0.51,0.74)的T形圆钢管节点在支管轴压作用下的受力全过程试验,并用有限元软件ABAQUS进行了模拟。有限元计算的荷载-位移曲线与试验吻合良好。在此基础上,根据试验和有限元结果分析节点周围区域沿着主管轴向和环向的应力分布。
2017, 32(1): 31-35.
doi: 10.13206/j.gjg.201701007
摘要:
采用边界元法软件BEASY对钢板Ⅰ/Ⅱ复合型疲劳裂纹的扩展进行数值模拟,其中等效应力强度因子与裂纹扩展率分别采用Tanaka公式与Paris公式计算。比较了最大周向应力准则与最小应变能密度准则对裂纹形态的影响。鉴于纤维增强复合材料(FRP)的多样性,对比了两种不同弹性模量FRP材料对钢板的补强效果。对预应力改善钢板疲劳性能进行参数分析,结果显示:粘贴预应力FRP能提高钢板疲劳寿命,而且随着预应力的增大改善效果将更为显著。
采用边界元法软件BEASY对钢板Ⅰ/Ⅱ复合型疲劳裂纹的扩展进行数值模拟,其中等效应力强度因子与裂纹扩展率分别采用Tanaka公式与Paris公式计算。比较了最大周向应力准则与最小应变能密度准则对裂纹形态的影响。鉴于纤维增强复合材料(FRP)的多样性,对比了两种不同弹性模量FRP材料对钢板的补强效果。对预应力改善钢板疲劳性能进行参数分析,结果显示:粘贴预应力FRP能提高钢板疲劳寿命,而且随着预应力的增大改善效果将更为显著。
2017, 32(1): 36-39.
doi: 10.13206/j.gjg.201701008
摘要:
通过精细有限元模型模拟了箱形截面钢柱在不同轴压作用下承受水平循环荷载下的滞回性能。以加载角度0°,15°,30°,45°及轴压比0.2和0.4为参数共进行了8组试验模拟。模拟结果表明:加载角度虽然对最大承载力无较大影响,但会由于截面转角对局部破坏的限制作用而提高模型的耗能能力及延性;轴压比由0.2提高到0.4时,会降低模型的最大承载力、耗能能力和延性。
通过精细有限元模型模拟了箱形截面钢柱在不同轴压作用下承受水平循环荷载下的滞回性能。以加载角度0°,15°,30°,45°及轴压比0.2和0.4为参数共进行了8组试验模拟。模拟结果表明:加载角度虽然对最大承载力无较大影响,但会由于截面转角对局部破坏的限制作用而提高模型的耗能能力及延性;轴压比由0.2提高到0.4时,会降低模型的最大承载力、耗能能力和延性。
2017, 32(1): 40-44.
doi: 10.13206/j.gjg.201701009
摘要:
通过拟静力试验研究箱型截面柱、厚底板和混凝土基础组成的外露式柱脚在极大变形下的抗弯性能及传力机制。通过试验研究锚栓的材质、数量和排列方式以及轴压比等参数对外露式柱脚的抗弯承载力、抗弯刚度、延性及耗能的影响。结果表明,增加2个锚栓可以提高20%左右的抗弯承载力,并提高耗能能力,但对初始刚度的提高并不明显。冷拔锚栓严重降低了柱脚的延性和耗能能力,不宜采用。柱脚承受竖向拉力时,柱脚节点将主要通过剪切变形来抵抗水平荷载,柱脚的抗弯承载力低、刚度小、耗能和延性较差。
通过拟静力试验研究箱型截面柱、厚底板和混凝土基础组成的外露式柱脚在极大变形下的抗弯性能及传力机制。通过试验研究锚栓的材质、数量和排列方式以及轴压比等参数对外露式柱脚的抗弯承载力、抗弯刚度、延性及耗能的影响。结果表明,增加2个锚栓可以提高20%左右的抗弯承载力,并提高耗能能力,但对初始刚度的提高并不明显。冷拔锚栓严重降低了柱脚的延性和耗能能力,不宜采用。柱脚承受竖向拉力时,柱脚节点将主要通过剪切变形来抵抗水平荷载,柱脚的抗弯承载力低、刚度小、耗能和延性较差。
2017, 32(1): 45-50.
doi: 10.13206/j.gjg.201701010
摘要:
针对U肋内侧增设内隔板的构造形式,开展正交异性钢桥面板足尺模型的静力及疲劳试验,分析内隔板对正交异性钢桥面板连接细节的力学性能及疲劳强度的改善。试验结果表明:内隔板对U肋与横隔板开孔根部连接位置的应力集中改善明显,对其他易发生疲劳破坏的连接细节应力水平亦有所改善,静力分析数值模型计算结果与静力试验结果吻合;常幅疲劳加载至230万次时,在U肋腹板位置发现3条明显的顺桥向裂纹,以距离焊趾10 mm位置的测点应力下降作为判断疲劳破坏的依据,无内隔板U肋腹板连接处疲劳强度高于Eurocode 3和AASHTO所规定的疲劳强度,而受焊接初始缺陷的影响,增加内隔板后U肋腹板连接处疲劳强度高于Eurocode 3而低于AASHTO中所规定的疲劳强度;U肋与横隔板开孔根部的焊缝质量对疲劳裂纹的产生和发展影响显著。
针对U肋内侧增设内隔板的构造形式,开展正交异性钢桥面板足尺模型的静力及疲劳试验,分析内隔板对正交异性钢桥面板连接细节的力学性能及疲劳强度的改善。试验结果表明:内隔板对U肋与横隔板开孔根部连接位置的应力集中改善明显,对其他易发生疲劳破坏的连接细节应力水平亦有所改善,静力分析数值模型计算结果与静力试验结果吻合;常幅疲劳加载至230万次时,在U肋腹板位置发现3条明显的顺桥向裂纹,以距离焊趾10 mm位置的测点应力下降作为判断疲劳破坏的依据,无内隔板U肋腹板连接处疲劳强度高于Eurocode 3和AASHTO所规定的疲劳强度,而受焊接初始缺陷的影响,增加内隔板后U肋腹板连接处疲劳强度高于Eurocode 3而低于AASHTO中所规定的疲劳强度;U肋与横隔板开孔根部的焊缝质量对疲劳裂纹的产生和发展影响显著。
2017, 32(1): 51-55.
doi: 10.13206/j.gjg.201701011
摘要:
浦东金融广场T3塔楼采用钢框架-钢筋混凝土核心筒的结构体系,用悬挂结构体系实现顶部立面收进,以满足下部结构的净高及建筑室内空间需求。通过对结构不规则情况以及转换斜杆上端传力路径分析,提出有针对性的加强措施。结合钢结构的施工安装顺序,对悬挂结构进行施工模拟分析。针对该工程结构总高度不高、侧向刚度主要由核心筒剪力墙提供的情况,框架柱采用Q460高强度钢材,既提高了项目的经济性,也实现了一定的节材、节能效果,具有良好的经济效益和社会效益。
浦东金融广场T3塔楼采用钢框架-钢筋混凝土核心筒的结构体系,用悬挂结构体系实现顶部立面收进,以满足下部结构的净高及建筑室内空间需求。通过对结构不规则情况以及转换斜杆上端传力路径分析,提出有针对性的加强措施。结合钢结构的施工安装顺序,对悬挂结构进行施工模拟分析。针对该工程结构总高度不高、侧向刚度主要由核心筒剪力墙提供的情况,框架柱采用Q460高强度钢材,既提高了项目的经济性,也实现了一定的节材、节能效果,具有良好的经济效益和社会效益。
2017, 32(1): 56-59.
doi: 10.13206/j.gjg.201701012
摘要:
结合抗震设防烈度为9度的某火电厂房钢结构主厂房的结构选型,采用振型反应谱分解法和静力弹塑性分析方法对框架-中心支撑方案和框架-偏心支撑方案进行抗震性能和结构延性的比较研究,并进一步对其经济性进行了对比。结果表明:9度区钢结构主厂房框架-偏心支撑体系具有更优越的抗震性能和经济性。
结合抗震设防烈度为9度的某火电厂房钢结构主厂房的结构选型,采用振型反应谱分解法和静力弹塑性分析方法对框架-中心支撑方案和框架-偏心支撑方案进行抗震性能和结构延性的比较研究,并进一步对其经济性进行了对比。结果表明:9度区钢结构主厂房框架-偏心支撑体系具有更优越的抗震性能和经济性。
2017, 32(1): 60-63.
doi: 10.13206/j.gjg.201701013
摘要:
以大跨度空间结构为背景,选取联方-凯威特型单层球面网壳结构作为研究对象,以命令流的形式对其进行快速建模及整体稳定分析,运用有限元软件ANSYS进行特征值屈曲分析、荷载位移过程分析以及进一步地考虑结构初始缺陷下双重非线性的极限承载力研究,得出考虑网壳的初始缺陷和双非线性对刚度及承载力有一定的削弱作用,可为工程设计与应用提供一定的理论依据。
以大跨度空间结构为背景,选取联方-凯威特型单层球面网壳结构作为研究对象,以命令流的形式对其进行快速建模及整体稳定分析,运用有限元软件ANSYS进行特征值屈曲分析、荷载位移过程分析以及进一步地考虑结构初始缺陷下双重非线性的极限承载力研究,得出考虑网壳的初始缺陷和双非线性对刚度及承载力有一定的削弱作用,可为工程设计与应用提供一定的理论依据。
2017, 32(1): 64-68.
doi: 10.13206/j.gjg.201701014
摘要:
基于大型通用有限元分析软件ANSYS/APDL的PDS模块以及自编的前后处理程序,对K8-联方混合型单层球面网壳进行静力稳定性研究,通过对9 300个算例的计算、统计和分析,研究矢跨比、频数比以及初始缺陷等参数对网壳稳定承载能力的影响,并在统计分析的基础上提出适当的初始缺陷值以及具有较高保证率的N阶缺陷模态法。
基于大型通用有限元分析软件ANSYS/APDL的PDS模块以及自编的前后处理程序,对K8-联方混合型单层球面网壳进行静力稳定性研究,通过对9 300个算例的计算、统计和分析,研究矢跨比、频数比以及初始缺陷等参数对网壳稳定承载能力的影响,并在统计分析的基础上提出适当的初始缺陷值以及具有较高保证率的N阶缺陷模态法。
2017, 32(1): 69-74.
doi: 10.13206/j.gjg.201701015
摘要:
采用ABAQUS软件,对12个蜂窝节点和4个实腹节点进行在低周往复循环荷载作用下的模拟数值分析,分析开孔形状、节点处端板是否设置加劲肋、端板放置形式这3个因素对节点的抗震性能的影响。节点抗震性能包括滞回性能、骨架曲线、刚度退化、延性性能、耗能性能、节点域的承载力。模拟分析表明:对于不同开孔形状下的蜂窝节点,抗震性能按圆形孔、正六边形孔、正方形孔的顺序依次变差,对于节点端板设置加劲肋的蜂窝节点和实腹节点抗震性能方面优于未设置端板加劲肋的节点。端板平放的蜂窝节点抗震性能方面优于端板竖放的蜂窝节点。
采用ABAQUS软件,对12个蜂窝节点和4个实腹节点进行在低周往复循环荷载作用下的模拟数值分析,分析开孔形状、节点处端板是否设置加劲肋、端板放置形式这3个因素对节点的抗震性能的影响。节点抗震性能包括滞回性能、骨架曲线、刚度退化、延性性能、耗能性能、节点域的承载力。模拟分析表明:对于不同开孔形状下的蜂窝节点,抗震性能按圆形孔、正六边形孔、正方形孔的顺序依次变差,对于节点端板设置加劲肋的蜂窝节点和实腹节点抗震性能方面优于未设置端板加劲肋的节点。端板平放的蜂窝节点抗震性能方面优于端板竖放的蜂窝节点。
2017, 32(1): 75-82.
doi: 10.13206/j.gjg.201701016
摘要:
基于装配式建筑采用的方钢管钢柱与板块连接节点即柱座节点的重要性,利用有限元分析软件ABAQUS建立该节点的数值模型,分析法兰板厚度、螺栓孔直径大小、高强螺栓预紧力和高强螺栓型号4个影响因素对柱座节点竖向荷载-位移曲线、钢柱法兰板螺栓孔壁应力、钢梁法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量的影响。由分析可知:法兰板厚度对柱座节点的竖向受力性能影响较大;螺栓孔直径大小对柱座节点的极限位移、延性系数和钢柱法兰板螺栓孔壁应力影响较大;高强螺栓预紧力对钢柱法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量影响较大;高强螺栓型号对柱座节点的屈服位移、屈服承载力、极限位移、延性系数、钢柱法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量均有较大的影响。
基于装配式建筑采用的方钢管钢柱与板块连接节点即柱座节点的重要性,利用有限元分析软件ABAQUS建立该节点的数值模型,分析法兰板厚度、螺栓孔直径大小、高强螺栓预紧力和高强螺栓型号4个影响因素对柱座节点竖向荷载-位移曲线、钢柱法兰板螺栓孔壁应力、钢梁法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量的影响。由分析可知:法兰板厚度对柱座节点的竖向受力性能影响较大;螺栓孔直径大小对柱座节点的极限位移、延性系数和钢柱法兰板螺栓孔壁应力影响较大;高强螺栓预紧力对钢柱法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量影响较大;高强螺栓型号对柱座节点的屈服位移、屈服承载力、极限位移、延性系数、钢柱法兰板螺栓孔壁应力和高强螺栓滑移量均有较大的影响。
2017, 32(1): 83-86.
doi: 10.13206/j.gjg.201701017
摘要:
为分析外包钢筋混凝土加固钢柱后组成叠合柱的轴压承载性能,应用ABAQUS建立三维有限元模型,对不同初应力系数时加固的外包钢筋混凝土叠合柱用进行了有限元模拟。结合有限元模型,分析初应力系数对加固后柱的轴压承载力的影响规律。初应力使得外包钢筋混凝土加固的钢柱荷载-变形位移曲线后移,轴力集中于钢骨,初应力系数对其承载力影响显著。分析表明:使用外包钢筋混凝土加固钢柱,初应力系数小于20%时,可按新建结构计算,初应力系数大于20%时,需要对强度进行折减。
为分析外包钢筋混凝土加固钢柱后组成叠合柱的轴压承载性能,应用ABAQUS建立三维有限元模型,对不同初应力系数时加固的外包钢筋混凝土叠合柱用进行了有限元模拟。结合有限元模型,分析初应力系数对加固后柱的轴压承载力的影响规律。初应力使得外包钢筋混凝土加固的钢柱荷载-变形位移曲线后移,轴力集中于钢骨,初应力系数对其承载力影响显著。分析表明:使用外包钢筋混凝土加固钢柱,初应力系数小于20%时,可按新建结构计算,初应力系数大于20%时,需要对强度进行折减。
2017, 32(1): 87-90.
doi: 10.13206/j.gjg.201701018
摘要:
分析了中国、美国和欧洲等国内外抗震设计规范对抗震结构中钢材断后伸长率的要求,指出了各国规范的要求基本相同,而中国的相关设计规范对钢材的断后伸长率值对应的试样种类和标距未予明确。钢材的断后伸长率有不同的种类,通过伸长率指标的换算,并结合实际工程中使用的国产钢材的的屈强比和伸长率工程调研和统计分析,由此得出结论:国产Q235—Q460级别的钢材性能可以满足抗震结构要求的屈强比、伸长率要求。
分析了中国、美国和欧洲等国内外抗震设计规范对抗震结构中钢材断后伸长率的要求,指出了各国规范的要求基本相同,而中国的相关设计规范对钢材的断后伸长率值对应的试样种类和标距未予明确。钢材的断后伸长率有不同的种类,通过伸长率指标的换算,并结合实际工程中使用的国产钢材的的屈强比和伸长率工程调研和统计分析,由此得出结论:国产Q235—Q460级别的钢材性能可以满足抗震结构要求的屈强比、伸长率要求。
2017, 32(1): 91-96.
doi: 10.13206/j.gjg.201701019
摘要:
为了深入研究Loukouni大桥的疲劳性能,选取该桥两处典型疲劳细节,基于ANSYS软件计算得到疲劳细节处的应力影响面分布,并参考各国相关规范的疲劳车辆荷载模型,通过最不利加载的方式获得相应的疲劳应力幅,比较不同规范的疲劳验算方法及疲劳评估结果。分析表明,基于欧洲规范的疲劳验算最为保守。
为了深入研究Loukouni大桥的疲劳性能,选取该桥两处典型疲劳细节,基于ANSYS软件计算得到疲劳细节处的应力影响面分布,并参考各国相关规范的疲劳车辆荷载模型,通过最不利加载的方式获得相应的疲劳应力幅,比较不同规范的疲劳验算方法及疲劳评估结果。分析表明,基于欧洲规范的疲劳验算最为保守。
2017, 32(1): 97-99.
doi: 10.13206/j.gjg.201701020
摘要:
某核电站钢衬里穹顶整体吊装需进行地面拼装,通过建立力学模型分析拼装变形量,然后采用塔架组合支撑调节系统对穹顶进行反变形处理,采用防变形工装及合理的焊接顺序等技术进行穹顶拼装过程中的变形控制,保证了拼装后穹顶整体结构尺寸满足设计要求。
某核电站钢衬里穹顶整体吊装需进行地面拼装,通过建立力学模型分析拼装变形量,然后采用塔架组合支撑调节系统对穹顶进行反变形处理,采用防变形工装及合理的焊接顺序等技术进行穹顶拼装过程中的变形控制,保证了拼装后穹顶整体结构尺寸满足设计要求。
2017, 32(1): 100-104.
doi: 10.13206/j.gjg.201701021
摘要:
为了得到火作用下钢管约束型钢混凝土柱的抗火性能,采用有限元软件ABAQUS建立钢管约束型钢混凝土柱有限元模型、分析ISO-834标准升温条件下构件的温度场分布和耐火极限。研究截面尺寸、荷载比、长细比等因素对构件耐火极限的影响规律。采用试验数据对分析结果进行验证,吻合较好。
为了得到火作用下钢管约束型钢混凝土柱的抗火性能,采用有限元软件ABAQUS建立钢管约束型钢混凝土柱有限元模型、分析ISO-834标准升温条件下构件的温度场分布和耐火极限。研究截面尺寸、荷载比、长细比等因素对构件耐火极限的影响规律。采用试验数据对分析结果进行验证,吻合较好。
2017, 32(1): 105-110.
doi: 10.13206/j.gjg.201701022
摘要:
为得到火作用下圆钢管约束钢筋混凝土柱的温度分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了ISO-834标准火作用升温条件下钢管约束钢筋混凝土柱截面温度场计算模型,分析了升温时间、含钢率、钢管直径、钢管材料类型(普通钢和耐火钢)及纵筋保护层厚度等参数对截面温度场的影响。分析结果表明,升温时间、钢管直径对截面温度场影响较大,而含钢率、钢材种类、混凝土强度以及纵筋保护层厚度对截面温度场的影响较小。基于有限元分析结果,对比了已有的ISO-834标准火作用下组合柱的温度场简化计算式,对比结果表明:已有简化计算式可较准确地计算钢管的温度,但不能较准确地计算钢筋和混凝土的温度。
为得到火作用下圆钢管约束钢筋混凝土柱的温度分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了ISO-834标准火作用升温条件下钢管约束钢筋混凝土柱截面温度场计算模型,分析了升温时间、含钢率、钢管直径、钢管材料类型(普通钢和耐火钢)及纵筋保护层厚度等参数对截面温度场的影响。分析结果表明,升温时间、钢管直径对截面温度场影响较大,而含钢率、钢材种类、混凝土强度以及纵筋保护层厚度对截面温度场的影响较小。基于有限元分析结果,对比了已有的ISO-834标准火作用下组合柱的温度场简化计算式,对比结果表明:已有简化计算式可较准确地计算钢管的温度,但不能较准确地计算钢筋和混凝土的温度。
2017, 32(1): 111-116.
doi: 10.13206/j.gjg.201701023
摘要:
为研究点蚀损伤对钢梁腹板受剪性能的影响,采用有限元法研究板厚、蚀坑数量和蚀坑直径对点蚀剪切板受剪性能的影响,提出纯剪切作用下钢梁腹板弹性临界力、剪切刚度和弹塑性临界荷载的计算式。研究表明:点蚀体积损伤Dv和点蚀表面损伤Ds分别是描述剪切板的弹性剪切临界荷载和纯剪切刚度退化的参数,且Dv与点蚀板剪切弹塑性临界荷载有较强的相关性。所提出的计算式方便工程应用,可为点蚀损伤下钢梁的承载力和刚度计算提供依据。
为研究点蚀损伤对钢梁腹板受剪性能的影响,采用有限元法研究板厚、蚀坑数量和蚀坑直径对点蚀剪切板受剪性能的影响,提出纯剪切作用下钢梁腹板弹性临界力、剪切刚度和弹塑性临界荷载的计算式。研究表明:点蚀体积损伤Dv和点蚀表面损伤Ds分别是描述剪切板的弹性剪切临界荷载和纯剪切刚度退化的参数,且Dv与点蚀板剪切弹塑性临界荷载有较强的相关性。所提出的计算式方便工程应用,可为点蚀损伤下钢梁的承载力和刚度计算提供依据。
