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2025年 第40卷 第2期
2025, 40(2): 1-9.
doi: 10.13206/j.gjgS24092003
摘要
摘要:
不锈钢材料因其优良的表观性能和卓越的耐腐蚀性,已被广泛应用于建筑工程的屋面、屋盖、幕墙等结构部件中。其中,卷边C形截面不锈钢构件,凭借其较高的材料利用率和良好的力学特性,成为了建筑领域中重要的应用截面形式。该截面形状在提高构件惯性矩和抗扭刚度的同时,也能有效减少材料用量,满足结构安全与经济性的双重要求。然而,由于其复杂的屈曲行为和破坏机理,卷边C形截面不锈钢构件的屈曲性能仍然是当前研究的重点和难点。迄今为止,学者们根据破坏形态将卷边C形截面不锈钢构件的屈曲性能分为了单一模态屈曲(整体屈曲、局部屈...
不锈钢材料因其优良的表观性能和卓越的耐腐蚀性,已被广泛应用于建筑工程的屋面、屋盖、幕墙等结构部件中。其中,卷边C形截面不锈钢构件,凭借其较高的材料利用率和良好的力学特性,成为了建筑领域中重要的应用截面形式。该截面形状在提高构件惯性矩和抗扭刚度的同时,也能有效减少材料用量,满足结构安全与经济性的双重要求。然而,由于其复杂的屈曲行为和破坏机理,卷边C形截面不锈钢构件的屈曲性能仍然是当前研究的重点和难点。迄今为止,学者们根据破坏形态将卷边C形截面不锈钢构件的屈曲性能分为了单一模态屈曲(整体屈曲、局部屈...
2025, 40(2): 10-20.
doi: 10.13206/j.gjgS24092004
摘要:
为研究半刚性框架内填波纹钢板剪力墙对结构抗震性能影响,利用ABAQUS建立数值模型进行探索分析。通过设计3种不同构造的波纹钢板剪力墙,并与半刚性框架相结合,研究此结构体系抗震性能。首先建立单层单跨有限元模型,与现有文献中相关研究模型进行对比验证,确保模型精确性。然后在此基础上建立3种不同构造的波纹钢板剪力墙体,分别与此半刚性框架相结合形成半刚性框架-波纹钢板剪力墙结构体系,研究体系在侧向力作用下抗震性能,最后探究半刚性框架内嵌不同墙体的结构体系剪力分配规律。有限元研究结果表明:半刚性框架(KKJ...
为研究半刚性框架内填波纹钢板剪力墙对结构抗震性能影响,利用ABAQUS建立数值模型进行探索分析。通过设计3种不同构造的波纹钢板剪力墙,并与半刚性框架相结合,研究此结构体系抗震性能。首先建立单层单跨有限元模型,与现有文献中相关研究模型进行对比验证,确保模型精确性。然后在此基础上建立3种不同构造的波纹钢板剪力墙体,分别与此半刚性框架相结合形成半刚性框架-波纹钢板剪力墙结构体系,研究体系在侧向力作用下抗震性能,最后探究半刚性框架内嵌不同墙体的结构体系剪力分配规律。有限元研究结果表明:半刚性框架(KKJ...
2025, 40(2): 21-28.
doi: 10.13206/j.gjgS24091301
摘要:
L形、T形、十字形钢管混凝土异形柱采用方钢管和混凝土组成,综合两种材料的力学性能,采用轴心受压试验的方法,对比研究了9根不同长细比的L形、T形、十字形钢管混凝土异形柱的截面形式和试件长度对其破坏形态、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线和荷载-泊松比曲线等的影响。结果表明:短柱发生截面强度破坏,长柱发生弯曲破坏;在所研究的长度范围内,试件长度对L形截面试件和T形截面试件的承载力影响较大,对十字形的影响较小;所有试件的水平挠度与荷载几乎呈线性关系,试件屈服后,水平挠度迅速发展;异形柱在1/2高度处应变最...
L形、T形、十字形钢管混凝土异形柱采用方钢管和混凝土组成,综合两种材料的力学性能,采用轴心受压试验的方法,对比研究了9根不同长细比的L形、T形、十字形钢管混凝土异形柱的截面形式和试件长度对其破坏形态、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线和荷载-泊松比曲线等的影响。结果表明:短柱发生截面强度破坏,长柱发生弯曲破坏;在所研究的长度范围内,试件长度对L形截面试件和T形截面试件的承载力影响较大,对十字形的影响较小;所有试件的水平挠度与荷载几乎呈线性关系,试件屈服后,水平挠度迅速发展;异形柱在1/2高度处应变最...
2025, 40(2): 29-36.
doi: 10.13206/j.gjgS24091402
摘要:
将高强钢应用于圆钢管约束型钢混凝土柱中,不仅可以避免局部屈曲问题,还能有效提高构件的力学性能,充分发挥组合结构的优势。采用ABAQUS软件建立了轴压荷载作用下圆钢管约束型钢混凝土短柱的有限元分析模型,分析了钢骨形状、钢骨强度、钢管强度、混凝土强度及含钢率等参数对配置高强钢的圆钢管约束型钢混凝土柱轴压性能的影响规律。在此基础上,对圆钢管约束型钢混凝土柱各部件的荷载贡献值与峰值状态下截面应力进行了深入分析。研究结果表明:圆钢管约束型钢混凝土柱的轴压承载力随着钢管、钢骨及混凝土强度的增加而提高;钢管通...
将高强钢应用于圆钢管约束型钢混凝土柱中,不仅可以避免局部屈曲问题,还能有效提高构件的力学性能,充分发挥组合结构的优势。采用ABAQUS软件建立了轴压荷载作用下圆钢管约束型钢混凝土短柱的有限元分析模型,分析了钢骨形状、钢骨强度、钢管强度、混凝土强度及含钢率等参数对配置高强钢的圆钢管约束型钢混凝土柱轴压性能的影响规律。在此基础上,对圆钢管约束型钢混凝土柱各部件的荷载贡献值与峰值状态下截面应力进行了深入分析。研究结果表明:圆钢管约束型钢混凝土柱的轴压承载力随着钢管、钢骨及混凝土强度的增加而提高;钢管通...
2025, 40(2): 37-45.
doi: 10.13206/j.gjgS24091501
摘要:
为实现封闭截面钢结构的装配和可拆卸连接技术,设计了一种新型可拆卸单边螺栓,主要由螺杆、套筒、分体垫片及螺母组成,可采用多种施拧方式完成紧固。首先通过预拉力测量及时变效应试验研究了不同施拧顺序下新型单边螺栓的预拉力及随时间变化的预拉力损失情况,结合实际情况分析可施行性高的施拧方式;然后通过单栓连接抗剪试验和抗拉试验,得到了螺栓连接在剪切及拉伸荷载下的荷载-位移曲线,分析了两种荷载下单边螺栓的受力情况与破坏模式,研究了不同施拧顺序对螺栓连接的抗剪承载力与抗拉承载力的影响;基于相关规范并依据试验结果提...
为实现封闭截面钢结构的装配和可拆卸连接技术,设计了一种新型可拆卸单边螺栓,主要由螺杆、套筒、分体垫片及螺母组成,可采用多种施拧方式完成紧固。首先通过预拉力测量及时变效应试验研究了不同施拧顺序下新型单边螺栓的预拉力及随时间变化的预拉力损失情况,结合实际情况分析可施行性高的施拧方式;然后通过单栓连接抗剪试验和抗拉试验,得到了螺栓连接在剪切及拉伸荷载下的荷载-位移曲线,分析了两种荷载下单边螺栓的受力情况与破坏模式,研究了不同施拧顺序对螺栓连接的抗剪承载力与抗拉承载力的影响;基于相关规范并依据试验结果提...
2025, 40(2): 46-55.
doi: 10.13206/j.gjgS23111501
摘要:
T形方颈单边螺栓是一类新型的单侧安装紧固件,可用于闭口截面钢构件连接,其构造简单、安装便利、无需额外的安装辅助工具,能适应现场粗放的施工方式,具有较大的应用潜力。但是目前针对T形方颈单边螺栓连接性能的研究多为模型试验,研究参数单一、缺乏足够的数据支撑。通过ABAQUS有限元分析软件建立了T形方颈单边螺栓连接钢梁-钢管柱三维非线性有限元模型,进一步评估了T形方颈单边螺栓连接钢梁-钢管柱节点的结构性能。利用有限元模型分析结果揭示此类连接的关键结构响应机理,探讨了加强组件与钢管柱间安装间隙、加强组件截...
T形方颈单边螺栓是一类新型的单侧安装紧固件,可用于闭口截面钢构件连接,其构造简单、安装便利、无需额外的安装辅助工具,能适应现场粗放的施工方式,具有较大的应用潜力。但是目前针对T形方颈单边螺栓连接性能的研究多为模型试验,研究参数单一、缺乏足够的数据支撑。通过ABAQUS有限元分析软件建立了T形方颈单边螺栓连接钢梁-钢管柱三维非线性有限元模型,进一步评估了T形方颈单边螺栓连接钢梁-钢管柱节点的结构性能。利用有限元模型分析结果揭示此类连接的关键结构响应机理,探讨了加强组件与钢管柱间安装间隙、加强组件截...
2025, 40(2): 56-62.
doi: 10.13206/j.gjgS24022901
摘要:
钢桥高强度螺栓松动、脱落已成为钢结构行业关注的热点问题。现有的人工检查方法费时、费力且效率较低。机器视觉用于钢桥高强度螺栓松动检测,可大幅度提高检测效率,降低检测成本,确保检测精度。但这种方法在螺栓识别与检测可靠性方面还有待改进,尚未应用于工程实际。针对钢桥高强度螺栓松动角度检测的需求,提出一种基于沙漏网络和数字图像处理的高强度螺栓松动检测算法,算法包含特征点识别与角度计算两部分。识别算法由关键点定位网络和关键点坐标生成模块两个部分组成。关键点定位网络为ResNet-50特征提取网络,旨在生成包...
钢桥高强度螺栓松动、脱落已成为钢结构行业关注的热点问题。现有的人工检查方法费时、费力且效率较低。机器视觉用于钢桥高强度螺栓松动检测,可大幅度提高检测效率,降低检测成本,确保检测精度。但这种方法在螺栓识别与检测可靠性方面还有待改进,尚未应用于工程实际。针对钢桥高强度螺栓松动角度检测的需求,提出一种基于沙漏网络和数字图像处理的高强度螺栓松动检测算法,算法包含特征点识别与角度计算两部分。识别算法由关键点定位网络和关键点坐标生成模块两个部分组成。关键点定位网络为ResNet-50特征提取网络,旨在生成包...
2025, 40(2): 63-70.
doi: 10.13206/j.gjgS24032101
摘要:
正交异性钢桥面板成为大跨度桥面板的主要结构形式之后,由于钢桥面板焊缝较多,焊缝内部或表面很容易产生初始裂纹及夹杂、气孔等焊接缺陷,导致在役钢桥面板焊缝处疲劳开裂现象较为普遍。现有研究多将焊接缺陷简化为平面半椭圆形状,而忽略了焊接缺陷的物理属性,导致焊接缺陷对疲劳裂纹的影响机理不明确。为了研究焊接缺陷对钢桥面板疲劳裂纹扩展行为的影响,结合线弹性断裂力学和FRANC3D-ABAQUS交互模拟技术,开展了钢桥面板焊接夹杂处疲劳裂纹扩展数值模拟。基于ABAQUS建立了含裂纹和夹杂物的半U肋精细化有限元模...
正交异性钢桥面板成为大跨度桥面板的主要结构形式之后,由于钢桥面板焊缝较多,焊缝内部或表面很容易产生初始裂纹及夹杂、气孔等焊接缺陷,导致在役钢桥面板焊缝处疲劳开裂现象较为普遍。现有研究多将焊接缺陷简化为平面半椭圆形状,而忽略了焊接缺陷的物理属性,导致焊接缺陷对疲劳裂纹的影响机理不明确。为了研究焊接缺陷对钢桥面板疲劳裂纹扩展行为的影响,结合线弹性断裂力学和FRANC3D-ABAQUS交互模拟技术,开展了钢桥面板焊接夹杂处疲劳裂纹扩展数值模拟。基于ABAQUS建立了含裂纹和夹杂物的半U肋精细化有限元模...
2025, 40(2): 71-75.
doi: 10.13206/j.gjgS24050620
摘要:
简要回顾了结构性能系数的来源和规范应用,介绍了单自由度体系对结构性能系数的研究结果,分别对欧洲、美国、澳大利亚、新西兰、墨西哥、智利和我国台湾地区抗震规范中性能系数的取值进行了介绍,他们的共同特点是对短周期采用了较小的性能系数。根据新的研究结果给出了与我国抗震规范反应谱配套的结构性能系数公式,并与各国规范比较,建议公式将等位移准则适用范围推后到弹性反应谱的等位移阶段,因而更为保守。
简要回顾了结构性能系数的来源和规范应用,介绍了单自由度体系对结构性能系数的研究结果,分别对欧洲、美国、澳大利亚、新西兰、墨西哥、智利和我国台湾地区抗震规范中性能系数的取值进行了介绍,他们的共同特点是对短周期采用了较小的性能系数。根据新的研究结果给出了与我国抗震规范反应谱配套的结构性能系数公式,并与各国规范比较,建议公式将等位移准则适用范围推后到弹性反应谱的等位移阶段,因而更为保守。
