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剖分t型钢梁柱连接滞回性能研究

建筑科学 2010年第5期26卷 28-32页

作者：李凤霞布欣王新武洛阳理工学院土木工程系河南洛阳471023

t型钢梁柱节点是典型的半刚性连接形式之一,目前已初步应用在工程实践中。本文对t型钢连接原型模型进行循环荷载作用下的试验研究,并对试验模型进行非线性有限元分析计算,分析了剖分t型钢梁柱连接节点在循环荷载作用下的破坏机理,为t型... 详细信息

t型钢梁柱节点是典型的半刚性连接形式之一,目前已初步应用在工程实践中。本文对t型钢连接原型模型进行循环荷载作用下的试验研究,并对试验模型进行非线性有限元分析计算,分析了剖分t型钢梁柱连接节点在循环荷载作用下的破坏机理,为t型钢梁柱连接在钢框架中的应用提供一定的理论依据。

关键词：剖分t型钢循环荷载滞回特性非线性分析

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剖分t型钢三角形钢屋架节点受力性能分析

剖分T型钢三角形钢屋架节点受力性能分析

作者：何苗西安建筑科技大学

学位级别：硕士

国家建筑标准图集《轻型屋面三角形钢屋架(剖分t型钢)》06SG517-2中,屋架弦杆采用热轧剖分t型钢,中竖杆采用双角钢十字截面,其他腹杆采用单角钢截面。t型钢弦杆的腹板兼做节点板,传力直接,但受力复杂。论文针对这种新型节点形式进行受... 详细信息

国家建筑标准图集《轻型屋面三角形钢屋架(剖分t型钢)》06SG517-2中,屋架弦杆采用热轧剖分t型钢,中竖杆采用双角钢十字截面,其他腹杆采用单角钢截面。t型钢弦杆的腹板兼做节点板,传力直接,但受力复杂。论文针对这种新型节点形式进行受力性能分析,以期为设计工作提供参考。论文首先建立了屋架跨中下弦节点的ANSYS有限元分析模型,并与已有试验结果进行了对比,验证了模型的正确性。在此基础上,对图集中的22个屋架的跨中下弦节点在设计荷载下的受力性能进行了计算分析。分析结果表明,只有个别屋架的跨中下弦节点有小部分区域进入塑性,但不影响结构安全;由于屋架下弦次弯矩很小,次应力对节点的受力性能影响甚微,可以忽略不计。然后论文对所有屋架的跨中下弦节点进行了弹塑性全过程分析,得到了节点的极限承载力、破坏模式和应力分布规律等。分析结果表明,图集中该节点的设计安全可靠;节点的破坏模式可以分为三类:中竖杆与斜腹杆相交区域破坏、形成贯通的塑性区和中竖杆或下弦杆破坏;节点破坏前没有明显的屈服平台,呈现脆性破坏的特征。最后基于上述分析结果,论文提出了一些构造建议。

关键词：三角形钢屋架剖分t型钢桁架节点极限承载力破坏模式

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剖分t型钢压杆整体稳定性研究

剖分T型钢压杆整体稳定性研究

作者：李晓宇河南工业大学

学位级别：硕士

剖分t型钢因其便于加工制作在桁架结构中应用广泛。作为一种常用的单轴对称截面压杆,剖分t型钢的整体稳定性能值得深入研究。本文借助解析法和有限元法,对剖分t型钢压杆绕对称轴发生的弯扭失稳和弯曲失稳进行理论分析和数值模拟。并将... 详细信息

剖分t型钢因其便于加工制作在桁架结构中应用广泛。作为一种常用的单轴对称截面压杆,剖分t型钢的整体稳定性能值得深入研究。本文借助解析法和有限元法,对剖分t型钢压杆绕对称轴发生的弯扭失稳和弯曲失稳进行理论分析和数值模拟。并将分析结果与已有的试验研究结果进行对比,得出一系列具有工程指导意义的结论。具体研究内容及结论如下:1、剖分t型钢压杆弯扭屈曲稳定系数计算方法研究对压弯杆件绕对称轴失稳时的承载力计算时将涉及到整体稳定系数φb的计算。《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中对梁的整体稳定系数φb计算公式虽然比较复杂,但对压弯构件弯扭失稳承载力计算时,提供了相应的简化计算公式。新修订的《钢结构设计规范》(报批稿)对梁的整体稳定计算做出了较大调整,但计算公式仍然较为复杂。且报批稿仅对工字型和H形截面构件提供了简化公式,未对t形截面构件做出说明。通过对t型截面受弯构件整体稳定系数计算公式的推演,并结合相关参考文献对上述各种稳定系数计算公式进行对比分析,拟合得到合理的剖分t型钢压杆弯扭屈曲稳定系数简化公式。本文提出的稳定系数简化公式,即保证了设计安全,又避免了稳定系数取值过于保守,可以适用于弯矩使翼缘受压的桁架压杆面外稳定承载力计算。2、不同受力条件下的剖分t型钢压杆整体稳定承载力研究本文借助解析法和ANSYS有限元分析,对中翼缘(tM)截面和窄翼缘(tN)截面分别进行稳定承载力计算,并将计算结果和已有的试验研究结果进行对比。分析发现:对于理想的压杆,其形心受压时的屈曲荷载要低于剪切中心受压时的屈曲荷载。然而,对于实际工程中存在初弯曲、初偏心以及残余应力的剖分t型钢压杆而言,将其受到的压力由形心轴移动到剪切中心轴后,其形心受压时的屈曲荷载要高于剪心受压时的屈曲荷载。在t型钢桁架设计中,“把所受压力的作用线由剖分t型钢压杆的形心轴移动到剪切中心轴”,将引发实际工程中设计上的错误,导致桁架杆件稳定承载力不足。这一点需要引起工程设计人员的注意。

关键词：剖分t型钢弯扭屈曲整体失稳简化公式

剖分t型钢剪心压杆屈曲性能的理论与试验研究

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剖分T型钢剪心压杆屈曲性能的理论与试验研究

作者：史小强西安建筑科技大学

学位级别：硕士

剖分t型钢作为一种新型材料，由于具有截面经济、货源充足、节点构造简单等优点，得到了越来越广泛的应用。近年来我国剖分t型钢的应用也在逐渐增多，并对这种构件的性能开展了较多的研究，但主要是针对t型钢构件轴心受压时的情况。t型... 详细信息

剖分t型钢作为一种新型材料，由于具有截面经济、货源充足、节点构造简单等优点，得到了越来越广泛的应用。近年来我国剖分t型钢的应用也在逐渐增多，并对这种构件的性能开展了较多的研究，但主要是针对t型钢构件轴心受压时的情况。t型钢属于单轴对称截面，屈曲性能与双轴对称截面有所不同。当压力作用于截面形心时，绕对称轴弯曲屈曲变形时同时会发生扭转，从而使截面临界荷载降低;但是如果把轴线压力移至截面剪心，绕对称轴屈曲则是只弯不扭。本文通过理论分析、试验研究、有限元计算研究了热轧H型钢剖分t型钢剪心受压屈曲性能及承载力问题。为了验证理论推导的合理性，对三种不同截面，不同长细比的十四个试件进行了剪心受压试验及相应的材性试验，考察压力作用于t型钢剪心时的整体稳定性能、剖分t型钢腹板抵抗局部失稳的能力及其与绕对称轴整体失稳的关系，验证《钢结构设计规范》（GB50017-2003）建议的腹板高厚比限值的适用性，在考虑残余应力、几何缺陷等因素基础上，采用大型有限元软件ANSYS对剖分t型钢剪心压杆的稳定性能进行了分析。结果表明：规范GB50017-2003中压弯构件计算公式和腹板高厚比限值用于t型钢剪心压杆是安全可靠的。

关键词：剖分t型钢剪心受压试验研究失稳

剖分t型钢轴心受压构件整体稳定承载力的试验与理论研究

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剖分T型钢轴心受压构件整体稳定承载力的试验与理论研究

作者：党伟西安建筑科技大学

学位级别：硕士

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）修正了GBJ17-88中关于剖分t型钢轴心受压构件的稳定设计的相关条款。GB50017-2003认为，对于单轴对称截面轴心受压构件，绕截面对称轴的稳定属于弯扭屈曲问题。为了利于热轧剖分t型钢这种材料的推广... 详细信息

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）修正了GBJ17-88中关于剖分t型钢轴心受压构件的稳定设计的相关条款。GB50017-2003认为，对于单轴对称截面轴心受压构件，绕截面对称轴的稳定属于弯扭屈曲问题。为了利于热轧剖分t型钢这种材料的推广利用，有必要通过实验来进一步验证其修正的合理性。本文对剖分t型钢构件进行了轴心受压整体稳定承载力理论研究：首先，阐述了剖分t型钢轴心受压构件弯曲屈曲和弯扭屈曲两种失稳形式;其次，认为影响构件的弹塑性稳定整体承载力的主要因素是初弯曲、初偏心和残余应力;最后，按照GB50017-2003规范提出弯扭屈曲换算长细比的计算方法。为了验证理论推导的合理性，在西安建筑科技大学结构实验室作了三种不同截面，每种截面各取五种不同长细比，共十五个试件的轴心受压试验及相应的材性试验;根据材性试验，在同时考虑残余应力和初始缺陷的情况下，对这十五个试件进行了线性和非线性的有限单元法分析，得出相应构件的屈曲模态、屈曲荷载和荷载—位移曲线，屈曲模态和荷载—位移曲线与理论分析和实验研究是相符合的。通过以上三方面的分析，认为GB50017-2003对剖分t型钢整体稳定计算的方法是基本合适的，能够保证安全，而且是保守的。建议长细比不大的构件不能用宽厚比大的型钢规格。

关键词：剖分t型钢弯扭屈曲整体稳定承载力有限单元法试验研究

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大长细比剖分t型钢压杆的承载性能试验研究

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2013年第6期45卷 767-771页

作者：王先铁段鹏程罗古秋周清汉宋文俊杨航东西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 中国建筑西北设计研究院有限公司陕西西安710018

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)提供了轴心受压构件、压弯构件设计公式,而大长细比剖分t型钢压杆的承载性能还有待进一步的试验研究,以检验规范设计公式对大长细比剖分t型钢压杆的适用性.对三种大长细比的8根剖分t型钢压杆进行了静... 详细信息

《钢结构设计规范》(GB50017-2003)提供了轴心受压构件、压弯构件设计公式,而大长细比剖分t型钢压杆的承载性能还有待进一步的试验研究,以检验规范设计公式对大长细比剖分t型钢压杆的适用性.对三种大长细比的8根剖分t型钢压杆进行了静力加载试验,得到了杆件的极限承载力和破坏形态.基于材性试验结果,考虑了初始缺陷,采用通用有限元软件ABAQUS 6.10-1对压杆进行了有限元分析,与试验结果吻合较好.与试验结果对比表明,《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中轴心受压构件和压弯构件的计算公式可用于大长细比剖分t型钢压杆承载力计算.

关键词：剖分t型钢大长细比试验研究有限元分析

基于OIC的剖分t型钢受压构件承载力性能研究

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基于OIC的剖分T型钢受压构件承载力性能研究

作者：熊虎长安大学

学位级别：硕士

近年来,随着钢结构发展,剖分t型钢可用来替代双角钢用在钢桁架中作为上下弦杆,同时使得构造简化,具有较好的经济效益。t型钢应用中主要的受力形式为轴压或剪心受压。目前,国内外多数钢结构设计规范在构件承载力计算时存在一些不足。如... 详细信息

近年来,随着钢结构发展,剖分t型钢可用来替代双角钢用在钢桁架中作为上下弦杆,同时使得构造简化,具有较好的经济效益。t型钢应用中主要的受力形式为轴压或剪心受压。目前,国内外多数钢结构设计规范在构件承载力计算时存在一些不足。如我国规范在承载力设计时,忽略板间相互作用,不考虑应变强化等。欧洲钢结构设计规范采用截面分类法对构件进行设计,根据板件宽厚比,把截面分为四类,在第Ⅱ和第Ⅲ类截面设计时存在不连续的断层现象。OIC(Overall Interaction Concept)方法基于改进的Aryton-perry公式不仅理论完善且应用简便,能有效处理上述规范中弊端。国内外大多将OIC方法应用于闭口截面,拓展至剖分t型钢压杆的理论仍处于空白,亟待进一步研究。本文采用大型通用软件ABAQUS对剖分t型钢轴压、剪心受压下屈曲承载力性能进行模拟,考虑材料应变强化、初始几何缺陷及残余应力等因素。经试验数据验证模型准确性,进一步对可能影响构件极限承载力的变参:屈服强度f、截面高宽比H/B、腹板与翼缘厚度比t/t及荷载作用位置进行分析研究。结果表明材料屈服强度对轴压及剪心受压剖分t型钢正则化极限承载力无明显影响,最大差值6%,故拟合OIC建议公式时不予考虑,截面高宽比H/B对剖分t型钢压杆影响显著,主要影响区处于正则化长细比中间值,此时构件屈曲模态及对于缺陷敏感度不同。腹板与翼缘厚度比t/t影响与H/B类同,在拟合OIC建议公式应同时考虑H/B与t/t影响。当荷载作用线由截面形心移至截面剪切中心时,构件极限承载力最大下降75.84%,因此把所受压力的作用线由形心轴移动到剪切中心轴,将造成构件稳定承载力损失。工程设计者需对这一问题提高警惕。基于数值模型计算结果,本文提出了剖分t型钢轴压及剪心受压构件建议OIC公式,同时与我国规范、美国设计规范及欧洲设计规范进行对比分析。最后利用现有实验数据验证所提建议OIC公式准确性,可知,所提建议公式无论从连续性还是精确性考虑较其他设计方法都更优。

关键词：剖分t型钢 OIC 轴心受压剪心受压极限承载力

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大长细比剖分t型钢压杆的整体稳定性能研究

大长细比剖分T型钢压杆的整体稳定性能研究

作者：罗古秋西安建筑科技大学

学位级别：硕士

现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003）提供了轴心受压构件和压弯构件的设计公式，但目前国内外对于剖分t型钢压杆的研究并不多，尤其对于大长细比剖分t型钢压杆的研究很少，需要进一步的试验研究和理论分析，以检验规范计算公式的适... 详细信息

现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003）提供了轴心受压构件和压弯构件的设计公式，但目前国内外对于剖分t型钢压杆的研究并不多，尤其对于大长细比剖分t型钢压杆的研究很少，需要进一步的试验研究和理论分析，以检验规范计算公式的适用性。本文对大长细比（长细比大于100）剖分t型钢压杆的整体稳定性能进行了系统的研究。对剖分t型钢进行了材性试验，在此基础上对三根长细比为100的剖分t型钢压杆进行了静力试验。三根杆件加载点分别为截面剪心、形心和剪心与形心的中点，通过试验研究得到了杆件的极限承载力、破坏形态、应变位移数据等。基于材性试验结果，采用通用有限元软件ABAQUS6.10-1对大长细比剖分t型钢压杆进行了有限元分析，并与试验结果进行对比，验证了有限元模型的准确性。采用有限元方法对大长细比剖分t型钢进行了分析，得到杆件的极限承载力、破坏形态、应力分布和位移数据等，有限元分析考虑了初弯曲和残余应力对压杆承载性能的影响。最后按照稳定理论计算公式、规范计算公式对大长细比剖分t型钢压杆承载力进行计算，与试验结果、有限元计算结果进行对比，并分析了初弯曲、残余应力对杆件承载力的影响。研究表明，现行《钢结构设计规范》（GB50017-2003）对轴心受压构件和压弯构件的设计计算公式可用于大长细比剖分t型钢压杆的稳定承载力计算。

关键词：剖分t型钢大长细比整体稳定试验研究有限元分析

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剖分t型钢轴心受压构件的试验研究

西安航空技术高等专科学校学报 2009年第3期27卷 51-53页

作者：党伟西安航空技术高等专科学校动力工程系陕西西安710077

《钢结构设计规范》GB50017-2003认为:单轴对称的t型钢轴心压杆绕对称轴的稳定性是弯扭失稳问题。本次试验发现,剖分t型钢轴压杆有必要做弯扭屈曲验算,计算方法采用换算长细比法。结果表明:换算长细比法能够确保安全,被广泛采用。

关键词：剖分t型钢压杆弯扭屈曲稳定换算长细比