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高强等边角钢轴压杆局部—整体相关屈曲性能研究

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高强等边角钢轴压杆局部—整体相关屈曲性能研究

作者：冯圆圆河北工程大学

学位级别：硕士

与普通钢材相比,高强度钢材在承载能力、经济效益、可持续发展以及环境保护等多方面有着显著优势,具有良好的发展前景[1],高强角钢轴压杆在输电铁塔和建筑结构中应用逐渐增多[2-3]。高强度钢构件由于强度增加,宽厚比限值降低,即使与普... 详细信息

与普通钢材相比,高强度钢材在承载能力、经济效益、可持续发展以及环境保护等多方面有着显著优势,具有良好的发展前景[1],高强角钢轴压杆在输电铁塔和建筑结构中应用逐渐增多[2-3]。高强度钢构件由于强度增加,宽厚比限值降低,即使与普通强度钢构件采用相同的宽厚比,板件也更容易发生局部屈曲。与此同时,初始缺陷的存在同样会使板件提前产生局部屈曲,但因板件具有一定的屈曲后强度,一般情况下板件发生局部屈曲并不意味着构件整体承载能力的丧失,而是降低了轴压构件的刚度和整体稳定承载力,故随着荷载的增大,整体屈曲也容易提前发生。在高强角钢宽厚比容易超限,局部屈曲易早于整体屈曲,还要发展屈曲后强度的情况下,对高强角钢轴压杆局部-整体相关屈曲性能的研究显得尤为重要。鉴于此,本文进行以下研究:(1)通过对比计算轴压杆承载力的四种方法的适用范围及特点,得出相关屈曲法更适合用于计算轴压杆的局部-整体相关屈曲承载力;(2)采用ANSYS有限元软件,对高强等边角钢轴压杆进行数值分析,随后验证有限元模型建立与分析方法的有效性;继而计算得到高强等边角钢轴压杆局部-整体相关屈曲的屈曲模式并进行分析;(3)考虑不同的肢件宽厚比、钢材屈服强度和构件长细比对高强等边角钢轴压杆局部-整体相关屈曲极限承载力、无量纲化相关屈曲极限承载力和荷载-位移曲线等方面性能的影响,并得出相应结论;(4)结合相关屈曲法,推出高强等边角钢轴压杆的局部-整体相关屈曲建议公式,并将此建议公式和有效屈服强度法一并与有限元分析进行对比,得出该相关屈曲建议公式具有合理性,对高强等边角钢轴压杆的设计与应用有一定的参考价值。

关键词：高强钢热轧等边角钢轴压杆局部-整体相关屈曲无量纲化相关屈曲极限承载力

轴压杆偏心支撑的有效性及Hartford体育馆网架破坏原因分析

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西安冶金建筑学院学报 1990年第3期22卷 221-232页

作者：童根树西安冶金建筑学院建筑工程系

本文研究跨中截面有侧向偏心支撑的双轴对称截面压杆的屈曲问题,重点讨论了支撑偏心大小变化对压杆承载力的影响。研究发现,如压杆侧向无支撑时发生弯曲屈曲,那么为提高压杆承载力而设置带有偏心的侧向支撑是不利的;反之,如压杆无侧向... 详细信息

本文研究跨中截面有侧向偏心支撑的双轴对称截面压杆的屈曲问题,重点讨论了支撑偏心大小变化对压杆承载力的影响。研究发现,如压杆侧向无支撑时发生弯曲屈曲,那么为提高压杆承载力而设置带有偏心的侧向支撑是不利的;反之,如压杆无侧向支撑时发生扭转屈曲,那么,偏心支撑比中心支撑能更有效地提高压杆的屈曲荷载。基于上述结论,本文对Hartford体育馆网架倒塌事故进行了分析,并指出了事故的两个主要原因。

关键词：支撑轴压杆体育馆网架倒塌

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拉挤型CFRP轴压杆的极限承载力计算

低温建筑技术 2019年第5期41卷 108-111,121页

作者：张晁惠颖南京理工大学土木工程系

碳纤维增强复合材料(CFRP)相比传统材料,具有诸多优良的性能,文中在试验的基础上建立了CFRP轴压杆的有限元模型,针对铰支和固支两种边界条件,以正则长细比0.8为分界线,分段进行了承载力公式的拟合,具有一定的实用价值。

关键词：碳纤维增强复合材料轴压杆边界条件

方钢管混凝土中钢管的套箍作用及其壁板之间的焊缝

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钢结构（中英文） 2024年第1期39卷 68-70页

作者：童根树浙江大学高性能结构研究所杭州310058

介绍了方钢管混凝土轴压杆受力过程中的围压分布和壁板弯矩及其极限状态的塑性铰线,计算了平均围压,按照圆钢管混凝土极限状态产生相同围压的要求围压计算了对应的径厚比,得到了方钢管的套箍效应等效系数,并将其与试验结果进行对比,提... 详细信息

介绍了方钢管混凝土轴压杆受力过程中的围压分布和壁板弯矩及其极限状态的塑性铰线,计算了平均围压,按照圆钢管混凝土极限状态产生相同围压的要求围压计算了对应的径厚比,得到了方钢管的套箍效应等效系数,并将其与试验结果进行对比,提出的公式能够反映试验结果的平均值。同时对壁板之间何时必须采用全熔透焊缝也给出了说明。

关键词：方钢管混凝土套箍效应混凝土强度轴压杆

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碳纤维加固钢压杆的简化稳定分析

工业建筑 2008年第3期38卷 106-108,122页

作者：邓长根朱文美同济大学建筑工程系上海200092

碳纤维加固具有自重轻、抗拉强度高、易施工、耐久性好等优点,被广泛应用于加固钢筋混凝土结构,并开始推广应用于加固钢结构。采用碳纤维加固钢压杆,对其稳定承载力进行简化分析,并推导出加固后钢压杆临界荷载和稳定系数的计算公式。

关键词：钢结构轴压杆稳定性碳纤维加固

钢管煤矸石混凝土轴压中长柱的非弹性屈曲荷载

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2004年第4期20卷 291-293页

作者：李帼昌龙海波王兆强沈阳大学建筑工程学院辽宁沈阳110044

论述了普通钢管混凝土结构、钢管煤矸石混凝土结构的研究及发展现状.分析了煤矸石作为二次资源代替普通砂石作骨料的可行性.并指出煤矸石混凝土灌入钢管,构成的钢管煤矸石混凝土组合材料在应用于建筑物的竖向承重构件中所具有的优越性;... 详细信息

论述了普通钢管混凝土结构、钢管煤矸石混凝土结构的研究及发展现状.分析了煤矸石作为二次资源代替普通砂石作骨料的可行性.并指出煤矸石混凝土灌入钢管,构成的钢管煤矸石混凝土组合材料在应用于建筑物的竖向承重构件中所具有的优越性;并用切线模量理论推导出计算钢管煤矸石混凝土轴压中长柱非弹性屈曲荷载的计算公式;进行了钢管煤矸石混凝土轴压中长柱的试验测试,将理论计算结果与实验结果进行对比;确定了钢管煤矸石混凝土轴心受压短柱与中长柱以及中长柱与长柱的界限长细比;为将钢管煤矸石混凝土结构应用于工程实践奠定了理论基础.

关键词：钢管煤矸石混凝土混凝土结构中长柱非弹性屈曲荷载界限长细比轴压杆

钢结构设计规范中框架柱计算长度系数的分析计算

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建筑技术开发 2004年第9期31卷 69-70页

作者：张艳霞邹积麟北京建筑工程学院北京100044 中国建筑科学研究院结构所北京100081

根据钢结构规范中给出的弱支撑框架结构轴压扦稳定系数φ的计算公式，通过理论推导，解决了弱支撑框架柱计算长度系数的计算问题。

关键词：无支撑纯框架强支撑框架弱支撑框架钢结构轴压杆