【摘 要】
：
冷成型钢构件在经历火灾(高温)后,力学性能可能发生衰减,需要关注其承载力的变化并做出准确评估.因此,在现有高强冷成型钢过火后材性与构件测试结果的基础上,通过数值仿真模拟预测构件经历不同温度后的力学行为.通过参数分析,开展开口截面承压构件过火后性能分析,研究高温后的构件长细比、截面形式对承载力和破坏模式的影响,评估常温构件设计方法的适用性.有限元建模和参数分析的结果表明:(1)冷成型钢构件材性的衰减不是影响其过火后性能的唯一因素,在特定温度段须考虑重量折减;(2)高温后长细比与构件破坏模式的关系与常温构件相
【机 构】
：
上海理工大学环境与建筑学院,上海200093
论文部分内容阅读
冷成型钢构件在经历火灾(高温)后,力学性能可能发生衰减,需要关注其承载力的变化并做出准确评估.因此,在现有高强冷成型钢过火后材性与构件测试结果的基础上,通过数值仿真模拟预测构件经历不同温度后的力学行为.通过参数分析,开展开口截面承压构件过火后性能分析,研究高温后的构件长细比、截面形式对承载力和破坏模式的影响,评估常温构件设计方法的适用性.有限元建模和参数分析的结果表明:(1)冷成型钢构件材性的衰减不是影响其过火后性能的唯一因素,在特定温度段须考虑重量折减;(2)高温后长细比与构件破坏模式的关系与常温构件相似;(3)纵向加劲,特别是腹板加劲能够显著改善常温及过火后构件的承载能力;(4)常温构件承载力计算方法(直接强度法)整体上过高地估计了高温后构件的承载力,需引入高温后的构件几何缺陷.
其他文献
对7根设肋薄壁方钢管混凝土柱进行了拟静力试验,研究了加劲肋设置数量、轴压比和长细比对试件的承载能力、延性和耗能能力的影响.同时使用ABAQUS软件对带肋薄壁方钢管混凝土柱进行了受力全过程分析,模拟结果与试验结论基本一致.研究结果表明:在达到承载力前,无肋试件已经发生鼓曲,鼓曲在达到承载力后迅速增大从而导致焊缝开裂,钢管对混凝土的作用未充分发挥时试件就已破坏.带肋试件由于加劲肋对外部钢管的拉结作用,延缓了试件局部鼓曲的发生,试件材料性能得以充分利用,因此带肋试件的承载力、延性性能和耗能性能均优于无肋试件,且
“十三五”国家重点研发计划项目“钢结构建筑产业化关键技术与示范”于2017年立项,在26家参加单位近300名科研人员的共同努力下,历经4年时间,已经圆满完成项目研究和示范内容.对该项目进行综述性总结,包括项目简介、国内外研究现状、关键科学问题和技术问题提炼、研究方向和研究技术路线、主要研究和示范内容、主要创新点以及社会效益和行业影响等内容.通过该项目研究和示范,达到了提高我国钢结构建筑产业化技术水平的目的 ,促进了钢结构建筑的快速发展.可供从事钢结构建筑的科研、教学、生产、设计施工技术人员参考.
随着高强钢在工程应用中的日益推广,高强钢构件的局部失稳问题也更加突出.针对这一问题,使用波形钢板是一种高效且经济的解决方案.基于正交各向异性薄板理论,研究了简支波形钢板的整体受压屈曲,推导了屈曲临界应力公式,理论解与有限元解吻合较好.研究发现波形钢板的屈曲临界应力与波形数成负相关,由此对单波板件的整体屈曲性能进行参数分析,得出了最优波形.基于正交设计法,采用ABAQUS有限元软件对L形钢管轴压短柱进行有限元模拟,验证了单波板件在增强高强钢管构件的局部稳定性方面的有效性,所得结论也与板件参数分析结果相符.
残余应力是影响钢压杆整体稳定承载力的重要缺陷因素之一.为获得合理的国产Q460高强钢焊接T形截面残余应力分布模型,采用锯割法对不同截面尺寸的8个试件进行残余应力试验研究.根据实测数据,绘制各截面的残余应力分布图,研究板件宽厚比、板件厚度对残余应力大小及分布宽度的影响,组成截面各板件间的相关性及残余应力的自平衡性.分析结果表明:焊缝处残余拉应力大小与板件厚度及板件宽厚比无关,相应的分布宽度与板件厚度及板件宽厚比成反比;板件外伸段中部的残余压应力大小与板件厚度和板件宽厚比成反比,相应的分布宽度与板件厚度和板件
螺纹锚固单边螺栓是指通过带有螺纹的特殊螺栓孔代替螺母,从而实现单侧安装、拧紧功能的一种螺栓.目前关于该种螺栓连接T形节点在常温下不同破坏模式的受拉承载力计算方法已有研究.但在高温条件下节点变形增大,且高强螺栓与普通钢材在高温下的材性折减规律不一致,导致现有的常温计算公式不能直接用于火灾高温情况,目前仍缺少计算该类节点在高温下承载力的计算方法.根据常温下承载力计算公式,结合高温下节点出现大变形的特点,对现有的计算公式进行修正.并根据现有的试验结果对修正公式进行验证,发现提出的设计公式可准确预测不同节点在不同
以某400m高外框筒十核心筒超高层结构为分析对象,利用有限元软件ETABS研究了不同结构立面布置、高度、高宽比、角柱与中柱横截面面积比对结构剪力滞后效应的影响规律,通过分析某一单层两跨平面框架的传力机理,从理论上验证了数值模拟的结论.同时,分析了节点刚域、底部空间转换、框筒开洞率和设置加强层对框筒结构受力性能的影响.结果 表明:框筒结构自下而上开始从正剪力滞后向负剪力滞后变化,取消转换层、增设环带桁架、增加高宽比和减小角柱与中柱面积比可以降低框筒结构的剪力滞后效应,更好地发挥“筒结构”的空间作用;节点刚域
针对我国装配式钢结构建筑推广应用过程中的标准化、模块化和产业化需求,提出了一种竖向承重体系和抗侧力体系相分离的新型组合结构体系,并基于这一概念提出了一系列适用于多层和高层住宅建筑的高性能结构方案.通过大比例试验、高效数值模拟和性能评价等方法对该种新型体系的抗震性能开展了深入研究,充分证明了其在地震区应用的可行性.另外,开展了与该新型结构体系相配套的集成式楼盖和一体化外围护墙板的研究,分别围绕集成式楼盖及节点的力学机理和一体化外围护墙板的保温性能、隔声性能、受弯性能以及与结构的协同受力性能展开了系列研究.目
针对装配式组合结构的发展需求,提出了一种多层重力-侧力系统可分组合结构体系,通过梁端铰接实现了结构的竖向承重系统与水平抗侧力系统的分离,提升了装配式组合结构的标准化程度.根据该结构体系的布置方案,设计并完成了3个大比例体系试验,与传统刚接组合框架对比,分析了新型结构体系在竖向楼面荷载和水平滞回荷载作用下的力学性能,对两种结构体系开展了抗震性能评价.利用通用有限元软件MSC.Marc建立了新型结构体系的有限元模型,通过与试验结果对照分析了节点建模方式对计算结果的影响.研究结果表明,新型结构体系在水平地震作用