摘要：桥梁工程中为了方便工程检修与管线布设,经常在梁腹板上开孔。为研究腹板开孔对预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁抗火性能的影响,按照完全抗剪连接设计了2片承受两点对称集中荷载作用的预应力波纹腹板钢-混凝土简支组合梁,其中一片是预应力波纹腹板开孔组合梁,另一片是预应力波纹腹板无孔组合梁;采用ISO834国际标准升温曲线对其进行了恒载升温耐火试验,同时采用有限元软件ABAQUS对其进行了数值研究。研究结果表明:高温下2类预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁均在剪弯区发生剪切屈曲;在截面尺寸和跨度相同条件下,承受相同的绝对荷载时,腹板开孔后的预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁相对于后者在临界状态下抗弯刚度降低,抗火性能下降;在高温作用下,腹板开孔波纹腹板钢-混凝土组合梁相对于腹板未开孔波纹腹板钢-混凝土组合梁,预应力拉索的效率更高,下降速率更慢;腹板开孔后的预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁,在升温后期其滑移曲线发展速率略高于腹板未开孔钢-混凝土组合梁;对于腹板开孔波纹腹板钢-混凝土组合梁,在未出现腹板局部屈曲截面上,腹板分担的剪力可达截面总剪力的78%;开孔截面的总剪力几乎完全由混凝土板承担;临界状态下钢梁腹板正应力略高于常温下的腹板正应力水平。

摘要：由于预应力波纹腹板组合梁的腹板存在显著的手风琴效应,使其受力性能不同于普通平腹板组合梁。为了研究手风琴效应对预应力波纹腹板组合梁抗火性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立了考虑端部约束的预应力波纹腹板组合梁在火灾下的数值模型,分析了预应力波纹腹板组合梁在高温下的破坏形式、跨中挠度、拉索张力及组合梁轴力等随温度变化的特点。结果表明:高温下波角30°腹板的局部失稳区域大于波角45°和60°组合梁的失稳区域;波高50 mm的组合梁跨中挠度值最小;波高越大,临界状态时腹板局部失稳区域越大;平直段长度50 mm组合梁跨中挠度最小,轴向刚度更大;腹板厚度对波纹腹板组合梁跨中挠度的影响最为显著;轴向约束作用下的组合梁典型破坏形态是梁端负弯矩区腹板和下翼缘发生局部屈曲;不同轴向约束比下,梁的轴向力从压力转变为拉力时温度为691℃;转角约束比对组合梁的影响主要集中在473℃至临界温度阶段;不同转角约束比下,组合梁轴向压力转变为轴向拉力的温度为677℃。

摘要：采用有限元方法对高温下预应力波纹腹板组合梁有效翼缘宽度进行了分析,以典型跨度组合梁为例重点研究了火灾高温、宽跨比、荷载类型和拉索构形等参数对组合梁有效翼缘宽度的影响。结果表明,均布荷载作用下组合梁跨中截面有效翼缘宽度随温度升高呈现先减小后增大的趋势,随着宽跨比增大而减小;单点加载作用和两点作用下组合梁有效翼缘宽度随温度升高呈现先增大后减小的趋势,集中力作用处有效翼缘宽度较小;折线布索组合梁有效翼缘宽度偏小。最后提出了高温下组合梁有效翼缘宽度简化计算公式,可为工程设计提供参考。

摘要：摩擦型高强螺栓在摩擦力被克服后的剩余承载能力在钢结构设计规范中未进行说明。基于工程实际,对高强螺栓群偏心受剪全过程反应运用ANSYS有限元分析软件进行了数值模拟,研究高强螺栓连接构件的承载能力、变形性能及应力分布规律,并与规范方法进行了比较。

摘要：为了开发新型盾构机,开发一套满足试验要求的试验平台成为当务之急。本文针对新型盾构机在挖掘过程中的土压力模拟和管片非完全整周拼装问题,设计了一种新型的可周转盾构机试验平台。该平台包括拉杆、环梁、斜梁、腹杆、法兰和柱脚等组成部分,钢材采用Q355钢材。采用SAP2000和MADIS GEN两种软件进行分析和校核。本设计中试验架的荷载工况较多,为此在设计中考虑了前后液压缸的不同工作状态组合;由于该平台自重较大,需要考虑试验平台制作方便及减轻运输单元的重量及试验平台需要周转使用,对试验平台进行适当的结构单元划分;其次,构件的连接是设计中需要考虑的一个重点问题。由于油缸传递到箱形截面杆件上的荷载较大,在设计中考虑了构件内焊接隔板优化杆件整体传递荷载能力及板件抗局部失稳能力。试验平台投入实践开发工作表明,本试验平台系统安全、可靠且受力合理,能够满足盾构机试验的需求。本设计为类似的盾构机试验研究提供了可资参考的案例。

摘要：武汉某体育馆屋盖采用圆钢管拱桁架结构,单榀拱桁架的截面形式为倒三角形,两端支承于立体钢桁架上,该结构的整体稳定性是设计的重点。考虑完善及带缺陷结构两种情况,对单榀及多榀拱桁架子结构进行线性屈曲、几何非线性稳定及弹塑性非线性稳定分析,得到了临界荷载与位移的关系曲线。分析结果表明,初始缺陷及几何非线性对该结构的稳定承载力影响不明显,而材料非线性的影响显著,加强平面外支撑对于提高结构的整体稳定性具有重要作用。

摘要：为研究预应力轴心受拉钢构件的抗火性能,利用传热学原理对火灾下预应力轴心受拉钢构件的温度分布进行了理论分析,得出了任意爆火时刻预应力索温度的差分计算式。分析表明:火灾下拉索升温随拉索的等效直径增加而降低,随预应力钢管的温度升高而升高。利用索温度的差分计算式以及抗火设计基本思路,推导出预应力轴心受拉钢构件临界温度的简化计算方法,并采用试验研究、有限元方法对计算方法进行了验证。该计算方法表明构件的临界温度随着约束刚度比的增加而升高,随着荷载比的增加而降低。

摘要：拱支索网结构是在经典的索网结构基础上增加了中央的支撑拱结构形成的大空间结构形式。此类结构抗火设计不同于经典的鞍形索网结构,需要考虑支撑拱的变形。对拱支索网结构的抗火设计方法进行了综述,总结了现阶段拱支索网结构性能化抗火的进展,对拱支索网结构抗火存在的问题进行了分析,指出了进一步研究的方向。

摘要：以桁架结构的总质量最小为目标函数,考虑杆件的强度、刚度、稳定性等约束条件,利用ANSYS有限元分析软件提供的一阶方法对该桁架进行优化,提取出经过10次迭代后的结果并进行比较分析。结果表明,优化后的截面尺寸在减少结构用钢总量的同时,又适当地减小了桁架的最大竖向挠度,并能使杆件的内力分布更为合理。

摘要：研究截面尺寸的施工误差对混凝土框架结构在低周往复荷载作用下节点滞回性能的影响。为此,制作了3个配筋相同、截面尺寸误差不同、轴向长度相同十字形框架节点构件。按照相同轴压比对试件施加轴向力,水平方向分别采用力和位移加载方式,研究不同误差的3个节点在低周往复荷载下的性能。得到了3个误差不同的试件的滞回曲线、骨架曲线。试验结果表明:超出现行规范允许值的不同误差的试件开裂荷载、破坏特征是不同的;在相同的轴压比条件下,截面尺寸相对较大的试件相对于截面较小的构件,耗能系数较大10%左右;截面尺寸大的试件相对于截面尺寸较小的试件,前者经历的最大荷载明显大于截面尺寸误差为负值的试件,两者相差达到38%。在相同加载制度下正误差的试件极限位移大于误差为负值的试件,两者相差为5%,前者的变形能力大于后者。因而混凝土框架结构施工环节应严格控制截面尺寸,避免截面尺寸小于设计值的情况,以保证框架结构在动荷载作用下具有良好的抗震性能。