摘要：针对目前广泛使用的集装箱房屋,研究了开洞集装箱在外荷载作用下的纵向刚度.首先,利用蒙皮理论对其进行了力学分析,初步得出了开洞箱体刚度的计算方法,并通过算例阐述了具体的计算过程.然后,利用非线性有限元软件ABAQUS对其建立了有限元模型,并进行了基于开洞面积和洞口高长比的参数分析,得出了各参数对开洞箱体刚度的影响规律,并给出了相应的设计建议.最后,进行了5种开洞箱体刚度的试验研究,并将理论分析和有限元模拟的结果与试验数据进行了对比验证,吻合良好.本研究不仅可为目前广泛使用的集装箱房屋提供设计和施工参考,更可为相应的规范编制提供借鉴.

摘要：作为轻钢结构,集装箱房的水平抗侧能力是其抗震抗风设计的重要力学性能指标,而目前却缺乏可靠的理论计算式用以分析.为对实际工程设计提供参考,且为完善波纹蒙皮结构的理论体系,本文对集装箱房水平抗侧刚度的计算式进行推导.区别于传统利用螺栓连接的蒙皮结构,集装箱房的侧壁波纹板与其钢框架之间是焊接连接的,在剪切作用下的平面内相互作用力分布以及变形组成有很大变化,求解关键在于分析波纹膜板在焊接边界条件下的蒙皮效应.基于能量理论,结合ABAQUS有限元模拟方法,分析了集装箱房在顶部水平均布荷载作用下的理想抗侧刚度以及顶角件处水平集中荷载作用下的局部效应,分别得到相应的抗侧刚度计算公式,并利用已有试验数据对理论进行验证.结果表明:集中荷载作用下,加载端局部变形远大于整体侧移,且局部效应的有效作用范围同上侧梁线刚度、集装箱规格有关.实际工程中,通过增加上侧梁有效截面面积或上下层之间的连接件数量,可有效减小局部变形,提升整体抗侧能力.

摘要：对某拟建超大型冷却塔钢管混凝土双交叉支柱体系的稳定性能展开研究.首先,采用有限元软件ABAQUS建立非线性模型,对冷却塔钢管混凝土双交叉支柱体系中单肢钢管混凝土柱的轴压受力全过程进行分析,得到屈曲模态以及稳定极限承载力;然后,对整塔在重力荷载和风荷载组合下钢管混凝土双交叉支柱体系的整体稳定性能展开分析,获得塔筒加强及未加强两种情况下的双交叉支柱体系的极限稳定承载力;最后,基于弹性屈曲分析和规范公式,对钢管混凝土双交叉支柱稳定承载力提出简化计算方法,简化计算结果与非线性分析结果接近且偏安全,可用于实际工程设计.

摘要：为了掌握彩钢岩棉夹芯屋面板、墙面板与檩条的螺钉连接节点抗拉破坏机理,采用理论分析、试验验证及有限元模拟相结合的方法研究了不同钢板厚度及芯材厚度时节点破坏情况.分析结果表明:屋面板节点连接破坏是由于钢板局部屈曲引起的,墙面板则是钢板被冲剪破坏造成的,同时,结合对有限元模拟结果的回归,提出了节点承载力设计公式,可为以后节点设计提供参考.增加岩棉刚度及其与侧向钢板的粘结,或增加钢板厚度对提高屋面板节点极限承载力起着重要作用.

摘要：为研究粉煤灰基地聚物浆体微观结构演变机理及粉煤灰基地聚物孔隙率与抗压强度的关系,根据粉煤灰基地聚物反应程度与时间的关系,对地聚物的反应速率、单个颗粒/多个颗粒的反应及生长模式、地聚物浆体孔隙率进行了理论推导.根据推导结果,结合颗粒流程序(PFC)生成的浆体颗粒堆积模型及Matlab程序模拟浆体颗粒反应,建立了粉煤灰基地聚物浆体微观结构演变模型,并得到粉煤灰基地聚物浆体3,7,14和28 d的孔隙率.根据抗压强度与孔隙率经验公式,预测了粉煤灰基地聚物的抗压强度.结果表明:粉煤灰基地聚物浆体反应程度预测值与文献试验值符合良好,模型可用于预测粉煤灰基地聚物的反应程度,并能较好地反映粉煤灰地聚物浆体微观结构演变过程.

摘要：为了得到核心混凝土徐变对空心钢管混凝土轴心受力构件承载力性能的影响,从材料模量变化对承载力的影响角度,利用推导出的空心钢管混凝土临界承载力公式并结合有限元程序计算出空心钢管混凝土构件中素混凝土自由徐变量、核心混凝土卸载徐变及构件纵向徐变量,根据将钢与混凝土两种材料在徐变发生后的切线模量改变,计算出徐变后构件稳定承载力下降率.分析表明:空心率越大、钢管的钢材级别越高,徐变对整体构件的承载力影响越少;而恒载占设计荷载的比例越大时,徐变对整体构件的承载力影响越大.当空心钢管混凝土轴压心受压构件承受永久荷载引起的轴心压力占全部轴心力30%及以上时,应将构件承载力乘以徐变折减系数.

摘要：为了研究模块化装配式房屋由节点板及高强螺栓构成的角件节点传力的可靠性,得到该节点连接所形成的双梁双柱钢框架结构体系的内力计算式,对双梁双柱节点分别在反对称荷载和正对称荷载作用下的力学性能进行分析,对角件节点连接的两层钢框架进行简化理论分析,对角件节点做出适当的简化假定,给出了在反对称荷载和正对称荷载作用下角件节点处双层梁抗弯刚度的计算方法,并通过有限元分析对理论计算结果加以验证。有限元分析与理论计算对比结果表明:角件节点之间的双层梁,在跨中无剪力连接件,反对称弯矩作用下时,双层梁是叠合梁受力机制;在跨中有剪力连接件,正对称弯矩作用下时,双层梁是组合梁受力机制;L形、T形角件节点连接的两层钢框架各截面正应力的理论计算值与有限元分析得到的平均值吻合良好,故由节点板及高强螺栓构成的角件节点传力可靠,对该角件节点连接所形成的双梁双柱钢框架结构体系,可将该角件节点简化为刚性节点,并采用文中提出的简化理论方法进行计算。

摘要：同心配置钢筋或钢管形成内配加劲件钢管混凝土柱,可以改善其受力与耐火性能。试验中共设计了10根内配加劲件钢管混凝土长柱,分别为内配钢筋、实心内配钢管和空心内配钢管三种截面形式。以荷载比、保护层厚度和内管配钢率为主要变化参数,对其进行火灾下的轴压耐火试验研究,分析了柱的破坏特征、截面温度随时间变化曲线、轴向变形随时间变化曲线以及柱的耐火极限,研究了各影响参数对柱轴向变形和各测点温度的影响。试验结果表明:内配加劲件钢管混凝土柱的温度场发生变化,较普通钢管混凝土柱的耐火极限有所提高;相同荷载比下,随着内部加劲件的温度降低,柱的耐火极限呈现增大的趋势;荷载比对柱耐火极限影响较大,保护层厚度与内管配钢率对柱耐火极限的影响较小。

摘要：为了研究内配钢管的钢管混凝土黏结强度,对12个内配钢管的钢管混凝土试件进行了拉拔试验和16个内配钢管的钢管混凝土试件进行了推出试验,大部分拉拔试件和推出试件表现为内管与混凝土之间黏结破坏,只有少数试件因为加工误差导致外管与混凝土之间黏结破坏。通过试验得到了各试件的黏结滑移相关数据,绘制出各试件的荷载-滑移曲线,曲线总体表现出先上升后下降的特点。试验结果表明,钢管拉拔时的黏结强度比钢管推出时小,拉拔内钢管时的平均黏结强度为0.63 MPa,推出内钢管时的平均黏结强度则为0.76 MPa;钢管径厚比对黏结强度影响最显著,对钢管径厚比与黏结强度关系进行拟合,得到钢管径厚比与黏结强度拟合公式,并与试验值、规范值对比,拟合值与试验值的比值在0.833~1.262之间,规范值与试验值比值在1.045~1.258之间,三者较为吻合。

摘要：为解决目前超大型冷却塔工程中的钢筋混凝土交叉支柱截面尺寸大,施工周期长,施工过程中脚手架使用量大等问题,提出将钢管混凝土应用于超大型冷却塔的交叉支柱(X支柱)中。根据某实际冷却塔项目的工程特点,按照与原采用矩形钢筋混凝土X支柱方案承载力相等的原则,设计分别采用圆形钢管混凝土X支柱、长圆形钢管混凝土X支柱的结构方案;采用有限元软件ABAQUS建立采用上述3种不同截面形式(矩形钢筋混凝土、圆形和长圆形钢管混凝土)X支柱的冷却塔结构模型,并通过与实际工程自振频率实测值进行对比验证有限元模型的准确性,分析重力荷载、风荷载和地震作用下的结构响应,研究不同X支柱截面形式(截面形状和组成材料不同)对冷却塔结构性能的影响;基于纤维模型法,计算得到采用3种不同截面形式X支柱交叉区域中截面的轴力-弯矩曲线。研究结果表明:在不同的荷载作用下,圆形和长圆形钢管混凝土X支柱方案的塔筒位移均小于矩形钢筋混凝土X支柱方案的,采用钢管混凝土X支柱有利于提高冷却塔结构刚度;在承受相同轴力情况下,圆形和长圆形钢管混凝土X支柱的受弯性能均比矩形钢筋混凝土X支柱的好。根据上述分析结果,推荐采用圆形钢管混凝土X支柱。