摘要：以内蒙古伊旗全民健身体育中心工程为研究对象,设计制作了1∶10缩尺肋环型索穹顶结构试验模型,研究了模型结构张拉成形后在设计荷载作用下的力学性能,将ANSYS数值模拟加载和模型加载结果进行了对比分析,获得了模型静力响应的变化规律及活荷载不对称分布对结构整体静力性能的影响。研究表明:索穹顶结构在外荷载作用下,脊索存在应力减小的现象;结构可随荷载的变化不断调整预应力的分布状态;作为柔性空间体系,对非对称荷载作用十分敏感;结构在设计荷载作用下,结构构件均处于安全的工作范围内;数值模拟结果与试验值吻合较好,验证了数值模拟的正确性和结构设计的合理性。

摘要：针对高强度钢材焊缝连接,对欧洲规范Eurocode 3、美国规范ANSI/AISC 360-10及中国GB50017(送审稿)的设计计算方法进行对比,并在有限元计算的基础上,针对GB50017(送审稿)的长焊缝折减系数提出改进公式。结果表明,相较于欧洲规范和美国规范,中国规范在强度指标方面比其他两本分类更细,但强度折减也较多。钢结构设计规范的发展应继续加强在Q460及以上的高强度钢材焊缝连接的研究。

摘要：自复位桥墩由承重组件、自复位组件、耗能组件以及接头(如嵌合式接头)构成,具有良好的震后修复性和震后残余变形小的特点。对其承载力、侧移刚度以及滞回性能等力学特性进行理论分析,推导自复位桥墩的侧移刚度与承重组件墩身刚度、自复位组件刚度、耗能组件刚度、初始预拉力和桥墩几何尺寸的理论关系式;提出反映自复位桥墩内在固有属性的内禀侧移刚度概念及其计算式;自复位桥墩侧移刚度的上限为墩身刚度,下限为内禀侧移刚度。自复位桥墩的滞回曲线为扇片状,是耗能组件的耗能滞回性能与自复位组件的弹性复位性能叠加的结果。基于性能设计原则,并考虑合理控制震后残余变形,初步提出自复位桥墩的三步设计方法。

摘要：目的提出法兰连接节点的抗弯承载设计方法,为实际工程中的法兰连接节点设计提供依据.方法利用屈服线理论和简化的螺栓受力模型,得到分别由法兰板厚度控制和螺栓控制的法兰连接节点抗弯承载力,并力求综合两者,全面衡量法兰连接节点的受力特性.结果根据屈服线理论得到的由法兰板厚度控制的弯矩承载力计算公式的结果,与有限元计算结果和试验结果进行比较,三者吻合较好,证明其具有合理性和良好的适用性;根据半T型连接模型得到的螺栓力计算公式,合理考虑了螺栓的撬力作用,并得到螺栓与法兰厚度等强时的法兰板厚度计算式.结论最终得到了法兰连接节点全面的抗弯设计方法,提供了合理的设计流程,为法兰连接节点设计提供了一种有效途径.

摘要：为得到合肥新桥国际机场航站楼钢结构屋盖中箱型曲梁构件的承载性能,以箱型曲梁部分为重点研究对象,采用千斤顶单拉加载的方式,进行了3个箱型曲梁模型的试验研究;试验测定了箱型曲梁模型宏观的荷载位移曲线、面外位移以及各关键位置的应变情况,得到了箱型曲梁构件预期的破坏形态和破坏模式,并建立了试验构件的有限元模型,将试验结果与有限元计算结果进行了对比和分析;通过3个试验构件不同形式的面外支撑,检验了支撑的效果;通过施加不同大小的初始缺陷,分析了初始缺陷对于转换节点构件承载性能的影响.结果表明:有限元计算有效地模拟了试验构件的承载性能,试验和有限元结果吻合较好,证明了设计的合理性和安全性.

摘要：为得到合肥新桥国际机场航站楼钢结构屋盖中箱形曲梁构件的承载性能,以箱形曲梁部分为重点研究对象,采用千斤顶单拉加载的方式,进行了3个箱形曲梁模型的试验研究。建立了试验构件的有限元模型,将试验结果与有限元计算结果进行了对比和分析,有限元计算有效地模拟了试验构件的承载性能,试验结果和有限元结果吻合较好,证明了设计的合理性和安全性。试验得到了不同面外支撑对构件承载性能的影响。通过施加大小不同的初始缺陷,分析了初始缺陷对于转换节点构件承载性能的影响。试验模型的有限元分析与试验数据相互验证,为设计提供了理论依据。

摘要：采用消(耗)能元件的结构在遭受地震作用时,元件芯材首先屈服进入塑性阶段,利用其滞回变形消耗地震输入能量,保护主体结构,元件芯材本构关系的数值模拟是对采用消(耗)能元件结构进行抗震分析与设计的基础。为更真实地模拟结构消(耗)能元件芯材在单调和循环荷载下的本构响应,更准确地对采用消(耗)能元件结构进行结构弹塑性地震响应分析,对常用作消(耗)能元件芯材的日本高延性钢材SN490B的单调、循环加载本构及循环骨架曲线进行了数值模拟,包括:采用Esmaeily-Xiao二次流塑性模型模拟材料在单调荷载作用下弹性段、屈服段、强化段和二次流塑段4个阶段;采用混合强化模型模拟材料循环荷载作用下的本构响应,运用大型通用有限元软件ABAQUS结合数值模拟参数对16种不同循环加载制度下的循环加载试验进行模拟,并与试验结果进行对比;采用Ramberg-Osgood模型、无量纲化的Ramberg-Osgood模型及两段式模型模拟循环骨架曲线。研究结果表明:所采用数学模型可以较好地模拟SN490B钢材单调、循环加载本构响应及循环骨架曲线,数值模拟与试验结果拟合较好。

摘要：为得到合肥新桥国际机场航站楼钢结构屋盖中转换节点构件的承载性能,以转换节点部分为重点研究对象,采用千斤顶单拉和单压加载的方式,进行了两个转换节点模型的试验研究.本文建立了试验构件的有限元模型,将试验结果与有限元计算结果进行了对比和分析.有限元计算有效模拟了试验构件的承载性能,试验和有限元结果吻合较好,证明了设计的合理性和安全性.缩尺构件为焊缝断裂的脆性破坏,足尺模型为钢管的压屈破坏,通过施加不同大小的初始缺陷,分析了初始缺陷对于转换节点构件承载性能的影响,发现转换节点构件对于局部的初始缺陷不敏感.通过试验模型的有限元分析,与试验数据相互验证,为设计提供了理论依据.

摘要：法兰连接节点抗弯承载性能的研究在国内外几乎是空白,相关的设计方法也不成熟.对4种形式的法兰连接节点,采用通用有限元软件AN SY S,进行了其在弯矩作用下的非线性分析计算.在整体荷载-位移曲线、变形结果和应变结果等三方面,计算结果均与相应的试验结果吻合良好,验证了有限元模型的可靠性.利用此有限元模型,分析了法兰盘V on-M ises应力和接触应力的发展规律.结果表明:随着荷载的增加,法兰盘表现出了明显的塑性发展特征;在进行法兰连接抗弯设计时,可以认为法兰盘压力中心的位置近似恒定.

摘要：目的在理论上研究了钢材应变硬化和钢框架塑性区域长度之间的关系,分析各国规范对屈强比规定上限值的原因,为研究高屈强比钢材的应用提供参考.方法根据平截面假设,对塑性区域长度进行了定义,并按照定义对不同钢材本构模型下塑性区域长度的表达式进行了推导,对影响其大小的参数进行了理论分析.结果针对钢材本构有无屈服平台两种情况,推导出悬臂梁塑性区域长度的计算公式,比较了钢材屈强比(屈服强度fy/抗拉强度fu)、屈服应变、屈服平台末端应变、极限应变对塑性区域长度的影响,其中屈强比在0.5～0.64、0.75～0.90变化,屈服应变在0.001 14～0.001 44、0.003 35～0.003 65变化,屈服平台末端应变在0.01～0.025变化,极限应变在0.15～0.30、0.08～0.14变化.结论随着屈强比的增加,无论钢材有屈服平台或无屈服平台,其塑性区域长度均变小,且塑性区域长度随屈强比线性变化;应变对塑性区域长度的影响都很小;在塑性设计和抗震设计中屈强比应该被限制.