带缀板开口冷弯薄壁型钢轴心受压构件稳定性

冷弯薄壁型钢

介绍了冷弯薄壁型钢的优点及其屈曲后确定承载力采用有效宽度的方法,并结合具体的工程实例,比较了三种不同截面的惯性矩、回转半径和承载力;得出了在用钢量相同的情况下冷弯型钢具有更大承载力的结果,验证了冷弯型钢可以带来很好经济效益的结论,为工程应用提供了一定的依据。

冷弯薄壁C型钢柱稳定性分析

通过对选定截面冷弯薄壁c型钢轴心受压柱的在不同柱高与边界条件下的有限元模拟分析,证实运用壳单元shell181分析单轴对称构件的受力特性是合适的.分析结果表明,不同的边界条件对失稳模态发生次序有一定影响.限制端部的翘曲可明显提高构件的弯扭承载力.根据对不同截面c型钢进行的局部失稳模拟,结果与国内外规范的对比表明我国现有规范对板件局部屈曲计算过于保守.板件的厚度对构件的局部屈曲承载力有很大影响.分析结论成果为该类构件设计以及更深入的研究提供参考.

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通过对冷弯薄壁圆钢管的截面特点进行分析,针对轴压构件所用钢材级别及柔度范围的不同,分别推导了近似柔度λ0的计算公式。该公式简捷直观,能避免繁琐的试算过程,可直接计算出满足稳定性要求的截面尺寸,使设计结果更趋合理。

建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了长细比、螺钉连接间距、截面板件最大宽厚比对冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱轴压性能的影响。结果表明:立柱长细比对a、b两类截面拼合立柱轴压承载力和轴压性能有很大影响,随着立柱长细比的增大,立柱轴压极限承载力逐渐降低;当螺钉连接间距为450、300、150mm时,a、b两类截面拼合立柱轴压极限承载力和刚度变化均不大;由于基本构件板材厚度不同引起截面板件最大宽厚比的不同,对a、b两类截面3种长度的拼合立柱的承载力和刚度影响很大;对于a、b两类截面立柱,当立柱长度和截面厚度相同时,基本构件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面轴压立柱轴压极限承载力变化不大。

对18根冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱的轴压性能进行了试验研究,试件分为a、b两种截面类型:a类由3根冷弯薄壁c型钢拼合而成;b类由2根冷弯薄壁c型钢和1根u型钢拼合而成。得到了各试件的荷载-位移曲线和破坏特征,并将试验结果与中、美两国相关规范"有效宽度法"和"直接强度法"计算结果进行了初步对比分析。研究结果表明:两类截面长柱(lc)系列立柱的破坏特征分别为弯扭屈曲、弯曲屈曲,而中柱(mc)系列立柱a类截面为畸变屈曲、b类截面为畸变屈曲和弯曲屈曲,短柱(sc)系列立柱均为局部屈曲和畸变屈曲。aisi有效宽度法计算结果对于a、b两类截面lc系列立柱偏于安全;对于sc系列立柱则偏不安全;对于mc系列立柱吻合较好。aisi直接强度法计算结果对于a类截面lc和mc系列立柱偏于安全;对于sc系列立柱则偏不安全;对于b类截面立柱直接强度法计算结果与试验结果相差-16.5%～11.2%。《冷弯薄壁型钢结构技术规范》计算结果与试验结果相比,lc系列立柱偏于安全,而mc和sc系列立柱计算结果与试验结果吻合较好,相差分别为-8.7%～4.7%和-7.3%～13.7%。

由冷弯薄壁型钢组成的受压板组体系中,某一薄弱板件先发生屈曲时,将受到相邻板件的约束而延缓板组整体屈曲的发生,或促使交界板件提前屈曲。国外20世纪七八十年代对这一现象首先进行了研究,成果在各国钢结构规范中有所体现；国内九十年代也开始涉及这一领域,相应研究被我国相关规范采纳。对国内外板组效应研究进行了综述,并对未来组合截面局部板组屈曲研究方向进行了展望。

冷弯薄壁型钢-osb板楼盖的试验研究——为研究冷弯薄壁型钢-osb板组合楼盖的承载力和延性性能，对其进行了足尺静力试验，得出了受力性能的一般规律．试验结果表明，用自攻螺钉连接的卷边c型钢和osb板能够共同工作，并具有较高的承载力和较好的廷性性能，能够满足...

讨论国家规范gb50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》"和欧盟规范ec3-1-3对冷弯薄壁型钢檩条承载能力的两种计算模式的差异:拉条和屋面板对檩条抗扭约束刚度及其整体稳定的重要影响,进行檩条畸变屈曲和翘曲应力的计算,评估工程实践中可滑动的卷边咬合式屋面板对檩条的抗扭约束刚度以及拉条的构造等对檩条的工况作用问题。对工程实践具有重要参考价值。

为研究冷弯薄壁型钢—osb板组合楼盖的承载力和延性性能,对其进行了足尺静力试验,得出了受力性能的一般规律.试验结果表明,用自攻螺钉连接的卷边c型钢和osb板能够共同工作,并具有较高的承载力和较好的延性性能,能够满足多层轻钢住宅的楼面承载力要求.

本文对开口薄壁杆件采用薄壁杆件弯扭分析的一致理论,利用线性插值函数来描述构件的纵向翘曲位移和剪力滞后的影响,将缀板的作用视作对开口杆件的弹性支承,建立了杆件整体稳定分析的计算模型,求出问题的拉格朗日函数。从而得出对整体稳定性分析时的哈密顿方程。为带缀板的开口薄壁钢构件整体稳定性研究提供了一种新的思路。

指出冷弯薄壁型钢构件在受力上与传统热轧钢结构构件有着很大的不同,尤其是在轴压和剪弯荷载作用下的机理存在较大的差异。在此基础上,针对冷弯薄壁型钢c型构件受力机理展开分析,运用有限元软件进行了数值验证,进而明确了c型构件的受力机理。

本文以500kvfrp抢修杆塔真型试验为依托,对几种不同规格及不同长细比的frp圆管型截面构件进行轴心受压试验。轴心受压构件的稳定承载力是影响frp构件承载力的关键,通过对玻璃钢受压构件稳定性的试验研究,得到了构件的极限稳定承载力,研究了构件的变形特征、破坏形态及稳定系数;并将试验所得的稳定系数与国内外稳定系数的计算结果对比,得出了适于frp管材轴心压杆设计的稳定系数公式。