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某重型车间双层肩梁加固的非线性分析 被引量：3
1
作者 兰涛 苏健兴 +2 位作者 赵廷涛 秦广冲 门进杰 《钢结构》 2018年第12期130-136,共7页
某重型车间双层肩梁在施工完毕后发现,因钢结构制作安装误差导致吊车梁支座中心线与支承加劲肋中心线存在较大偏差,从而导致结构主体不满足设计要求,需要对现有双层肩梁进行安全评估并提出合理的加固方案。首先选取格构柱肢的上层肩梁... 某重型车间双层肩梁在施工完毕后发现,因钢结构制作安装误差导致吊车梁支座中心线与支承加劲肋中心线存在较大偏差,从而导致结构主体不满足设计要求,需要对现有双层肩梁进行安全评估并提出合理的加固方案。首先选取格构柱肢的上层肩梁为研究对象,通过简化力学模型分析了肩梁的受力机理,然后采用ABAQUS软件对现有不加固的双层肩梁进行竖向偏心荷载作用下的有限元模拟,并对提出的双层肩梁单、双侧加固方案分别进行有限元仿真模拟,最终得到双层肩梁中每层肩梁的合理加固方案。分析表明:因放置于肩梁上盖板的较厚垫板对荷载传递路径有很好的调节作用,使垫板对吊车梁安装偏差具有普遍的适应性;由施工误差导致的竖向偏心荷载作用下,其最大应力值均超过了钢材的设计强度;在合理的净距下,单、双侧加固对每层肩梁都能起到较好的加固效果,同一净距下双侧加固效果要好于单侧加固;结合现场加固施工的可操作性,上层肩梁加固方案采用双侧加固,净距取150 mm;下层肩梁加固方案采用单侧加固,净距取120 mm。 展开更多
关键词 双层肩梁 施工误差 竖向偏心荷载 垫板 非线性有限元模拟 加固
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钢管混凝土双肢边柱双层肩梁受力性能试验研究 被引量：2
2
作者 门进杰 张博雅 +2 位作者 兰涛 秦广冲 何浩 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2021年第9期1-8,137,共9页
为了研究钢管混凝土双肢边柱双层肩梁的受力性能,在前期有限元分析的基础上,以中柱内肢在下肩梁的作用位置为主要变量,共设计了3个试件,并对其进行单调加载试验。根据试验结果分析了试件的屈服机制、破坏模式、承载力以及主要部位的受... 为了研究钢管混凝土双肢边柱双层肩梁的受力性能,在前期有限元分析的基础上,以中柱内肢在下肩梁的作用位置为主要变量,共设计了3个试件,并对其进行单调加载试验。根据试验结果分析了试件的屈服机制、破坏模式、承载力以及主要部位的受力情况。结果表明:双肢边柱双层肩梁试件屈服是由下肩梁内肢侧腹板的剪切屈服引起的,破坏源于下肩梁内肢侧腹板较大的凸曲变形;构件屈服荷载以下肩梁内肢侧腹板角部测点的屈服和荷载-位移曲线为依据确定;在中柱内肢向外侧偏移的过程中,下肩梁内肢侧剪力减小,试件承载力提高。 展开更多
关键词 双层肩梁 钢管混凝土柱 承载力分析 应变分析 试验研究
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钢管混凝土双层肩梁的受力性能分析 被引量：2
3
作者 兰涛 胡卫中 门进杰 《钢结构》 北大核心 2017年第6期39-45,共7页
钢管混凝土双层肩梁的受力性能完全不同于传统的单层肩梁。通过有限元软件ANSYS对不同受力模式下的双层肩梁承载力进行模拟与分析。首先,通过对双层肩梁水平受荷模式的对比与分析发现,计算双层肩梁的极限承载力时需选用上、下同时作用... 钢管混凝土双层肩梁的受力性能完全不同于传统的单层肩梁。通过有限元软件ANSYS对不同受力模式下的双层肩梁承载力进行模拟与分析。首先,通过对双层肩梁水平受荷模式的对比与分析发现,计算双层肩梁的极限承载力时需选用上、下同时作用于屋盖肢,且作用方向垂直于吊车肢的水平荷载;其次,从其受力性能入手,将双层肩梁拆分成上、下两层单独的肩梁,将每层肩梁的极限承载力与原有的双层肩梁极限承载力进行对比发现,上、下层肩梁与传统的单层肩梁承载力等效,但在双层肩梁设计时,需要考虑上、下层肩梁之间的相互影响;最后,选取影响双层肩梁极限承载力的几个关键因素进行分析,结果表明:上层肩梁的跨度、内肢柱的高度、内肢柱横向水平荷载作用高度是影响双层肩梁极限承载力的重要因素。 展开更多
关键词 双层肩梁 转换构件 模型对比 水平受荷模式 极限承载力 影响因素
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钢管混凝土双肢边柱双层肩梁设计方法研究
4
作者 门进杰 彭泰 +3 位作者 范栋鑫 兰涛 张辉煌 何浩 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2021年第9期9-15,131,共8页
为研究双肢边柱双层肩梁的设计方法,建立了4个双肢边柱双层肩梁的有限元模型,采用数值模拟的方法对上肩梁高度、中柱内肢中心距、下肩梁高跨比、中柱内肢高度、中柱内肢断面高度等参数对边柱双层肩梁承载力、破坏模式和内力分配规律的... 为研究双肢边柱双层肩梁的设计方法,建立了4个双肢边柱双层肩梁的有限元模型,采用数值模拟的方法对上肩梁高度、中柱内肢中心距、下肩梁高跨比、中柱内肢高度、中柱内肢断面高度等参数对边柱双层肩梁承载力、破坏模式和内力分配规律的影响进行研究。结果表明:当内肢侧腹板先全断面屈服时,构件弹性承载力对应内肢侧腹板的全断面屈服时的承载力;当外肢侧腹板先全断面屈服时,构件的弹性承载力可偏保守取下肩梁内、外两侧剪力相等时对应的弹性承载力;下肩梁内肢侧剪力计算同单层肩梁;同时给出了不同情况时下肩梁主要断面的剪力计算式,并以此推出下肩梁内、外两侧剪力相等的临界值,用于判定下肩梁内、外两侧的屈服顺序;并结合断面应力分布特点提出了双层肩梁的设计方法。 展开更多
关键词 钢管混凝土双肢柱 双层肩梁 有限元法 剪力计算 设计方法
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钢管混凝土三肢边柱双层肩梁受力性能试验研究
5
作者 兰涛 秦广冲 +2 位作者 傅彦青 门进杰 何浩 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2021年第9期24-32,共9页
为了研究双层肩梁的受力性能和破坏模式,以便更好地为双层肩梁的设计提供理论支持,设计了3个三肢边柱双层肩梁试件,并对其进行单调加载试验,通过改变中柱内肢在下肩梁的作用位置,分析其对试件的屈服荷载、主要部位的应变、屈服机制和破... 为了研究双层肩梁的受力性能和破坏模式,以便更好地为双层肩梁的设计提供理论支持,设计了3个三肢边柱双层肩梁试件,并对其进行单调加载试验,通过改变中柱内肢在下肩梁的作用位置,分析其对试件的屈服荷载、主要部位的应变、屈服机制和破坏模式的影响。结果表明:下肩梁内肢侧腹板的屈服对试件的屈服荷载起控制因素,并能很好反映试件的屈服,可以腹板的屈服来确定试件的屈服荷载;在中柱内肢向外侧偏移的过程中,双层肩梁的承载力提高;试件的破坏是由于下肩梁内肢侧腹板发生剪切型凸曲变形。 展开更多
关键词 双层肩梁 屈服荷载 应变分析 承载力 破坏模式
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钢管混凝土三肢中柱双层肩梁承载力分析及计算
6
作者 兰涛 张博雅 +3 位作者 李泽旭 门进杰 傅彦青 廖钒志 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2021年第9期33-40,149,共9页
由于三肢中柱双层肩梁特殊的结构形式使得内力分配相比于双肢及四肢中柱双层肩梁有所不同。为了建立三肢中柱双层肩梁的水平承载力计算式,在试验及有限元研究的基础上,设计了42个模型,对影响三肢中柱双层肩梁水平承载力的关键参数进行... 由于三肢中柱双层肩梁特殊的结构形式使得内力分配相比于双肢及四肢中柱双层肩梁有所不同。为了建立三肢中柱双层肩梁的水平承载力计算式,在试验及有限元研究的基础上,设计了42个模型,对影响三肢中柱双层肩梁水平承载力的关键参数进行有限元分析,探讨上层与下层肩梁截面高度比(高度比)、中柱与下层肩梁截面高度比(柱梁高度比),下层肩梁跨高比(跨高比)对三肢中柱双层肩梁水平承载力的影响规律。分析了模型的特征承载力和位移,并给出参数取值范围。结果表明:高度比对模型承载力影响很小;柱梁高度比越大,模型越接近脆性破坏,特征承载力越大;跨高比越大,模型承载力越大,但受力后期,承载力下降速度也越快。基于分析结果,提出了三种三肢中柱双层肩梁破坏形式和水平承载力计算式;并基于模型的延性破坏,修正了计算式的误差。 展开更多
关键词 三肢中柱双层肩梁 有限元分析 上层与下层肩梁截面高度比 中柱与下层肩梁截面高度比 下层肩梁跨高比 水平承载力计算式
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焊接应力对钢管混凝土多肢中柱双层肩梁力学性能的影响及承载试验设计
7
作者 兰涛 李然 +2 位作者 门进杰 张亮 廖钒志 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2021年第9期41-46,165,共7页
为研究钢管混凝土多肢中柱双层肩梁在水平刹车荷载作用下的受力性能,结合实际工程,共设计了6个多肢中柱双层肩梁试件,考虑焊接对试件受力性能的影响,对多焊缝相交处进行有限元分析。结果表明:距离多焊缝汇接点4 cm范围内的温度和应力变... 为研究钢管混凝土多肢中柱双层肩梁在水平刹车荷载作用下的受力性能,结合实际工程,共设计了6个多肢中柱双层肩梁试件,考虑焊接对试件受力性能的影响,对多焊缝相交处进行有限元分析。结果表明:距离多焊缝汇接点4 cm范围内的温度和应力变化剧烈,焊接完成后变形较大,对试件的力学性能具有很大的影响,故在试件制作中应将次焊道断开,汇接点与主焊道最小间距不小于4 cm。同时,详细分析了肩梁试件的制作方法,最大程度地降低试件加工制作对其力学性能的影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土双层肩梁 焊接 试验 有限元分析
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钢管混凝土双肢中柱双层肩梁单向加载试验及肩梁承载力计算模型
8
作者 兰涛 李泽旭 +2 位作者 傅彦青 门进杰 齐松鑫 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2021年第9期16-23,81,共9页
针对一种新型的钢管混凝土双肢中柱双层肩梁构造形式,通过对两个试件进行平面内单方向加载试验,研究试件的破坏过程、破坏模式、应变分布。结果表明:在水平力作用下,荷载大部分传至试件的下层肩梁,最终在下层肩梁受压区格腹板处发生剪... 针对一种新型的钢管混凝土双肢中柱双层肩梁构造形式,通过对两个试件进行平面内单方向加载试验,研究试件的破坏过程、破坏模式、应变分布。结果表明:在水平力作用下,荷载大部分传至试件的下层肩梁,最终在下层肩梁受压区格腹板处发生剪切破坏,试件的延性非常好,试件水平承载力很大程度上取决于下层肩梁腹板截面;试件的上、下层肩梁腹板的承载力主要受切应变控制,焊缝附近的应变分布与理论所得应变分布不同;肩梁翼缘处存在应变集中现象。基于分析结果,提出钢管混凝土双肢中柱双层肩梁水平承载力计算模型及算式。 展开更多
关键词 钢管混凝土双肢中柱双层肩梁 试验研究 应变分布 水平承载力计算式
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