屈曲荷载

摘要： 主要是通过在翼缘钢管内加入混凝土,并将腹板做成蜂窝的构造形式,形成翼缘为基于矩形钢管混凝土结构翼缘的H型蜂窝组合柱新型构造形式,再对不同形式的组合柱进行弹性屈曲分析,得到组合柱的变形云图及屈曲荷载,从而获得屈曲荷载与混凝土影响系数β之间的关系,通过简化系数β建立STHCC构件的屈曲荷载P_(cr)计算公式。

摘要： 为研究特高压直流输电线路中大尺寸耐张联板的屈曲荷载,本文基于相似性理论,提出了耐张联板屈曲荷载的缩比模型试验研究方法。首先对典型耐张联板原始模型和比例模型的屈曲行为进行了数值模拟分析,验证了缩比模型方案的可行性。进一步对耐张联板缩比模型试样进行了屈曲拉伸试验,试验测得的耐张联板屈曲载荷与数值模拟结果一致,说明提出的耐张联板缩比模型试验研究方法可用于测量耐张联板的屈曲荷载。

摘要： 从薄壁钢管轴压局部失稳问题入手,共制作6组PLA 3D打印薄壁方管进行了轴压试验。观察其加压过程中的屈曲模态,由测得的试验数据绘出屈曲路径曲线图,读得屈曲荷载。将试验所得的屈曲荷载与理论公式计算结果对比,以验证3D打印试件研究板的局部屈曲的适用性。结论如下:1)1.2mm厚无肋试件屈曲荷载试验值大约是按简支板理论计算值的3倍,比按固定板计算偏大3.7%;2mm厚无肋试件按简支板计算的屈曲荷载值比屈曲荷载试验值小43.1%,按固定板计算的屈曲荷载值比屈曲荷载试验值大51.8%,总体来说,试验所得结果在理论计算结果范围内或超出其范围不多。2)设置加劲肋可以显著的增大屈曲荷载,当加劲肋高度较高达到刚性加劲肋时,屈曲荷载可提高4倍左右。

摘要： 为简化正交各向异性加筋板屈曲分析,本文将筋条位移场用其所在位置的板的位移表达,建立加筋板总势能,通过离散位移场,利用最小势能原理,推导出基于里兹法的正交各向异性加筋板屈曲分析控制方程,采用Matlab进行求解.基于本文推导的方程对单筋和三筋加筋板在不同压剪比下的屈曲荷载和模态进行分析,得到与Abaqus基本一致的结果.加筋板的屈曲荷载随着筋条数增加明显增大;压剪比为1∶1时,各阶屈曲荷载均最小;随着位移函数阶数提高,本文算法计算精度提高,但相应的计算量也显著增大.

摘要： 为研究半穿式钢桁梁桥上弦杆的面外稳定性,采用能量法,基于势能驻值原理建立了上弦杆的稳定平衡方程,推导出上弦杆面外屈曲荷载的解析表达式,提出了上弦杆面外屈曲荷载的简化计算公式,以某半穿式钢桁梁桥为例进行参数分析和结果比较.研究结果表明:半穿式钢桁梁桥上弦杆的侧向屈曲荷载主要和上弦杆抗弯刚度、侧向支撑刚度、节间长度和节间数有关;目前规范提供的屈曲荷载计算结果非常保守;当侧向支撑刚度较大时,屈曲荷载可近似于欧拉临界荷载;当侧向支撑刚度较小时,屈曲荷载计算式是随节间数变化的函数表达式;限制腹杆高度可显著提高半穿式钢桁梁桥面外稳定性;该研究可指导半穿式钢桁梁桥的腹杆设计,为该类桥型面外稳定性的研究提供参考.

摘要： 为提高C形檩条承载力,通过附加L形钢缀板的方式提高C形檩条的稳定性和强度.利用ABAQUS软件针对6 m和7.5 m长180 mm×60 mm×20 mm×3 mm的C形檩条建立了通过L形钢缀板加固的方案,通过非线性屈曲分析计算研究了加固后结构的屈曲荷载及使檩条跨中挠度为L/150时的弯曲荷载变化情况,并考虑了L形钢缀板的下翼缘宽度、板厚以及是否卷边对其承载力的影响.有限元计算结果表明,附加L形钢缀板可有效提高C形檩条的承载力.最后,对加固效果进行了经济性分析,结果表明,当C形檩条长度较长时,采用带卷边的L形钢进行加固用钢量较小,较为经济.

摘要： 针对门式刚架冷弯薄壁Z形檩条,提出通过附加缀板的加固方式提高Z形檩条的稳定性能及承载能力。然后利用ABAQUS软件建立了对于Z形檩条的单侧斜撑式缀板加固模型、双侧斜撑式缀板加固模型以及单侧L形缀板加固模型,并对其进行非线性屈曲分析,研究了不同加固间距情况下3种增设缀板加固方案对于4,6,7.5m长Z形檩条的稳定性能和强度性能的提升效果。计算结果表明,缀板加固方案适用于长度较大的檩条加固,且双侧加设缀板的加固方案较单侧加设缀板的加固方案更能有效提升Z形檩条的屈曲荷载以及承载能力。

摘要： 为提高变刚度圆柱壳的抗屈曲性能,设计两种铺丝方案并运用径向基函数代理模型优化两种铺丝方案中的参数。将ABAQUS和ANSYS的计算结果进行对比,验证ABAQUS建模的可靠性;运用ABAQUS分别对外压荷载、内压荷载、外压轴压组合荷载和内压轴压组合荷载下的变刚度圆柱壳进行屈曲分析,并由MATLAB实现径向基函数代理模型优化算法,优化铺丝方案中的设计参数。结果表明:对比铺设角度线性变化的铺设方案,铺设角度非线性变化有利于提高内压轴压组合荷载下圆柱壳的抗屈曲性能;对于内压轴压组合荷载下的圆柱壳,增大参数m和n可以提高优化后的屈曲荷载;两种铺丝方案优化后的屈曲临界荷载和铺丝路径十分接近,验证了代理模型优化的准确性。径向基函数代理模型优化复杂铺丝方案中的参数是可行的,其优化结果可为纤维变角度铺丝构件提供一定的参考。

摘要： 矩形钢管混凝土在桥梁、海洋平台中主要用作受压构件.构件截面尺寸相对较大,易出现管壁局部屈曲,钢管对核心混凝土的约束效应不明显等问题.在管壁设置纵向加劲肋可改善矩形钢管混凝土构件的受力性能,但影响机理尚不明确.论文建立设纵肋矩形钢管混凝土轴压柱的屈曲分析模型,将问题转化为求解均布荷载作用下加载边和非加载板均为固支边界的设纵肋薄板的屈曲荷载,采用能量法推导出构件临界屈曲荷载及屈曲系数的解析表达式.揭示了不同加劲肋数量下临界屈曲系数受加劲肋的截面尺寸、材料性能的影响规律.

摘要： 本文以承受竖向荷载作用的单层单跨有侧移半刚性连接钢框架为研究对象，采用有限单元法求解半刚接钢框架整体失稳的屈曲荷载，利用基于能量法和三次抛物线插值挠曲线函数所得到的单元两端内力与位移之间的关系式，通过引入柱单元几何刚度矩阵和半刚接梁单元刚度矩阵，使集成的结构整体刚度矩阵能包含连接柔性和构件几何非线性的影响，避免了复杂变系数微分方程的建立和求解。算例分析结果表明，半刚接钢框架整体失稳的屈曲荷载及柱的计算长度系数同梁柱线刚度与梁柱半刚性节点转动刚度比值α有关：随α增大，半刚接刚架整体失稳的屈曲荷载减小，柱的计算长度系数增大。

摘要： 为研究矩形钢管翼缘的H型蜂窝钢柱(STHC)的整体稳定性,以截面形式、约束方式、构件长度、腹板的构造形式为参数设计14组矩形钢管翼缘的H型蜂窝钢柱模型;基于简化的力学模型及材料本构关系,利用ABAQUS有限元软件建立试件仿真模型,开展上述部分构件及已开展试验的四个试件的整体稳定性分析;通过仿真分析与规范值及试验值对比,两者吻合较好,验证有限元模型的合理性.进一步开展14组H型钢柱的整体稳定性分析,提取相应的特征值屈曲荷载,分析不同参数对屈曲荷载的影响规律.结果表明:在相同用钢量的情况下,将普通H型钢柱的翼缘做成矩形钢管的构造形式可以将稳定承载力提高了52.9％;柱子的长度对其稳定性影响非常大,在保证截面形式不变的情况下,当长度从8m提高到13m时,稳定承载力减小了87.8％;在保证截面钢材面积不变的情况下,在翼缘内添加垂直于弱轴的加劲肋,其屈曲荷载分别提高了24.1％及29.7％.最后给出该类蜂窝型钢柱的稳定承载力计算公式并提出相应的设计建议.

摘要： 运用ABAQUS对开口截面铝合金公立柱、母立柱的受力性能和屈曲特性进行了研究,充分研究了立柱在纯弯和弯扭荷载作用下的变形特征,并对立柱在弯扭荷载作用下的线性和非线性屈曲特性进行了分析.结果表明:纯弯荷载作用下,立柱平面外变形较小,与实际情况相符;弯扭荷载作用下,立柱平面内和平面外的变形较纯弯荷载作用下的变形均显著增大,说明扭转荷载对开口截面铝合金立柱受力和变形有较大影响;立柱非线性屈曲荷载较其线性屈曲荷载有较大的降低.

摘要： 基于钢筋混凝土短肢剪力墙结构体系,提出了适用于小高层钢结构体系的新型钢板剪力墙组合结构形式。该结构体系包括三边固结约束、一边弹性约束的钢板-预制水泥基轻型混凝土板组合剪力墙，实腹式T形组合柱，不等翼缘钢连梁3个基本单元，其结构构成能够有效避免构件在房间内的凸角，便于门窗洞口的留设，并且能够提高结构的耐火极限。采用水平千斤顶施加往复荷载，对纯框架、新型钢板剪力墙组合结构试件进行了低周推覆试验研究。研究结果表明：钢板-预制水泥基轻型混凝土板组合剪力墙对纯框架结构的抗侧刚度有所提高，对结构体系的耗能能力提高较为明显;预制墙板能够提高钢板剪力墙的抗侧刚度及屈曲荷载;钢板的约束形式对结构耗能、钢板屈曲形式及墙板破坏形式有较大的影响。

摘要： 基于Wieghardt地基模型，考虑剪力对桩受力的影响，采用梁的弯曲微分方程，利用梁单元间的位移、转角、弯矩和剪力协调条件，桩的整体平衡条件，建立了不计桩侧摩阻力时两端铰支完全埋入土桩的微分方程，并给出了基桩屈曲l临界荷载。利用本文解答分析了地基基床系数对基桩屈曲荷载的影响。结果表明，考虑桩侧有明显土体约束计算的桩屈曲荷载明显大于没有考虑侧向约束桩的屈曲荷载，说明桩侧约束对桩的稳定性具有重要影响;并且基桩屈曲临界荷载随地基基床系数a，b增大而减小;对于细长桩，纯弯曲状态时的屈曲荷载小于考虑剪切变形时的屈曲荷载，实际计算中应采用纯弯曲变形时的屈曲荷载。

摘要： 采用标准的V型连接件连接冷弯薄壁(厚度1～2mm)方钢管或矩形钢管构成小桁架,以小桁架作为墙体、楼面、屋面等的承重构件,是一种新型的轻钢龙骨结构体系。由于其结构形式的特殊性,以及在设计中需要考虑覆而材料对承重构件受力性能的影响,目前尚缺乏适用的设计理论和设计规范。考虑覆面材料的蒙皮支撑效应,对承重构件的屈曲性能和设计方法进行了研究。采用能量法分别建立了蒙皮支撑墙柱和蒙皮支撑楼面梁的总势能方程,按照两端简支的边界条件建立了变形函数,通过里兹法导出了蒙皮支撑轻钢龙骨墙柱和轻钢龙骨楼面梁的屈曲荷载。同时提出了蒙皮支撑必需的抗剪刚度要求,以避免轻钢龙骨承重构件过早失稳。承重构件腹部的V型连接件主要承受剪力作用,给出了V型连接件的抗剪计算方法。给出的计算公式和方法可供工程设计和相关规范的制订参考。

摘要： 高强钢的广泛应用使其稳定性问题显得尤为重要,传统能量法仍存在很大的改进空间.采用最小势能法(MPEM)分析了箱型截面柱局部屈曲对整体屈曲的影响.考虑钢的几何非线性、材料性能、边界条件和荷载条件,利用有限元软件ANSYS分析了宽厚比为30、40、50和60的高强焊接箱型截面柱的局部-整体屈曲行为.对比理论、欧拉公式计算的结果和有限元结果,表明局部屈曲对轴压作用下箱型截面柱整体屈曲的影响随构件宽厚比的增大而增大.

摘要： 高强钢的广泛应用使其稳定性问题显得尤为重要,传统能量法仍存在很大的改进空间.采用最小势能法(MPEM)分析了箱型截面柱局部屈曲对整体屈曲的影响.考虑钢的几何非线性、材料性能、边界条件和荷载条件,利用有限元软件ANSYS分析了宽厚比为30、40、50和60的高强焊接箱型截面柱的局部-整体屈曲行为.对比理论、欧拉公式计算的结果和有限元结果,表明局部屈曲对轴压作用下箱型截面柱整体屈曲的影响随构件宽厚比的增大而增大.

摘要： 高强钢的广泛应用使其稳定性问题显得尤为重要,传统能量法仍存在很大的改进空间.采用最小势能法(MPEM)分析了箱型截面柱局部屈曲对整体屈曲的影响.考虑钢的几何非线性、材料性能、边界条件和荷载条件,利用有限元软件ANSYS分析了宽厚比为30、40、50和60的高强焊接箱型截面柱的局部-整体屈曲行为.对比理论、欧拉公式计算的结果和有限元结果,表明局部屈曲对轴压作用下箱型截面柱整体屈曲的影响随构件宽厚比的增大而增大.

摘要： 本发明属于薄壁软管结构宏观力学性能测试技术领域，具体涉及一种用于压缩荷载下薄壁软管局部屈曲试验夹具；包括同轴反向安装于试验机上的上夹头组件和下夹头组件，上夹头组件和下夹头组件分别用于夹持软管的两端、限制软管轴向位移和软管的被夹持段径向溃缩，上夹头组件和下夹头组件之间设置有以两者之中的任一者为支撑并与另一者滑动插接的导向管，该导向管穿过软管、用于限制软管的试验段向一侧弯折以及整体屈曲行为；本发明意在解决柔性软管压缩过程中出现的整体倾倒、整体屈曲对压缩局部屈曲的干扰问题，导向管能够防止柔性软管出现整体屈曲，上夹头组件内部安装直线轴承，容许导向管在其内部做无摩擦直线移动。

摘要： 本发明属于薄壁软管结构宏观力学性能测试技术领域，具体涉及一种用于压缩荷载下薄壁软管局部屈曲试验夹具；包括同轴反向安装于试验机上的上夹头组件和下夹头组件，上夹头组件和下夹头组件分别用于夹持软管的两端、限制软管轴向位移和软管的被夹持段径向溃缩，上夹头组件和下夹头组件之间设置有以两者之中的任一者为支撑并与另一者滑动插接的导向管，该导向管穿过软管、用于限制软管的试验段向一侧弯折以及整体屈曲行为；本发明意在解决柔性软管压缩过程中出现的整体倾倒、整体屈曲对压缩局部屈曲的干扰问题，导向管能够防止柔性软管出现整体屈曲，上夹头组件内部安装直线轴承，容许导向管在其内部做无摩擦直线移动。

摘要： 本发明公开了一种新型的基于点荷载作用的大口径海底管道局部屈曲设计方法，该方法通过考虑大口径海底管道的结构特点以及点荷载的作用方式，提出了一种新型的管道局部屈曲设计方法，使设计成果更加符合工程的实际情况，从设计方法上实现了对DNV规范的补充，对于大口径海底管道的局部屈曲设计具有较好的推广价值。

摘要： 本发明公开了一种基于双参数地基模型的桩基屈曲临界荷载解析解分析方法。针对大跨桥、高桩码头等超长桩自由段过长、长细比过大时易发生屈曲破坏的特点，根据双参数地基模型模拟桩周土的约束作用，建立桩土体系总势能泛函，根据势能驻值原理和变分法，得到桩基屈曲临界荷载解析解，为预防因超长桩屈曲破坏引发工程事故提供可靠的理论依据。本发明充分考虑了地基土的反力模量和剪切模量，并考虑桩基自重，建立桩土体系总势能泛函，根据势能驻值原理和变分法，得到桩基屈曲临界荷载解析解。通过与算例的结果对比，选用双参数地基模型得到的解析结果与试桩试验结果吻合度高，说明本发明模型能有效反映桩基屈曲时桩周土的实际受力特性和约束作用。

摘要： 本发明公开了一种基桩屈曲临界荷载试验装置及方法，所述试验装置能够对桩端提供铰接、自由、弹性嵌固、固接等基本约束形式，根据试验要求进行配件安装。提出试验过程中采用等应变加载控制法，通过对油压千斤顶进行加载，观察百分表确保每一阶段桩顶沉降Δs值相同，测得反力的值，绘得荷载‑沉降曲线。根据室内试验及对屈曲临界荷载定义的分析，提出了基于荷载‑沉降曲线判断临界荷载判定方法。利用本试验装置测试临界荷载可以避免常规试验装置上端自由的弊端，使试验桩两端可依据试验需求采用不同的支座形式，增强了试验的可操作性及适用性。

摘要： 本实用新型公开了一种基桩屈曲临界荷载试验装置，所述试验装置能够对桩端提供铰接、自由、弹性嵌固、固接等基本约束形式，根据试验要求进行配件安装。提出试验过程中采用等应变加载控制法，通过对油压千斤顶进行加载，观察百分表确保每一阶段桩顶沉降Δs值相同，测得反力的值，绘得荷载‑沉降(L‑S)曲线。根据室内试验及对屈曲临界荷载定义的分析，提出了基于荷载‑沉降曲线判断临界荷载判定方法。利用本试验装置测试临界荷载可以避免常规试验装置上端自由的弊端，使试验桩两端可依据试验需求采用不同的支座形式，增强了试验的可操作性及适用性。

摘要： 本实用新型公开了屈曲约束钢板剪力墙混凝土盖板及屈曲约束钢板剪力墙，所述混凝土盖板均匀开设有若干螺栓孔，在每个螺栓孔对应位置处嵌设有加固机构，用于加强螺栓孔的稳定性，加固机构中间具有供对拉螺栓通过的过孔。本实用型通过在现有混凝土盖板螺栓孔对应位置嵌设加固机构，加强螺栓孔的强度，保证对内嵌钢板的有效约束。

摘要： 本发明提供了一种轴心受压构件的弹塑性屈曲荷载的计算方法包括步骤：(1)将轴心受压构件的截面划分为多个单元形成截面网格；(2)判断轴心受压构件的屈服类型；(3)根据判断的屈服类型，计算对应的弦截区间点的值、屈曲荷载初始值上的屈曲函数值和弦截区间点上的屈曲函数值；(4)计算割线点的值；(5)根据收敛条件判断迭代是否结束，如果是，则输出弹塑性屈曲荷载，否则，重新设定屈曲荷载初始值和弦截区间点的值并返回步骤(3)。本发明的方法计算量小、计算效率高、速度快、应用范围广且准确度高。

摘要： 本发明提供了一种轴心受压构件的弹塑性屈曲荷载的计算方法包括步骤：(1)将轴心受压构件的截面划分为多个单元形成截面网格；(2)判断轴心受压构件的屈服类型；(3)根据判断的屈服类型，计算对应的弦截区间点的值、屈曲荷载初始值上的屈曲函数值和弦截区间点上的屈曲函数值；(4)计算割线点的值；(5)根据收敛条件判断迭代是否结束，如果是，则输出弹塑性屈曲荷载，否则，重新设定屈曲荷载初始值和弦截区间点的值并返回步骤(3)。本发明的方法计算量小、计算效率高、速度快、应用范围广且准确度高。

摘要： 本实用新型公开了一种高屈曲荷载的工型钢结构件，包括第一工型钢和第二工型钢，第一工型钢一端顶部的两侧和底部的两侧均开设有定位孔一，第二工型钢一端顶部的两侧和底部的两侧均开设有定位孔二，第一工型钢和第二工型钢之间套设有连接套，连接套顶部的四个边角和底部的四个边角均开设有定位孔三，本实用新型一种高屈曲荷载的工型钢结构件，将第一工型钢和第二工型钢通过连接套拼接，连接套与第一工型钢和第二工型钢完全贴合，在连接套的顶部、底部和中部均通过定位销与防脱螺母配合对其进行全方位固定，连接强度高，且没有连接死角，同时提高了第一工型钢和第二工型钢连接的稳定性。