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期刊信息/Journal information
建筑钢结构进展
同济大学
建筑钢结构进展

同济大学

李国强

双月刊

1671-9379

steelpro@tongji.edu.cn

021-65980251 65980250

200092

上海市四平路1239号同济大学土木大楼A613室

建筑钢结构进展/Journal Progress in Steel Building StructuresCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊以推动我国建筑钢结构事业的发展，促进相关理论研究及实用技术与新型产品开发，加强国内外学术交流，加快科研成果向生产力转化为宗旨。主要面向建筑钢结构研究设计、制作、安装和施工以及维修防护等相关领域的工程技术人同、高等院校师生和科研工作者。
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    波形腹板部分包覆组合柱弱轴方向偏心受压试验研究

    王威包海洋白淙尤刘磊...
    1-11页
    查看更多>>摘要：针对传统部分包覆组合柱(PEC柱)中腹板易变形屈曲,以及与混凝土协同作用较弱、易分离等问题,提出一种将腹板形式由平钢板改为波形钢板的波形腹板PEC柱.考虑强弱轴方向、波形腹板方向、横向系杆间距、偏心距4个关键因素,设计10个波形腹板PEC柱试件并进行偏心加载试验.试验结果表明:波形腹板PEC柱试件在偏心受压下的破坏形态基本一致,均表现为受压侧翼缘鼓曲变形和混凝土压碎失效.试件在强轴方向的承载力较弱轴方向的承载力最大增幅为61.20%,延性最大增幅为63.06%;竖向波形腹板试件的承载力和初始刚度均高于横向波形腹板试件的相应值;较小偏心受压试件的承载力高于较大偏心受压试件的承载力;减小横向系杆间距,试件达到峰值荷载后的延性性能提高,最大增幅为 75.16%.通过有限元软件ABAQUS建立波形腹板PEC柱偏心受压模型,在与试验结果进行对比验证的基础上,结合已有PEC柱试件的相关规范,拟合得到竖向波形腹板PEC柱压弯承载力计算公式,且理论值与试验值的差异在10%以内.

    波形腹板部分包覆组合柱偏心受压试验有限元模拟压弯承载力

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    T形方颈单边螺栓连接钢梁-方钢管柱节点试验研究

    王新华孙乐乐王培军
    12-23页
    查看更多>>摘要：T形方颈单边螺栓是一类新型单侧安装紧固件,可用于闭口截面钢构件连接,其构造简单、安装便利、无需额外的安装辅助工具,能够适应现场粗放的施工方式,具有较大的应用潜力.对4个T形方颈单边螺栓连接钢梁-方钢管柱节点和1个传统螺栓连接节点开展了单调荷载下的静力性能试验研究,探讨了长圆形螺栓孔布置方案以及设置端板加劲肋和钢管柱内灌注混凝土这两种加强措施对节点结构响应的影响.研究了T形方颈单边螺栓连接节点的破坏模式、转角-弯矩关系、关键部位转角-应变关系、各部位屈服顺序等,揭示了此类节点的工作及破坏机理.结果表明此类连接具有与传统螺栓连接节点相似的破坏模式、相近的初始刚度,以及不低于85%的全生命周期内承载力.

    T形方颈单边螺栓方钢管柱端板连接梁柱节点抗弯性能

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    双相不锈钢套管加固锈蚀RC短柱轴压力学性能试验研究

    张帅高剑平应宗豪曹忠民...
    24-34页
    查看更多>>摘要：钢筋混凝土(RC)桥柱的锈蚀问题直接危及桥梁的安全性和使用寿命,必须同时采取腐蚀防护和加固措施.提出采用双相不锈钢套管加固锈蚀RC桥柱,为研究其轴心受压力学性能,对10根双相不锈钢套管加固锈蚀RC短柱、2根低碳钢套管加固锈蚀RC短柱和4根未加固RC短柱对比试件进行了轴心受压试验,获得了试件的破坏形态和荷载-位移曲线.在此基础上分析了钢筋锈蚀率、钢套管壁厚、钢套管材质和填充混凝土类型(自密实自应力混凝土和自密实混凝土)对试件轴压力学性能的影响规律,并推导了双相不锈钢套管加固锈蚀RC短柱轴心受压承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好,可为实际工程应用和后续研究提供参考.研究结果表明,加固试件呈现出两种破坏形态:(1)双相不锈钢套管中上部或中下部局部鼓曲破坏;(2)双相不锈钢套管中上部局部鼓曲的同时发生局部屈曲失稳破坏;加固柱的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线和承载力受双相不锈钢套管壁厚和钢套管材质影响较大,而受钢筋锈蚀率和填充混凝土类型影响很小;双相不锈钢套管可以非常显著地提高锈蚀RC柱的承载力和变形能力,并且承载力随套管壁厚的增大而增加.在其他条件相同的情况下,双相不锈钢套管加固试件比低碳钢套管加固试件的承载力提高幅度更大.

    锈蚀RC桥柱双相不锈钢套管加固轴压力学性能

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    双阶自复位防屈曲支撑滞回性能参数分析

    王涛潘雨桐孟丽岩刘吉胜...
    35-50页
    查看更多>>摘要：传统防屈曲支撑(BRB)在小震下仅为结构提供刚度不提供阻尼,在大震下易产生较大残余变形.为弥补BRB的上述缺陷,提出一种新型双阶自复位防屈曲支撑(DY-SCBRB),在小震下支撑提前屈服耗能,为结构提供附加阻尼,在大震下支撑进一步耗能并为结构提供复位能力.通过对DY-SCBRB的构造分析,厘清支撑工作原理并建立支撑力-位移滞回关系恢复力模型,支撑双阶耗能特性和自复位能力得到了有效验证;采用ABAQUS软件对DY-SCBRB进行静力加载,分析与验证其滞回性能,找到支撑第一刚度比β1、第二刚度比β2、复位比αc和屈服位移比αyc对DY-SCBRB滞回性能的影响规律,给出支撑性能参数的取值建议,研究结果表明:DY-SCBRB不仅具有显著的双阶耗能特性,可以实现不同水平地震下的全阶段耗能,而且自复位能力强,能够大大减小结构的震后残余变形;增大β1 和β2 可以提高支撑最大承载力,β1 和β2 越小,支撑耗能能力越强,β1 和β2 的变化对支撑初始刚度和复位能力无影响,β1 和β2 分别建议取0.78～1.58和0.006～0.014;增大αc能够提高支撑初始刚度和复位能力,减小αc有利于增强支撑在小震下的耗能能力,αc建议取0.75～1.25;αyc越小,支撑综合抗震性能越好,αyc建议取0.5～1.5.

    自复位防屈曲支撑双阶屈服恢复力模型滞回性能参数分析

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    内置蜂窝芯-钢管暗柱冷弯型钢组合墙体抗剪性能研究

    钱浩凯王春刚张壮南刘淦...
    51-61页
    查看更多>>摘要：基于蜂窝夹心冷弯薄壁型钢组合墙体的优势,提出了一种内置蜂窝芯-钢管暗柱冷弯型钢组合墙体,实现了框架柱与墙体的一体化设计.为了研究该组合墙体的抗剪性能,采用ABAQUS软件建立了组合墙体的有限元模型,并分析了两端暗柱对组合墙体破坏模式和受力机理的影响;通过改变内置蜂窝芯与钢管暗柱的连接方式、自攻螺钉布置和暗柱与边立柱壁厚比等参数进行了墙体抗剪性能的变参数分析.研究结果表明:两端增设钢管暗柱可以更好地发挥蜂窝芯的抗剪作用,抗剪承载力提升了22.50%;通过加强内置蜂窝芯与暗柱的连接可以有效提高墙体的抗剪承载力和刚度,且在墙体宽度方向上进行连接整体效果最佳;加密导轨处的螺钉可以有效提高墙体的抗剪性能;在一定范围内降低暗柱与边立柱壁厚比可以改善墙体延性,但对抗剪承载力影响不大.此外,采用"等安全系数"原理,初步确定多遇地震作用下墙体的抗剪承载力设计值.

    冷弯型钢组合墙体钢管暗柱内置蜂窝芯抗剪性能有限元分析

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    基于"板-梁"理论的FGM三角形截面梁组合扭转研究

    张文福邵琰皓
    62-70页
    查看更多>>摘要：三角形截面梁因其优异的力学性能,在工程领域得到了广泛应用.功能梯度材料(FGM)也因其可根据材料功能来设计材料性质单向或双向变化的特点,表现出优异的性能,具有广阔的应用前景.以FGM性质沿板件宽度变化的三角形截面悬臂梁为例,当其受到端部集中扭矩作用时,基于"板-梁"理论及相关假设,推导了该悬臂梁组合扭转的总势能和总应变能表达式,给出了三角形截面的翘曲刚度和自由扭转刚度;建立了能量变分模型,并依据能量变分原理,进一步得到了能量微分模型,最后求解得到了三角形截面悬臂梁在端部扭矩作用下的最大扭转角表达式;采用有限元软件ANSYS建立了相应的有限元模型并进行了求解,将有限元结果与理论结果进行对比,验证了"板-梁"理论的正确性.

    功能梯度材料三角形截面"板-梁"理论组合扭转

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    不同畸变研究方法在薄壁箱梁畸变计算中的差异分析

    王兆南张元海
    71-79页
    查看更多>>摘要：为揭示偏心竖向荷载作用下薄壁箱梁的畸变,基于能量变分原理和箱梁各板件的静力平衡分析,给出优化后箱梁畸变研究的3种方法.推导出各方法研究梯形截面箱梁畸变解析计算式的普遍形式,得到相应的四阶畸变控制微分方程.对各畸变研究方法采用典型数值算例进行验证,研究结果表明:优化后的各畸变研究方法计算的畸变翘曲正应力值与文献数值相差很小,各方法之间误差最大不超过5.39%,方法2和方法3计算结果误差很小可忽略;各方法计算的矩形截面箱梁的畸变扇性坐标值均相等,梯形截面箱梁的畸变扇性坐标值则不同;畸变翘曲惯性矩和框架横向抗弯惯性矩的计算值大小与畸变分析过程有关;仅有端隔板的简支箱梁在畸变集中荷载作用下,靠近梁端的区域存在反向畸变变形.

    薄壁箱梁畸变能量变分法板元分析法畸变几何特性

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    大跨越钢管塔复杂管板-相贯节点承载力计算方法

    孟宪乔张树林郑治祥李正良...
    80-94页
    查看更多>>摘要：以白鹤滩—浙江±800 kV特高压直流输电线路安徽池州段长江大跨越钢管输电塔为工程背景,对输电塔塔头下横担与主管连接的复杂管板-相贯节点的受力性能进行了研究.建立了节点有限元模型并对模型的合理性进行了对比验证,进一步地,对节点关键性几何尺寸进行参数化分析,研究其对节点承载力的影响.结果表明,节点水平支管和斜管承载力的最主要影响因素分别为水平支管几何尺寸和斜支管连接节点板厚度.在此基础上,采用节点逐层拆分方法进行了承载力推导并给出了节点承载力建议计算公式,公式结果与节点实际承载力的误差在12%以内,可为该节点的实际工程应用提供参考.

    大跨越钢管塔管板-相贯节点极限承载力有限元分析

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    矩形管翼缘开孔波纹腹板钢梁抗剪性能试验研究

    曹艺濒蒲万丽邵永波邓皓...
    95-107页
    查看更多>>摘要：为研究矩形管翼缘开孔波纹腹板钢梁的抗剪性能,设计完成了4个试件的受剪试验.通过分析试件的破坏模式、荷载-位移曲线和关键区域的应变发展规律,研究了试件的抗剪性能、极限承载力及波纹腹板在开孔后分担的剪力比例.利用ABAQUS软件进行了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的准确性.研究了腹板几何初始缺陷和开孔偏移对抗剪承载力的影响.结果表明:矩形管翼缘开孔波纹腹板梁具有较好的延性性能,其抗剪承载力会随着开孔孔径的增大而降低,腹板波纹越密集,抗剪承载力越高;开孔横向偏移对抗剪承载力的影响不明显;提出了针对该梁的波纹腹板剪力分配比例近似计算公式;腹板的几何初始缺陷对抗剪承载力的影响可忽略不计.

    矩形管翼缘开孔波纹腹板抗剪承载力试验研究

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    开合屋盖结构闭合全过程模拟及参数分析

    衡会汪凯超徐光明冯龙...
    108-117页
    查看更多>>摘要：为研究活动屋盖运动时的动力作用对固定屋盖的影响,并进一步探究不同工况、屋盖运动特性以及活动屋盖与固定屋盖间接触的光滑度对固定屋盖的影响,分别在瞬态分析和静力分析中采用移动质量法对活动屋盖的闭合进行了全过程模拟,对比了两种分析方法的计算结果,并对瞬态分析模型中的4种参数(活动屋盖质量M、台车启动加速度a和最大运行速度v、台车-轨道间的摩擦系数μ)进行了分析.结果表明:活动屋盖对固定屋盖的动力作用使固定屋盖的跨中竖向位移至少增加了2.0 mm;活动屋盖启动瞬间会引起固定屋盖产生一定的晃动,且晃动幅值会随着参数M、a和μ的增大而增大;上述4种参数会显著增强固定屋盖的振动响应,其中参数v对振动响应的影响最为显著,其次是参数M.因此在运行过程中,台车启动后应一次运动到位,避免多次启动,且启动加速度和最大运行速度不宜过大;应避免在积雪情况下开启和闭合活动屋盖,须保持台车与轨道间的光滑度.

    开合屋盖钢结构体育馆移动质量法全过程模拟参数分析

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