检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张亚伟清华大学

学位级别：硕士

目前负载下焊接加固钢构件的已有研究大多集中于受力特性分析,针对负载下焊接引起钢构件的残余变形研究较少。国内外对焊接引起残余变形的研究也大多集中于非负载状态。国内已有的两本加固规范中焊接引起钢构件残余变形计算公式的计算... 详细信息

目前负载下焊接加固钢构件的已有研究大多集中于受力特性分析,针对负载下焊接引起钢构件的残余变形研究较少。国内外对焊接引起残余变形的研究也大多集中于非负载状态。国内已有的两本加固规范中焊接引起钢构件残余变形计算公式的计算结果与实际工程测量值往往存在较大偏差。新修订的《钢结构加固设计标准》(GB 50XXX-201X)(报批稿)保留了已有规范中的计算方法,我们有必要对此公式的准确性进行探究。本文以《钢结构加固设计标准》(GB50XXX-201X)(报批稿)的编制为背景,通过数值模拟、与试验结果对比、有限元参数分析、规范公式变量分离、规范方法试设计分析等方法研究了负载下焊接加固受弯钢构件的残余变形。主要内容如下:(1)建立有限元模型,并验证可行性。本文以3个试验构件为原型,采用了顺序热力耦合有限元分析方法,应用高斯热源模型,通过ABAQUS软件子程序DFLUX,编写fortran语言代码,模拟移动、分段的复杂焊接过程。生死单元方法可模拟加固板在初始负载下的零应力状态。结果表明,该有限元方法是可行的。(2)有限元参数分析。本文运用上述有限元方法,建立了84个ABAQUS有限元分析模型,分析了9个参数对残余变形的影响。以有限元计算结果为基础,本文分析说明了各个参数对负载下焊接加固受弯钢构件的变形变化过程的影响,以及最终残余变形的变化规律。(3)规范公式的推导、对比与建议。本文从理论层面,推导了新版加固规范《钢结构加固设计标准》(GB 50XXX-201X)(报批稿)中的计算公式,验证了其力学含义,并进行算例分析。结果表明该式具有一定理论依据,考虑因素更全面。本文对比了该公式计算结果和6个试验结果及27个有限元计算结果,并通过分离变量的方式,分别讨论了不同变量的幂次和系数的准确性,最终提出了对该式的修正建议。公式计算结果与已有试验和有限元结果的对比表明,修正后公式具有较高准确性。(4)规范方法的试设计与残余挠度分析。本文以某实际工程为背景,采用新规范中负载下焊接加固受弯钢构件的设计方法,选取3种常用的加固截面形式,确定具体的加固方案,进行试设计,并对残余挠度进行分析。从应力、变形、稳定性等角度评价了加固方案的可行性,最终对实际工程提出指导和建议。

关键词：负载焊接加固残余变形受弯钢构件试设计

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负载下焊接加固工形截面受弯钢构件残余变形分析

负载下焊接加固工形截面受弯钢构件残余变形分析

引用

作者：黄健鸣（Wong Kin Ming）清华大学

学位级别：硕士

负载下焊接加固方法在钢结构受弯构件加固工程中具有广泛的实际应用基础,在现行规范GB 51367-2019中也对该加固方法提出了许多规定以及计算方法。目前,负载下焊接加固受弯构件的力学性能已有诸多研究,但有关其焊接残余挠度的研究却很少... 详细信息

负载下焊接加固方法在钢结构受弯构件加固工程中具有广泛的实际应用基础,在现行规范GB 51367-2019中也对该加固方法提出了许多规定以及计算方法。目前,负载下焊接加固受弯构件的力学性能已有诸多研究,但有关其焊接残余挠度的研究却很少。目前规范的焊接残余挠度计算公式存在依据不明、计算结果与试验结果存在较大偏差、缺少对焊接方式的规定等问题,仍需要进行深入分析。因此,本文采用试验研究、数值模拟、分析推理等方法,阐释了负载下焊接加固受弯构件的焊接残余挠度变化机理,对规范公式提出了修改思路与建议,并对施工过程提出了相应的设计建议。本文主要完成了以下几方面的工作:(1)进行了4个负载下工形钢梁的焊接加固试验,测得了不同焊接方式下的跨中焊接残余挠度以及跨中焊接残余转角的时程曲线,并通过对焊接过程的摄像记录得到了每段焊缝的实际焊接时间以及每段焊缝间的非焊接时间大小,得到了跨中焊接残挠度与跨中焊接残余转角的时序变化规律,以及焊接过程在时间上的分布规律。(2)针对本文中焊缝长度长,焊缝段数多、焊接过程复杂的焊接过程,提出了可以用于与本文尺寸相近的焊接结构热力耦合分析的实用方法,并基于试验结果验证了有限元模型的可行性。另外,对以上下翼缘的平均焊接速度替代实际焊接速度以及不考虑非焊接时间这两个因素对最终焊接残余挠度的影响进行研究,依此对有限元模型进行了简化。(3)通过分析推理以及有限元算例阐释了负载下焊接加固受弯构件的焊接残余挠度变化机理,指出了现行规范GB 51367-2019的焊接残余挠度计算公式的不足之处。在此基础上,提出对规范公式的修改思路,并结合试验与有限元结果对规范的焊接残余挠度计算公式提出了修改建议。其后基于提出的有限元模型对焊接方式以及加固截面形式进行了算例分析,根据算例分析结果提出了施工设计建议。算例分析的结果也表明所提出的计算公式具有更高的准确性。

关键词：受弯钢构件负载焊接加固焊接残余变形设计方法

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扭矩对受弯和压弯钢构件整体稳定性的影响

引用

工程力学 2010年第6期27卷 106-112页

作者：田兴运西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

以处于压、弯、扭复合受力状态的两端简支的单轴对称工字型截面的钢构件为研究对象,分析其受力及变形,列出了平衡微分方程,以此为基础给出了总势能方程。采用瑞利-里兹法求解总势能方程,得到一组非齐次方程。通过求解非齐次方程组,研究... 详细信息

以处于压、弯、扭复合受力状态的两端简支的单轴对称工字型截面的钢构件为研究对象,分析其受力及变形,列出了平衡微分方程,以此为基础给出了总势能方程。采用瑞利-里兹法求解总势能方程,得到一组非齐次方程。通过求解非齐次方程组,研究了均布荷载和跨中集中荷载2种工况荷载偏心时扭矩对钢梁整体稳定性的影响,以及跨中扭矩对承受端弯矩、均布荷载和跨中集中荷载、均布扭矩对承受均布荷载等4种工况的钢压弯构件整体稳定性的影响。分析研究表明:通过修正受弯和压弯钢构件的整体稳定系数来体现扭矩的影响,计算简单方便,可供设计时参考;同时,给出了横向均布荷载和集中荷载共同作用下钢梁的等效临界弯矩系数,补充了现行钢结构设计规范;最后,通过实例计算表明,如果不考虑扭矩的影响,钢构件整体稳定验算是偏于不安全的。

关键词：扭矩受弯钢构件钢压弯构件总势能方程等效临界弯矩系数整体稳定性

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