一、天津港四号卡子门不锈钢空间网架工程的施工技术(论文文献综述)
陈美合[1](2021)在《多种屈曲模态下卷边C形截面不锈钢柱计算理论研究》文中认为不锈钢结构的造型美观、耐腐蚀性好、易于维护和全生命周期成本低,是一种高性能的绿色建筑材料,在土木工程中具有良好的应用前景。卷边C形截面是不锈钢材料在冷弯薄壁结构应用中的典型截面形式之一。目前,针对卷边C形截面不锈钢构件,现有的研究主要集中在单一屈曲模态,缺乏针对相关屈曲模态研究,同时屈曲模态的界限十分模糊,这给不锈钢在实际工程中应用带来了难题和挑战。因此,本文以卷边C形截面不锈钢柱为研究对象,重点研究其屈曲临界应力、截面分类、有限元分析统一模型、多种屈曲模态破坏特性、多种屈曲模态识别与判别和直接强度法(DSM)。通过理论分析、试验研究和数值分析,旨在建立多种屈曲模态下卷边C形截面不锈钢柱承载力计算理论。本文的主要研究内容和成果有:基于广义梁理论对轴心受压卷边C形截面不锈钢柱畸变屈曲临界应力进行了推导。借鉴流动法则定义瞬时弹性模量,把不锈钢两线段材料本构模型引入广义梁理论(GBT),获得了GBT平衡方程及特征值计算公式;结合卷边C形截面畸变屈曲变形模式,推导了不锈钢柱畸变屈曲临界应力计算公式。同时,通过试验结果验证了本文提出的轴心受压卷边C形截面不锈钢柱畸变屈曲临界应力计算方法的准确性。针对多种屈曲模态下卷边C形截面不锈钢柱,课题组已开展了卷边C形截面不锈钢柱试件的局部屈曲、畸变屈曲和局部-整体相关屈曲承载力试验研究,并给出了相关试验结果。本文基于奥氏体(S30408)不锈钢材料,在开展不锈钢材料力学性能基础上开展了21根轴心受压卷边C形截面不锈钢柱试件畸变-整体相关屈曲承载力试验,着重考察不锈钢柱畸变-整体相关屈曲破坏机理;通过畸变-整体相关屈曲承载力试验,获得了各试件的承载力、荷载-轴向位移曲线、荷载-侧向位移曲线、荷载-转角曲线和荷载-应力曲线,揭示了不锈钢柱畸变-整体相关屈曲的发展过程;通过本次不锈钢柱畸变-整体相关屈曲承载力试验发现了畸变-整体相关屈曲的三类破坏模式,只要精心设计试验,试件均可发生畸变-整体相关屈曲破坏。为了获取多种屈曲模态下卷边C形截面不锈钢柱更精确和更精细化有限元分析模型,通过对有限元模型中关键参数开展研究,获得了多种屈曲模态下有限元分析统一模型,并通过现有的试验结果对有限元分析统一模型的准确性进行了验证;同时对比分析了现有屈曲模态识别方法,给出了不同方法的优缺点,为后续提出不锈钢柱承载力计算公式时提供弹性屈曲临界应力计算依据;为了弥补现有屈曲模态识别方法不足,本文结合有限元分析统一模型和约束有限条法(c FSM),计算了卷边C形截面不锈钢柱的屈曲模态参与系数,并根据不锈钢柱的屈曲模态参与系数提出了屈曲模态的识别准则。根据有限条法(FSM)获得的不锈钢柱荷载系数-长度曲线上弹性屈曲临界应力点特征,定性的将卷边C形截面分为两类:典型C形截面和非典型C形截面。并根据卷边C形截面的截面尺寸特性(高宽比(h/b)、翼缘宽度与卷边宽度比值(b/a)和腹板高度与卷边宽度比值(h/a)),定量的提出了典型C形截面和非典型C形截面判断准则。并定义了非典型C形截面不锈钢柱的名义局部屈曲和畸变屈曲临界应力,提出了非典型C形截面局部屈曲和畸变屈曲临界应力计算方法。基于多种屈曲模态下卷边C形截面不同级别不锈钢柱屈曲承载力直接强度法统一计算模型,分别提出了不锈钢柱局部屈曲、畸变屈曲、整体屈曲、局部-整体相关屈曲和畸变-整体相关屈曲承载力计算公式,计算公式在形式上统一且适用于不同级别不锈钢,针对不同屈曲模态仅需选择不同系数。建立了轴心受压卷边C形截面不锈钢柱承载力的计算公式,避免了多种屈曲模态的判别问题;最后给出了详细的不锈钢柱设计流程图,并搜集了国内外相关的试验数据与本文提出的计算方法进行对比分析,表明本文提出的计算方法具有较好的精度。
顾悦言[2](2020)在《不锈钢高强度螺栓连接及节点的受力性能研究》文中指出近年来,随着“一带一路”和海洋强国战略的推进,结构腐蚀病害的问题日益突出,不锈钢结构是强腐蚀性环境下兼顾结构安全性、耐久性和经济性的最佳方案。但目前相关研究集中于材料和构件层面,对不锈钢结构连接及节点的研究非常少。基于上述背景,本文从高性能连接件入手,辅以参数化快速建模手段,对不锈钢高强度螺栓连接及外伸端板连接节点开展了如下三个方面的研究。在不锈钢高强度螺栓摩擦型连接方面:本文共开展了10组(共59个)不锈钢、碳钢试件的抗滑移系数试验和相关的粗糙度测试、表面三维观测及硬度测试,对传统碳钢处理工艺(喷砂和抛丸)、改进型处理工艺(夹持胶垫、铜板和铝板)和新型处理工艺(粉末喷涂、拉丝和机械刻痕)进行了较为深入的研究,发现传统工艺处理的不锈钢板表面抗滑移系数低于0.2,而粉末喷涂和机械刻痕可以获得较高的抗滑移系数;对影响不锈钢板摩擦面抗滑移系数的关键因素进行探究和分析,确定了粗糙度、真实接触面积与抗滑移系数的近似正相关关系,为进一步研发高抗滑移系数摩擦面处理工艺指出方向;最后完善了不锈钢高强度螺栓摩擦型连接的设计方法。在不锈钢高强度螺栓外伸端板连接节点受力性能分析方面:基于Python撰写了建立高强度螺栓外伸端板连接节点的ABAQUS内核脚本,实现了节点的参数化快速建模,以此保证复杂建模的高效性和传承性;通过与低碳钢节点静力试验结果进行对比,验证了有限元分析方法的准确性;对12个高强度螺栓外伸端板连接节点的静力性能进行了有限元分析,探究了端板厚度、端板加劲肋、螺栓直径、柱腹板厚度、抗滑移系数和节点材料类型对节点初始转动刚度、弯矩设计承载力、弯矩极限承载力和极限转角、破坏现象的影响,为后续的理论分析奠定了基础。在不锈钢高强度螺栓外伸端板连接节点弯矩-转角关系方面:根据不锈钢节点弯矩-转角曲线的非线性特征,基于“整体组件法+局部拟合法”建立了包含节点初始转动刚度、屈服弯矩、屈服转角、极限弯矩和极限转角的Ramberg-Osgood型弯矩-转角曲线;基于螺栓连接板件子模型分析结果,提出了以连接板抗弯刚度与螺栓轴向刚度比为参数的T形连接件屈服荷载、屈服变形、极限荷载、极限变形的计算表达式,解决了端板和柱翼缘板受力性能中复杂的撬力影响问题;通过考虑剪切域抗剪刚度及剪切域周边柱翼缘板的抗侧刚度,改进了节点初始刚度的计算;通过引入螺栓连接板件子模型,改进了节点屈服弯矩的计算,建立了以螺栓拉断为准则的节点极限弯矩表达式,进一步考虑节点域材料的剪切非线性,建立了节点屈服转角和极限转角的表达式;与有限元分析结果的对比表明,本文建立的弯矩-转角曲线与有限元分析结果吻合较好。本文的研究成果为《不锈钢结构技术规程》(CECS410:2015)的修编提供了试验和理论依据,有助于不锈钢结构应用的推广。
金鑫[3](2019)在《新型高强不锈钢焊接轴心受压构件承载力试验研究与理论分析》文中认为不锈钢凭借耐腐蚀性强、表观性好、力学性能优的优势,在土木工程建设领域具有巨大的应用前景,是高性能绿色建筑材料的代表,契合国家中长期发展战略,是严苛环境下工程结构材料的优选方案。目前关于不锈钢结构的相关研究及应用主要集中于奥氏体型和双相体型不锈钢,该类材料耐腐蚀性强,但价格偏高且强度低,进而造成了不锈钢结构初期投资高,难以推广。近年来,国内外先后研发出新型高强不锈钢(S600E、304D等),该类材料的突出特点为强度高、价格低,在不锈钢结构中具有极强竞争力和推广应用前景。基于此现状,本文通过试验研究和数值计算,对新型高强不锈钢S600E焊接轴心受压箱形和工字形构件的残余应力分布、局部稳定、整体稳定进行了研究,提出了构件受压承载力的合理设计建议。本文工作主要包括:(1)进行了S600E不锈钢材料成分分析并开展24组不同方向材料拉伸试验,得到了新型高强不锈钢S600E实测拉伸材料力学性能的重要参数,验证了两阶段R-O本构模型的可行性。(2)采用割条法对S600E焊接成型的10个工字形截面和6个箱形截面不锈钢构件的残余应力大小和分布形态进行试验测量(1000条带)。焊接不锈钢构件截面残余应力峰值低于材料的名义屈服强度,且截面存在较宽的残余拉压应力转换区。工字形截面残余压应力峰值随板件宽厚比变化不明显,残余拉应力的分布范围与板件宽度相关而与厚度无关;箱形截面试件组成板件残余压应力的峰值与板件的宽厚比直接相关,板件的宽厚比越大,残余压应力峰值越小,基于测量结果提出适用于S600E的残余应力建议简化模型。(3)进行了16个两端固接的S600E焊接不锈钢短柱局部稳定试验,截面包括工字形截面(10个)和箱形截面(6个),得到新型高强不锈钢S600E焊接构件的局部稳定承载力和破坏特性。采用《美国冷成型不锈钢设计规范》(SEI/ASCE 8-02)、《欧洲不锈钢结构设计规范》(EN 1993-1-4:2006+A1:2015)、中国《不锈钢结构技术规程》(CECS410:2015)中的相关规定对不锈钢结构局部稳定承载力进行计算,并与试验值对比,结果表明:《不锈钢结构技术规程》(CECS410:2015)、《欧洲不锈钢结构设计规范》(EN 1993-1-4:2006+A1:2015)偏保守,《美国冷成型不锈钢设计规范》(SEI/ASCE 8-02)不宜直接用于S600E焊接不锈钢轴压构件的设计计算。建立并验证了短柱有限元模型的准确性。对焊接不锈钢轴压构件局部稳定进行186个数值算例,提出加劲板件和非加劲板件的受压临界宽厚比限值的建议值,修正了局部稳定承载力的有效宽度法,利用了板件屈曲后强度及屈服后强化。(4)进行了2个两端铰接S600E焊接不锈钢柱的整体稳定试验,并通过对比验证了有限元模型的适用性。根据有限元结果对国内外规范计算方法进行评估,表明规范计算公式存在局限性。对影响整体稳定的几何初始缺陷、截面形式、残余应力展开数值分析,得到了适用于S600E材料的柱子曲线。本文的研究成果可以为《不锈钢结构技术规程》(CECS410:2015)的修订及《高强不锈钢结构技术标准》的编制提供试验和理论依据。
徐秀[4](2018)在《高强不锈钢材料本构模型和受弯构件整体稳定性能研究》文中研究指明不锈钢以其耐腐蚀性强、力学性能优、表观性好、全寿命周期成本低等特点,在工程建设领域具有广阔的应用前景,是一种高性能的绿色建筑材料,符合国家可持续发展战略,成为严苛环境下工程结构新材料的优选方案。目前已有相关研究主要集中于常见的奥氏体型和铁素体型不锈钢,其材料名义屈服强度较低而价格高,一定程度上限制了不锈钢结构的应用。而以双相型和索氏体型不锈钢为代表的高强不锈钢,其材料名义屈服强度高、经济性能好,在不锈钢结构中拥有更广阔的空间,然而目前国内外相关研究较少。本文基于以上背景对高强不锈钢材料的力学性能及受弯构件的整体稳定性能进行研究。开展了3个双相型不锈钢S22053的静力性能试验、2个索氏体不锈钢S600E的静力性能试验研究。研究表明:与常见奥氏体型不锈钢材料相比,高强不锈钢材料表现出明显的非线性,其材料没有明显的屈服点,材料名义屈服强度和极限强度均较高,延伸率较低,屈强比较大。通过对应力-应变曲线拟合,验证了两阶段模型的可行性。开展了17种加载制度下17个S600E循环荷载下的力学性能试验,试验获得了材料循环荷载下骨架曲线,曲线滞回环饱满,表明材料具有良好的耗能能力。此外,材料表现出较强的非线性随动强化性能,而各向同性强化性能较弱,采用有限元软件ABAQUS中各向同性强化/随动强化模型,标定了材料循环参数。深入分析了国内外受弯构件整体稳定性能试验装置,以降低试验加载和支撑装置对构件的约束为目标,在吸收其他试验装置成功经验的基础上,提出了一种新型的受弯构件整体稳定性能的试验装置。开展了7根双相型不锈钢S22053焊接工字型截面受弯构件整体稳定性能试验,获得了双相型不锈钢S22053焊接工字型截面受弯构件的承载力和破坏特征,除一根构件发生局部-整体耦合失稳破坏外,其余构件均发生整体失稳破坏。将采用3本不锈钢规范(《美国冷成型不锈钢设计规范》(SEI/ASCE 8-02)、《欧洲不锈钢结构设计规范》(EN 1993-1-4:2006)、中国《不锈钢结构技术规程》(CECS410:2015))中不锈钢受弯构件整体稳定承载力公式以及王元清建议公式和辛连春建议公式计算得到的受弯构件整体稳定承载力与试验结果进行对比,结果表明中国《规程》计算结果与试验结果最接近,辛连春建议公式可以得到较中国《规程》更为准确的结果。采用有限元软件ABAQUS对高强不锈钢焊接工字型截面受弯构件整体稳定性能进行计算分析,计算模型中考虑了材料非线性、几何非线性、残余应力、初始缺陷、约束等的影响。将本文开展的高强双相型不锈钢S22053焊接工字型截面受弯构件整体稳定性能试验结果与有限元计算结果进行对比,验证了有限元分析模型的准确性。对影响高强不锈钢受弯构件整体稳定承载力的主要因素进行了分析,结果表明材料力学性能对受弯构件整体稳定承载力的影响最大,整体初始缺陷幅值对构件承载力影响较小,局部初始缺陷幅值对长细比较小构件有较大影响,对长细比较大构件影响较小,焊缝对构件承载力有约6%的提高,残余应力对构件承载力影响较小。在以上分析的基础上得到承受纯弯曲作用的简化分析模型,采用该有效简化模型对两种高强不锈钢(高强双相型不锈钢S22053和高强索氏体不锈钢S600E)焊接工字型截面受弯构件以构件正则化长细比?和截面高宽比h/b为主要参数进行参数化分析。基于参数化分析的计算结果,分别提出了高强双相型不锈钢和高强索氏体不锈钢S600E焊接工字型截面受弯构件整体稳定承载力建议公式,公式形式简单。将针对双相型不锈钢提出的建议公式计算值与国内外试验值进行对比,结果表明建议公式对双相型不锈钢焊接工字型截面受弯构件承载力具有较好的预测能力。本文的研究成果可为《高强度不锈钢结构技术标准》的编制提供试验和理论依据。
林梓宏[5](2018)在《双相型不锈钢全焊接梁柱节点受力性能研究》文中研究表明相比普通钢结构,不锈钢结构为建筑物提供优良的耐腐蚀性和耐久性,在材料层面解决了普通钢结构的腐蚀维护问题,有利于我国关于绿色环保新型材料钢结构推广。梁柱节点作为保证结构体系安全性能的重要部位,起到传递构件内力和能量耗散的作用,由于目前不锈钢连接的抗滑移性能不能满足规范要求,不锈钢梁柱节点形式应优先选用不涉及滑移设计的全焊接节点。考虑到不锈钢的非线性材料本构与普通钢材的理想弹塑性本构存在差别以及目前相关研究的缺乏,本文通过有限元方法,对双相型不锈钢全焊接梁柱节点的受力性能进行研究,主要包括以下内容:(1)搜集已有钢结构梁柱节点试验结果对有限元模型进行验证,表明有限元模型能很好的模拟钢结构梁柱节点受力性能,包括荷载-位移曲线和破坏形态,保证后述有限元参数分析数值结果的准确性和可靠性。(2)验证美国、欧洲、日本和中国四个钢结构设计规范的梁柱节点域设计方法应用到不锈钢结构的适用性。分析对比各国规范的设计方法,其主要差别在于针对节点域周围板件对承载力的有利影响作出不同的处理方法。利用验证的有限元模型,对梁柱节点域承载力进行参数分析,研究参数包括节点形式、材料牌号、节点域厚度、柱腹板高度和柱轴压比。最后将有限元结果与各国规范进行对比,分析了各国规范的梁柱节点域设计方法在不锈钢结构的适用性。(3)利用有限元模型对全焊接节点的构造性能进行研究。通过研究梁柱节点中最容易发生断裂的四条路径的三种力学性能指数,对比分析了中国和美国规范推荐的四个过焊孔形式的构造性能,以及对美国规范推荐的全焊接节点形式进行构造性能验算,为我国不锈钢结构技术规程的全焊接节点构造设计提供依据。
雷鑫[6](2018)在《焊接不锈钢T型连接受拉力学性能试验研究与数值模拟分析》文中提出T型连接作为梁-柱端板连接的基本组件,掌握其基本力学性能可进一步了解梁-柱端板连接的力学性能。通过回顾T型连接相关研究文献发现,大多数研究对象均为低碳钢T型连接,而对于不锈钢T型连接的研究缺乏系统的试验研究分析。不锈钢材料相较与低碳钢具备更好的耐腐蚀性能、耐高温性能及良好的塑性变形能力等诸多优点。并且中国作为不锈钢产量第一大国,该材料在建筑结构领域的使用率也远高于世界平均水平。因而本文主要针对焊接不锈钢T型连接展开了一系列的试验研究及有限元分析,旨在探究不同因素对焊接不锈钢T型连接受拉力学性能的影响,以此为工程设计提供有效参考。本文主要针对焊接不锈钢T型连接进行了静力拉伸试验,同时设计了材料力学性能与之相对应的低碳钢T型连接,以直观观测二者之间受拉力学性能的差异。为保证有限元分析的可靠性,对试验所用原材料进行了材性试验,得到了各材料的静力力学性能指标。最后以T型连接试验及相关材性试验结果为基础,对焊接不锈钢T型连接进行了全面的参数化分析,得到如下结论:(1)影响焊接不锈钢T型连接受拉力学性能的主要因素包括:翼缘板宽度、螺栓孔间距、焊缝尺寸及螺栓直径。其中翼缘板宽度、螺栓直径及焊缝尺寸与T型连接的初始刚度、塑性承载力、极限承载力成正相关的关系。而螺栓孔距的增加,则会使得T型连接初始刚度、塑性承载力、极限承载力有所减小;(2)焊接不锈钢T型连接在螺栓孔距一定的情况下,翼缘板的长度对其力学性能影响作用可忽略不计,同时边距系数n/m对T型连接力学性能存在一定影响效应,但是其影响规律无统一性,即不同规格尺寸的T型连接所受影响不同;(3)螺栓预紧力仅对T型连接的加载初期有一定影响,即预紧力的增加会使得T型连接初始刚度及塑性承载力有所增长,而不影响其极限承载力;(4)背板的增加能够有效减小T型连接翼缘板的弯曲变形,使得对螺栓强度的利用更充分,从而提高T型连接初始刚度、塑性承载力及极限承载力,与此同时背板的施加会使得连接的延性有所减小;(5)不锈钢和低碳钢T型连接在试件组成材料材性类似,尺寸规格相同的情况下,节点性能最大区别在于前者的延性要更好,而其余力学性能则相差不多。本文创新点如下:(1)通过试验直观的对比了低碳钢和不锈钢T型连接受拉力学性能的差异;(2)对焊接不锈钢T型连接进行了较为全面的试验研究和参数分析,得到了其力学性能的主要影响因素;(3)除考虑T型连接设计常规尺寸参数外,分别引入了螺栓预紧力及背板,探讨其对焊接不锈钢T型连接节点性能的影响。
白杨[7](2017)在《外方内圆复合不锈钢管混凝土柱滞回性能试验研究》文中进行了进一步梳理外方内圆复合钢管混凝土柱将方钢管和圆钢管组合在一起,充分利用了方钢管节点连接方便和圆钢管约束效应好的优点。在外方内圆复合钢管混凝土中,将外部普通钢管换为不锈钢管,可以有效减少锈蚀且外表美观。目前,尚缺乏对外方内圆复合不锈钢管混凝土柱(以下称复合不锈钢管混凝土柱)的滞回性能试验研究。本文通过拟静力试验并结合有限元软件ABAQUS,研究该类柱的滞回性能,为其在工程中的应用提供依据。论文主要工作和相关成果如下:(1)完成了6个试件的拟静力试验,其中5个复合不锈钢管混凝土柱和1个不锈方钢管混凝土柱。主要考察参数为方钢管宽厚比(125和62.5)、圆钢管径厚比(26.755)、圆钢管与方钢管的径宽比(0.450.66)以及和不锈方钢管柱的对比。研究复合不锈钢管混凝土柱的破坏形态、承载能力、变形能力、刚度退化和耗能能力等滞回性能。结果表明各试件的滞回曲线饱满,未出现明显捏拢现象,表现出良好的滞回性能,复合不锈钢管混凝土柱的滞回性能优于不锈方钢管混凝土柱。(2)基于有限元软件ABAQUS对外方内圆复合不锈钢管混凝土柱的荷载-位移全过程进行计算和工作机理分析。将计算结果与其他学者的试验以及本文中6个试件的试验结果对比,破坏形态、荷载-位移滞回关系曲线总体吻合较好,验证了所建立有限元模型的可靠性。进行了相关参数影响分析,包括轴压比,方钢管壁厚(宽厚比),方钢管和圆钢管强度。利用所建立的有限元模型进一步揭示了其受力全过程和工作机理。
张涌泉[8](2016)在《双相型不锈钢轴心受压构件承载力试验研究与理论分析》文中研究表明随着我国经济的迅速发展,人们对建筑外观要求越来越高,不锈钢作为一种绿色材料,在建筑领域越来越受到建筑师与结构工程师的青睐。双相型不锈钢作为不锈钢家族中重要的一类,凭借其较高的屈服强度、较强的抗腐蚀能力和优良的焊接性能,在建筑结构中得到了越来越多的应用。目前国内双相型不锈钢管材的生产工艺以冷成型为主,但国内还没有专家学者针对冷成型双相型不锈钢结构构件开展试验研究,本文基于以上背景对冷成型双相型不锈钢轴心受压构件进行深入的研究。基于国产的不锈钢材料S22053,本文分别开展了20个材料力学性能试验、2种截面形式残余应力试验、12根轴心受压短柱试验和14根轴心受压长柱试验。材料力学性能试验结果表明,总体来说两阶段Ramberg-Osgood材料模型能够很好地模拟双相型不锈钢材料的非线性应力-应变关系;冷加工后的不锈钢材料强度相比于母材有了明显的提高。残余应力试验结果表明,冷成型构件中纵向和横向弯曲残余应力幅值较大,膜残余应力幅值较小,可以忽略不计,并提出了残余应力的分布模型。轴心受压短柱试验中构件均呈现局部屈曲破坏,随着轴心受压构件的长细比增大,方管构件分别呈现出局部和整体相关屈曲破坏和整体屈曲破坏,圆管长柱构件仅发生整体屈曲破坏。对4本不锈钢结构设计规范(《美国冷成型不锈钢设计规范》(SEI/ASCE8-02)、《欧洲不锈钢结构设计规范》(EN 1993-1-4:2006)、《澳大利亚/新西兰冷成型不锈钢结构设计规范》(AS/NZS4673:2001)和我国的《不锈钢结构技术规程》(CECS410:2015))以及《北美冷成型钢结构设计规范》(AISI S100-07)中轴心受压构件承载力计算公式计算值与本文长柱试验结果进行了对比,结果表明各规范计算值与试验值均有一定的误差。采用有限元软件ABAQUS对文中双相型不锈钢轴心受压短柱和长柱进行了模拟分析,结果表明,采用材料力学性能试验获得的材料力学性能指标和合理的分析模型,本文的有限元模型能够较准确地反映不锈钢轴心受压构件真实的受力性能。通过有限元软件对影响双相型不锈钢轴心受压承载力主要因素进行了参数化分析,发现材料力学性能参数对轴心受压构件承载力的影响最大,其次为构件截面形式,残余应力对长细比较长构件承载力有一定的影响,对长细比较小构件承载力的影响可以忽略。对冷成型双相型不锈钢轴心受压构件承载力进行了进一步的探讨,根据有限元参数化分析得到的数据和《不锈钢结构技术规程》(CECS410:2015)的相关规定,基于不锈钢材料的应变强化特性,分别提出了方管和圆管承载力建议计算公式,公式允许利用不锈钢构件的塑性性能。基于切线模量理论,对不同材料力学性能下轴心受压构件的稳定曲线进行了修正,修正后的整体稳定曲线与有限元分析结果吻合较好。将建议公式计算值与国内外试验值进行对比,结果表明建议公式对冷成型双相型不锈钢轴心受压构件承载力具有较好的预测能力。本文的研究成果可以为《不锈钢结构技术规程》(CECS410:2015)的修订提供试验和理论依据。
张有振,杨璐,赵梦晗,侯爽[9](2014)在《不锈钢轴心受压构件稳定性研究进展》文中指出不锈钢材料与碳素钢相比,具有耐腐蚀性和耐久性强等显着优势,由于不锈钢的应力-应变曲线具有明显的非线性特征,其轴压构件稳定性能也会与碳素钢构件有较大区别。本文在总结不锈钢在建筑领域应用发展的基础上,比较分析了国外现行不锈钢结构设计规范中关于轴压构件稳定性的设计方法,总结了国内外不锈钢轴压构件稳定性研究进展,并提出了研究设想与展望,以促进不锈钢构件在建设工程中的广泛应用。
朱浩川[10](2014)在《薄壁不锈钢轴压构件的极限承载力》文中指出不锈钢材料不锈耐蚀,外观精美,具有良好的力学和工艺性能,是一种外观及使用性能优异的建筑材料,但其受力性能与普通碳素钢存在显着不同:应力—应变关系表现为典型非线性,无屈服平台,比例极限较低,应变硬化性能显着。目前国内对不锈钢结构力学性能方面的研究相对较少,又无相关设计标准,极大地限制了不锈钢材料在建筑结构中的应用与发展。本文对薄壁不锈钢轴压构件的极限承载力进行了深入研究。首先对国内外不锈钢应力—应变关系模型的研究成果进行梳理,通过介绍、分析、比较和验证,筛选最佳不锈钢材料应力—应变关系模型。结果表明Quach提出的三段式模型具有较高精度且可采用Ramberg-Osgood三参数表示,是目前可供选用的最佳模型。然后针对不锈钢材料,利用广义梁理论基本原理,推导出适用于非线性材料的修正广义梁理论平衡方程,提出不锈钢薄板受压局部屈曲、卷边槽形截面柱畸变屈曲及箱形截面柱弯曲屈曲荷载计算公式。结果表明其计算值与既有试验结果吻合良好,具有较高精度,可用于不锈钢薄板受压局部屈曲荷载、卷边槽形截面柱畸变屈曲荷载及箱形截面柱弯曲屈曲荷载的确定。接下来基于既有试验结果建立有限元分析模型,对四边简支不锈钢薄板均匀受压的局部稳定性能进行研究,结合大量参数分析对Winter稳定曲线进行修正,提出适用于不锈钢材料的薄板均匀受压极限承载力和箱形截面构件局部屈曲承载力计算公式。之后对薄壁不锈钢圆管柱轴心受压性能进行试验研究,包括标准材料拉伸试验、短柱轴向受压试验和长柱轴向受压试验,并基于试验结果对材料性能、破坏形态、位移、应力分布和初始缺陷等进行分析。接着利用有限元软件对上述试验进行数值模拟,建立精确的有限元模型,并通过大量参数分析考察包括长细比、壁厚、直径、径厚比、初始缺陷、材料性能等因素对薄壁不锈钢圆管柱轴心受压极限承载能力的影响,提出临界修正长细比和容许径厚比计算公式。最后对薄壁不锈钢圆管柱轴心受压的屈曲性能进行理论分析,并就几种国外不锈钢结构设计规范中的轴压构件极限承载力计算方法进行介绍,最终基于大量有限元分析结果提出薄壁不锈钢圆管长柱、短柱轴心受压极限承载力计算方法。结果表明其计算值与有限元结果吻合良好,与国外规范计算方法相比具有较高精度且偏于安全,可用于薄壁不锈钢圆管柱轴心受压构件极限承载力的确定。
二、天津港四号卡子门不锈钢空间网架工程的施工技术(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、天津港四号卡子门不锈钢空间网架工程的施工技术(论文提纲范文)
(1)多种屈曲模态下卷边C形截面不锈钢柱计算理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 不锈钢工程应用 |
1.3 不锈钢构件受力性能国内外研究动态 |
1.3.1 材料力学性能的研究 |
1.3.2 局部屈曲性能的研究 |
1.3.3 畸变屈曲性能的研究 |
1.3.4 整体屈曲性能的研究 |
1.3.5 局部-整体相关屈曲性能的研究 |
1.3.6 畸变-整体相关屈曲性能的研究 |
1.3.7 已有研究存在的不足 |
1.4 不锈钢构件屈曲承载力已有计算方法 |
1.4.1 局部屈曲承载力计算 |
1.4.2 畸变屈曲承载力计算 |
1.4.3 整体屈曲承载力计算 |
1.4.4 相关屈曲承载力计算 |
1.4.5 现有规范的不足 |
1.5 本文拟解决问题与研究内容 |
1.5.1 本文拟解决问题 |
1.5.2 本文研究内容 |
第2章 基于广义梁理论轴心受压卷边C形截面柱屈曲应力计算方法 |
2.1 概述 |
2.2 广义梁理论 |
2.2.1 基本假设 |
2.2.2 分析步骤 |
2.2.3 一般广义梁理论微分平衡方程 |
2.2.4 修正广义梁理论微分平衡方程 |
2.2.5 修正广义梁理论微分平衡方程求解 |
2.3 局部屈曲应力 |
2.4 畸变屈曲应力 |
2.5 整体屈曲应力 |
2.6 本章小结 |
第3章 卷边C形截面不锈钢柱屈曲承载力试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 课题组已开展的试验 |
3.2.1 局部屈曲承载力试验 |
3.2.2 畸变屈曲承载力试验 |
3.2.3 局部-整体相关屈曲承载力试验 |
3.3 本次试验用不锈钢材料的力学性能试验 |
3.4 畸变-整体相关屈曲承载力试验 |
3.4.1 试验方案 |
3.4.2 试件设计 |
3.4.3 试件加工制作 |
3.4.4 初始几何缺陷测量 |
3.4.5 试验现象 |
3.4.6 试验数据与结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 多种屈曲模态下卷边C形截面不锈钢柱承载力数值分析模型 |
4.1 概述 |
4.2 材料本构模型 |
4.3 单元选择 |
4.3.1 试件屈曲临界荷载-长度曲线的比较 |
4.3.2 试件承载力的比较 |
4.3.3 试件荷载-轴向位移曲线的比较 |
4.4 初始几何缺陷的引入 |
4.4.1 试件加工误差的影响 |
4.4.2 局部和畸变屈曲初始几何缺陷的引入 |
4.4.3 整体初始几何缺陷的引入 |
4.4.4 分析结果 |
4.5 冷加工效应 |
4.5.1 残余应力 |
4.5.2 转角区影响 |
4.6 有限元分析统一模型的建立 |
4.6.1 几何模型 |
4.6.2 材料本构模型 |
4.6.3 单元类型与网格划分 |
4.6.4 初始几何缺陷 |
4.6.5 冷加工效应 |
4.7 有限元分析统一模型的验证 |
4.7.1 本文试验结果的验证 |
4.7.2 课题组已开展试验的验证 |
4.8 本章小结 |
第5章 卷边C形截面不锈钢柱多种屈曲模态的判别方法与参与系数 |
5.1 概述 |
5.2 屈曲模态的传统判别方法 |
5.3 基于广义梁理论的屈曲模态判别方法 |
5.4 基于有限条法的屈曲模态判别方法 |
5.4.1 有限条法 |
5.4.2 有限条法屈曲分析的局限性 |
5.4.3 典型C形截面和非典型C形截面 |
5.5 基于约束有限条法的屈曲模态判别方法 |
5.5.1 约束有限条法模态识别 |
5.5.2 约束有限条法与模态参与系数 |
5.5.3 约束有限条法屈曲分析的优势 |
5.5.4 约束有限条法屈曲分析的局限性 |
5.6 构件实际破坏模态的屈曲模态判别和参与系数计算 |
5.6.1 有限元法和约束有限条法的结合 |
5.6.2 有限元模型中屈曲模态参与系数 |
5.6.3 模态判别准则 |
5.6.4 算例 |
5.7 参与系数计算结果的对比分析 |
5.8 典型C形截面和非典型C形截面判断 |
5.9 本章小结 |
第6章 多种屈曲模态下典型C形截面不锈钢柱承载力计算理论 |
6.1 概述 |
6.2 典型C形截面不锈钢柱承载力计算理论 |
6.2.1 直接强度法统一计算模型 |
6.2.2 局部屈曲和局部-整体相关屈曲的直接强度法 |
6.2.3 畸变屈曲和畸变-整体相关屈曲的直接强度法 |
6.2.4 整体屈曲直接强度法 |
6.3 材料力学性能对屈曲承载力影响 |
6.3.1 应变硬化系数n |
6.3.2 名义屈服应力σ_(0.2)? |
6.4 不同级别不锈钢柱承载力计算理论 |
6.4.1 直接强度法计算公式统一模型 |
6.4.2 不同级别不锈钢柱局部屈曲和局部-整体相关屈曲的直接强度法 |
6.4.3 不同级别不锈钢柱畸变屈曲和畸变-整体相关屈曲直接强度法 |
6.4.4 不同级别不锈钢柱整体屈曲直接强度法 |
6.5 多种屈曲模态下卷边C形截面不锈钢柱承载力计算 |
6.5.1 奥氏体不锈钢柱 |
6.5.2 不同级别不锈钢柱计算公式 |
6.6 本章小结 |
第7章 多种屈曲模态下非典型C形截面不锈钢柱承载力计算理论 |
7.1 概述 |
7.2 名义屈曲临界应力定义 |
7.3 名义屈曲临界应力和c FSM结果对比 |
7.3.1 屈曲临界应力的对比 |
7.3.2 构件承载力的对比 |
7.3.3 名义屈曲临界应力验证 |
7.4 转角区对名义屈曲临界应力的影响 |
7.4.1 转角区对弹性屈曲临界应力的影响 |
7.4.2 转角区对半波长的影响 |
7.5 半波长对名义屈曲临界应力的影响 |
7.5.1 有限条法和约束有限条法获取的半波长比 |
7.5.2 半波长对弹性屈曲临界应力的影响 |
7.6 名义弹性屈曲临界应力修正 |
7.6.1 转角区对屈曲临界应力的影响 |
7.6.2 转角区对名义弹性屈曲临界应力的影响 |
7.6.3 半波长对名义弹性屈曲临界应力的影响 |
7.6.4 屈曲临界应力的确定 |
7.6.5 屈曲临界荷载确定 |
7.7 非典型C形截面不锈钢柱的直接强度法 |
7.8 本章小结 |
第8章 多种屈曲模态下轴心受压不锈钢柱承载力统一计算方法 |
8.1 概述 |
8.2 不锈钢柱承载力计算步骤 |
8.3 截面分类 |
8.4 屈曲临界应力计算 |
8.5 屈曲长细比计算 |
8.6 不锈钢柱屈曲承载力计算 |
8.7 不锈钢柱承载力计算 |
8.8 计算公式验证 |
8.9 本章小结 |
第9章 结论与展望 |
9.1 本文主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士学位期间学术成果 |
(2)不锈钢高强度螺栓连接及节点的受力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 不锈钢材料的发展和分类 |
1.1.2 我国不锈钢的发展现状 |
1.1.3 不锈钢在工程结构中的应用 |
1.2 不锈钢材料静力力学性能研究现状 |
1.3 不锈钢高强度螺栓连接摩擦面抗滑移性能研究现状 |
1.3.1 不锈钢摩擦面研究现状 |
1.3.2 特殊钢材摩擦面研究现状 |
1.3.3 固体摩擦理论概述 |
1.3.4 摩擦学表面分析技术 |
1.4 不锈钢高强度螺栓外伸端板连接节点静力性能研究现状 |
1.5 钢结构高强度螺栓外伸端板连接节点研究与发展 |
1.5.1 节点初始刚度 |
1.5.2 螺栓撬力 |
1.5.3 弯矩-转角关系 |
1.5.4 设计方法 |
1.6 本文主要研究内容 |
第2章 不锈钢板摩擦面抗滑移系数试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 试验方案和构件设计 |
2.2.1 试验方案 |
2.2.2 试件设计 |
2.2.3 试件加工 |
2.3 粗糙度测试 |
2.3.1 测试仪器 |
2.3.2 测试方法 |
2.3.3 试验结果 |
2.4 抗滑移系数试验 |
2.4.1 试验方法 |
2.4.2 抗滑移系数的计算 |
2.4.3 试验现象和结果 |
2.5 三维表面观测 |
2.5.1 试验方法 |
2.5.2 表面形貌图分析 |
2.5.3 高度参数分析 |
2.6 硬度测试 |
2.7 试验结果分析 |
2.7.1 不锈钢摩擦面工艺比较 |
2.7.2 不锈钢和碳钢的比较 |
2.7.3 基于摩擦学原理对抗滑移系数影响因素的分析 |
2.8 不锈钢高强度螺栓摩擦型连接设计方法 |
2.8.1 不锈钢高强度螺栓 |
2.8.2 不锈钢抗滑移系数 |
2.8.3 单颗螺栓受剪承载力设计 |
2.8.4 单颗螺栓受拉承载力设计 |
2.8.5 单颗螺栓拉剪联合作用承载力设计 |
2.9 本章小结 |
第3章 基于Python的高强度螺栓外伸端板连接节点参数化建模方法及验证 |
3.1 概述 |
3.2 不锈钢高强度螺栓外伸端板连接节点分析模型 |
3.2.1 几何模型的建立 |
3.2.2 材料力学性能模型 |
3.2.3 相互作用的设置 |
3.2.4 边界条件与加载方式 |
3.2.5 单元类型与网格划分 |
3.2.6 结果输出与后处理 |
3.3 数值模拟方法的验证 |
3.3.1 低碳钢端板连接节点的验证 |
3.3.2 节点转角提取方式的讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 不锈钢高强度螺栓外伸端板连接节点静力性能参数化分析 |
4.1 概述 |
4.2 参数化分析方案 |
4.3 参数化分析结果 |
4.3.1 端板厚度影响 |
4.3.2 端板加劲肋影响 |
4.3.3 螺栓直径影响 |
4.3.4 柱腹板厚度影响 |
4.3.5 摩擦面抗滑移系数影响 |
4.3.6 材料性能影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 不锈钢高强度螺栓外伸端板连接节点弯矩-转角关系 |
5.1 概述 |
5.2 弯矩-转角曲线计算 |
5.3 螺栓连接板件子模型 |
5.3.1 参数化分析方案 |
5.3.2 参数化分析结果 |
5.3.3 承载力和变形计算方法 |
5.4 节点初始转动刚度 |
5.4.1 欧洲规范方法 |
5.4.2 本文提出的方法 |
5.5 节点屈服弯矩 |
5.5.1 欧洲规范方法 |
5.5.2 本文提出的方法 |
5.6 节点屈服转角 |
5.6.1 剪切域屈服转角 |
5.6.2 子模型法计算受拉区屈服转角 |
5.7 节点极限弯矩 |
5.8 节点极限转角 |
5.8.1 剪切域极限转角 |
5.8.2 子模型法计算受拉区极限转角 |
5.9 理论值与有限元的对比 |
5.10 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
附录 A-ABAQUS参数化建模Python脚本示例 |
附录 B-有限元分析破坏现象 |
(3)新型高强不锈钢焊接轴心受压构件承载力试验研究与理论分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.1.1 不锈钢的发展和分类 |
1.1.2 我国不锈钢的发展与应用 |
1.1.3 不锈钢结构应用现状 |
1.2 选题背景 |
1.3 不锈钢轴心受压构件性能研究现状 |
1.3.1 不锈钢材料静力力学性能 |
1.3.2 残余应力研究现状 |
1.3.3 局部稳定性能研究 |
1.3.4 整体稳定性能研究 |
1.3.5 现有研究的不足 |
1.4 本文的研究内容和方法 |
第2章 S600E高强不锈钢材料力学性能及焊接截面残余应力分布研究 |
2.1 构件设计及加工 |
2.1.1 构件设计 |
2.1.2 构件加工 |
2.2 不锈钢材料及力学性能研究 |
2.2.1 不锈钢板材及化学成分分析 |
2.2.2 材料力学性能试验 |
2.2.3 材料本构关系模型 |
2.3 残余应力测试方法简介 |
2.3.1 机械释放测量 |
2.3.2 无损测量 |
2.4 分割法量测残余应力试验 |
2.4.1 测点布置 |
2.4.2 试验方案与过程 |
2.4.3 残余应力计算与修正 |
2.5 残余应力试验结果 |
2.5.1 试验结果 |
2.5.2 结果对比分析 |
2.6 现有残余应力分布模型及对比 |
2.6.1 现有简化分布模型 |
2.6.2 现有模型评估 |
2.7 S600E高强不锈钢焊接构件截面残余应力建议分布模型 |
2.7.1 简化分布模型的相关参数 |
2.7.2 建议简化分布模型的验证 |
2.8 本章小结 |
第3章 S600E高强不锈钢轴心受压短柱受力性能研究 |
3.1 短柱构件设计 |
3.2 局部几何初始缺陷量测 |
3.3 短柱轴压局部稳定试验 |
3.3.1 加载方案及测点布置 |
3.3.2 试验现象 |
3.3.3 试验结果分析 |
3.4 短柱轴压局部稳定性能有限元分析 |
3.4.1 有限元模型建立 |
3.4.2 有限元分析结果 |
3.4.3 受压板件临界宽厚比限值 |
3.4.4 有效宽度法建议公式 |
3.5 本章小结 |
第4章 S600E高强不锈钢轴心受压长柱受力性能研究 |
4.1 长柱构件与几何初始缺陷量测 |
4.1.1 长柱构件 |
4.1.2 几何初始缺陷量测 |
4.2 长柱轴压整体稳定加载试验与有限元验证 |
4.2.1 加载方案及测点布置 |
4.2.2 试验现象及结果分析 |
4.2.3 长柱轴压整体稳定性能有限元验证 |
4.3 长柱轴压整体稳定性能有限元分析 |
4.3.1 长柱有限元分析结果 |
4.3.2 试验结果与各国规范计算比较 |
4.3.3 轴心受压构件承载力影响因素分析 |
4.4 基于构件有效截面的整体稳定承载力计算 |
4.4.1 现有基于有效截面的计算方法 |
4.4.2 建议有效宽度-Perry公式计算方法 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)高强不锈钢材料本构模型和受弯构件整体稳定性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.1.1 不锈钢的发展和分类 |
1.1.2 我国不锈钢的发展 |
1.1.3 不锈钢在建筑结构中的应用 |
1.2 选题背景 |
1.3 不锈钢材料性能研究现状 |
1.3.1 不锈钢静力力学性能 |
1.3.2 循环荷载下的力学性能 |
1.4 残余应力研究现状 |
1.4.1 残余应力分布国内外研究现状 |
1.4.2 现有简化分布模型 |
1.5 受弯构件整体稳定性能研究现状 |
1.5.1 受弯构件整体稳定性能相关研究 |
1.5.2 受弯构件弹性临界弯矩 |
1.5.3 现有设计方法 |
1.6 本文主要研究内容 |
第2章 高强不锈钢单调和循环加载试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 高强双相型不锈钢 |
2.2.1 材料力学性能试验试件及装置 |
2.2.2 试验过程和结果 |
2.3 高强索氏体不锈钢 |
2.3.1 单调拉伸试验 |
2.3.2 循环加载试验 |
2.3.3 单调曲线和循环骨架曲线比较 |
2.3.4 材料本构模型参数标定 |
2.4 本章小结 |
第3章 受弯构件整体稳定性能试验方案设计 |
3.1 概述 |
3.2 受弯构件整体稳定性能试验研究及存在的问题 |
3.2.1 单点加载无侧向支撑 |
3.2.2 单点加载有侧向支撑 |
3.2.3 两点加载无侧向支撑 |
3.2.4 两点加载有侧向支撑 |
3.2.5 国内外受弯构件整体稳定性能试验构件临界弯矩Mcr计算 |
3.3 本文试验方案优化设计 |
3.3.1 已有试验中存在的问题及解决方法 |
3.3.2 本文试验方案 |
3.4 本文试验试件设计与加工 |
3.5 本章小结 |
第4章 高强不锈钢焊接工字型截面受弯构件整体稳定性能试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试件初始缺陷测量 |
4.2.1 整体初始缺陷测量 |
4.2.2 局部初始缺陷测量 |
4.3 受弯构件整体稳定性能试验 |
4.3.1 测点布置 |
4.3.2 试验过程及现象 |
4.3.3 试验结果与分析 |
4.4 整体稳定试验结果与规范对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 高强不锈钢焊接工字型截面受弯构件整体稳定性能有限元分析与设计方法 |
5.1 概述 |
5.2 有限元模型建立及验证 |
5.2.1 有限元模型建立 |
5.2.2 有限元分析结果对比验证 |
5.2.3 高强不锈钢受弯构件整体稳定承载力关键影响因素分析 |
5.2.4 简化分析模型 |
5.3 高强不锈钢受弯构件整体稳定承载力计算公式 |
5.4 本文提出公式与国内外试验结果对比 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者攻读硕士学位期间发表的论文 |
(5)双相型不锈钢全焊接梁柱节点受力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究和应用现状 |
1.2.1 不锈钢结构的工程应用 |
1.2.2 不锈钢结构的相关研究 |
1.2.3 梁柱节点域相关研究 |
1.2.4 节点构造性能研究 |
1.3 课题研究内容和方法 |
第2章 梁柱节点有限元模型验证 |
2.1 胡方鑫试验验证 |
2.2 施刚试验验证 |
2.3 李兆凡试验验证 |
2.4 赵大伟试验验证 |
2.5 刘希月试验验证 |
2.6 本章小结 |
第3章 不锈钢梁柱节点域设计方法研究 |
3.1 各国钢结构规范的节点域设计方法对比 |
3.1.1 美国规范AISC360 |
3.1.2 欧洲规范EN1993-1-8 |
3.1.3 日本钢构造结合部设计指针 |
3.1.4 中国规范GB50017 |
3.1.5 规范对比 |
3.2 节点域承载力的有限元参数分析 |
3.2.1 分析方法 |
3.2.2 基本节点分析 |
3.2.3 参数分析 |
3.2.4 规范适用性分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 不锈钢全焊接梁柱节点的构造性能研究 |
4.1 过焊孔研究 |
4.1.1 过焊孔介绍 |
4.1.2 研究方法和指标 |
4.1.3 基本节点分析 |
4.1.4 不同过焊孔形式对比 |
4.2 美国推荐的节点构造性能分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)焊接不锈钢T型连接受拉力学性能试验研究与数值模拟分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
主要符号 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 不锈钢性能简介 |
1.2.1 不锈钢的分类 |
1.2.2 不锈钢的性能特点 |
1.3 T型连接国内外研究现状 |
1.3.1 高温下T型连接的研究 |
1.3.2 不锈钢、铝合金T型连接 |
1.4 研究内容及意义 |
1.4.1 本文拟解决问题 |
1.4.2 本文主要内容 |
1.4.3 研究意义 |
1.5 本章小结 |
2 T型连接国内外设计方法介绍 |
2.1 引言 |
2.2 中国规范 |
2.3 香港规范 |
2.4 美国规范 |
2.5 欧洲规范 |
2.6 本章小结 |
3 焊接不锈钢T型连接静力拉伸试验 |
3.1 概述 |
3.2 试件设计 |
3.3 试件加工制作及安装 |
3.4 材性试验 |
3.4.1 板材材性试验 |
3.4.2 棒材材性试验 |
3.5 T型连接静力加载试验 |
3.5.1 试验加载装置及加载制度 |
3.5.2 试验量测内容 |
3.5.3 试验现象及破坏模式 |
3.6 试验结果分析 |
3.6.1 T型连接翼缘板宽度的影响 |
3.6.2 螺栓孔间距的影响 |
3.6.3 焊缝尺寸的影响 |
3.6.4 螺栓直径的影响 |
3.6.5 预紧力的影响 |
3.6.6 背板的影响 |
3.6.7 不锈钢与低碳钢T型连接力学性能区别 |
3.6.8 试验结果与规范预测结果比较分析 |
3.7 本章小结 |
4 有限元模拟验证 |
4.1 概述 |
4.2 有限元模型介绍 |
4.2.1 材料本构关系 |
4.2.2 几何模型与接触条件 |
4.2.3 单元选取与网格划分 |
4.2.4 荷载边界条件 |
4.3 模型验证对比 |
4.3.1 试验现象与有限元模拟对比 |
4.3.2 试验及有限元模拟荷载-位移曲线对比 |
4.3.3 试验及有限元模拟承载力性能和初始刚度对比 |
4.4 本章小结 |
5 有限元参数分析 |
5.1 概述 |
5.2 螺栓孔距及T型连接翼缘长度的影响 |
5.2.1 螺栓孔距的影响 |
5.2.2 翼缘板长度的影响 |
5.3 焊缝尺寸的影响 |
5.4 螺栓预紧力的影响 |
5.5 背板的影响 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读硕士学位期间期间参与的科研项目 |
(7)外方内圆复合不锈钢管混凝土柱滞回性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景与意义 |
1.3 相关课题研究 |
1.3.1 圆钢管混凝土柱研究现状 |
1.3.2 方(矩形)钢管混凝土柱研究现状 |
1.3.3 钢管混凝土节点研究现状 |
1.3.4 复合钢管混凝土柱研究现状 |
1.3.5 不锈钢管混凝土研究现状 |
1.4 研究方法、目标和内容 |
第2章 外方内圆复合不锈钢管混凝土柱滞回性能试验研究 |
2.1 试验概况 |
2.1.1 试件设计 |
2.1.2 试件制作 |
2.1.3 材料力学性能指标 |
2.1.4 试件轴压承载力 |
2.1.5 试验装置、加载制度与量测内容 |
2.2 试验现象及破坏形态 |
2.3 滞回曲线 |
2.4 骨架曲线 |
2.5 承载力分析 |
2.6 延性分析 |
2.7 耗能性能分析 |
2.8 刚度退化 |
2.9 截面应变分析 |
2.10 本章小结 |
第3章 有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 材料的本构关系模型 |
3.2.1 普通钢材的应力-应变关系模型 |
3.2.2 不锈钢材的应力-应变关系 |
3.2.3 核心混凝土的应力-应变关系 |
3.3 有限元模型建立 |
3.3.1 单元类型选取 |
3.3.2 网格划分 |
3.3.3 接触关系与各表面关系 |
3.3.4 边界条件与加载方式 |
3.4 模拟结果与分析 |
3.4.1 以往试验验证 |
3.4.2 试验验证 |
3.5 参数分析 |
3.5.1 轴压比 |
3.5.2 方钢管壁厚(宽厚比) |
3.5.3 钢材强度 |
3.6 本章小结 |
第4章 工作机理分析 |
4.1 引言 |
4.2 典型试件的P-△骨架曲线全过程分析 |
4.2.1 普通复合钢管混凝土柱的全过程分析 |
4.2.2 复合不锈钢管混凝土柱的全过程分析 |
4.2.3 各参数对构件工作机理的影响分析 |
4.3 本章小结 |
结论与展望 |
5.1 论文主要工作及研究成果 |
5.2 对今后相关研究的展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)双相型不锈钢轴心受压构件承载力试验研究与理论分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
§1.1 前言 |
§1.1.1 不锈钢发展与分类 |
§1.1.2 我国不锈钢的发展与应用 |
§1.1.3 不锈钢在建筑领域的应用 |
§1.1.4 双相型不锈钢管材的生产工艺 |
§1.2 选题背景 |
§1.3 双相型不锈钢国内外研究现状 |
§1.3.1 不锈钢的材料性能 |
§1.3.2 双相型不锈钢轴心受压构件国内外研究现状 |
§1.3.3 直接强度法 |
§1.4 塑性阶段承载力曲线的研究现状 |
§1.4.1 轴心受压柱塑性阶段承载力曲线的研究现状 |
§1.4.2 受弯梁塑性阶段承载力曲线的研究现状 |
§1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 双相型不锈钢轴心受压构件试验研究 |
§2.1 概述 |
§2.2 材料力学性能试验 |
§2.2.1 标准试件拉伸试验 |
§2.2.2 转角区拉伸材料力学性能试验 |
§2.3 残余应力试验 |
§2.3.1 验证试验 |
§2.3.2 纵向弯曲残余应力 |
§2.3.3 横向弯曲残余应力 |
§2.4 短柱试验 |
§2.4.1 短柱初始缺陷测量 |
§2.4.2 短柱承载能力试验 |
§2.5 轴心受压长柱试验 |
§2.5.1 长柱初始缺陷的测量 |
§2.5.2 长柱试验方案 |
§2.5.3 长柱试验结果 |
§2.6 试验结果与各国规范计算值比较 |
§2.6.1 各国规范轴心受压构件整体稳定承载力计算方法简介 |
§2.6.2 各国规范中对局部屈曲的规定及对比 |
§2.6.3 规范计算值与试验值对比 |
§2.7 本章小结 |
第3章 双相型不锈钢轴心受压构件有限元分析 |
§3.1 概述 |
§3.2 轴心受压构件的线弹性屈曲分析 |
§3.3 轴心受压构件有限元分析 |
§3.3.1 有限元模型建立 |
§3.3.2 方管短柱有限元分析结果 |
§3.3.3 圆管短柱有限元分析结果 |
§3.3.4 长柱有限元分析结果 |
§3.3.5 轴心受压构件承载能力影响因素分析 |
§3.4 本章小结 |
第4章 双相型不锈钢轴心受压构件承载力计算公式 |
§4.1 概述 |
§4.2 中国规程的局限 |
§4.3 本文提出的计算公式 |
§4.3.1 有限元参数化分析 |
§4.3.2 圆管构件承载力计算公式 |
§4.3.3 方管构件承载力计算公式 |
§4.3.4 不锈钢材料性能参数变化时对强度曲线的修正 |
§4.4 提出公式与国内外试验结果对比 |
§4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
§5.1 结论 |
§5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读硕士期间发表的学术论文 |
(10)薄壁不锈钢轴压构件的极限承载力(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 普通碳素结构钢在建筑结构领域应用的局限 |
1.1.2 不锈钢材料 |
1.1.3 不锈钢材料应用于建筑结构领域的优势 |
1.1.4 不锈钢结构应用现状 |
1.1.5 不锈钢结构应用在我国面临的问题 |
1.2 国内外薄壁不锈钢受压性能及设计方法研究现状 |
1.2.1 不锈钢材料性能研究 |
1.2.2 国外薄壁不锈钢受压构件研究 |
1.2.3 国内薄壁不锈钢受压构件研究 |
1.2.4 现行国内外不锈钢设计相关规范 |
1.3 课题的研究目的和意义 |
1.4 本文主要内容 |
参考文献 |
第2章 不锈钢材料应力—应变关系模型 |
2.1 概述 |
2.2 力学性能 |
2.3 试验研究 |
2.4 应力—应变关系模型 |
2.4.1 Ramberg-Osgood模型 |
2.4.2 近期研究 |
2.4.3 Quach模型 |
2.5 各模型小结比较 |
2.6 试验验证与有限元模拟 |
2.6.1 试验结果与各模型比较 |
2.6.2 试验结果与有限元数值模拟结果比较 |
2.7 本章小结 |
参考文献 |
第3章 基于广义梁理论的薄壁不锈钢受压构件屈曲荷载计算方法 |
3.1 概述 |
3.2 传统GBT理论 |
3.3 非线性GBT理论推导 |
3.3.1 应力—应变关系模型 |
3.3.2 瞬时弹性模量E_(ij) |
3.3.3 平衡微分方程及边界条件推导 |
3.3.4 修正GBT平衡微分方程的求解 |
3.4 薄壁不锈钢受压构件屈曲应力计算方法 |
3.4.1 局部屈曲应力 |
3.4.2 畸变屈曲应力 |
3.4.3 整体屈曲应力 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
附录1 基于广义梁理论的屈曲荷载计算程序(Maple) |
附1.1 薄板纵向均匀受压局部屈曲应力 |
附1.2 卷边槽形截面构件纵向均匀受压畸变屈曲应力 |
附1.3 箱形截面构件纵向均匀受压弯曲屈曲应力 |
第4章 板件在纵向均匀压力作用下的局部稳定性 |
4.1 概述 |
4.2 理论研究 |
4.2.1 板件弹性屈曲理论 |
4.2.2 板件非弹性屈曲理论 |
4.3 试验研究 |
4.4 有限元模拟 |
4.4.1 边界条件 |
4.4.2 几何缺陷 |
4.4.3 本构模型 |
4.4.4 数值模拟结果验证 |
4.5 板件纵向均匀受压极限承载力计算 |
4.5.1 传统设计方法 |
4.5.2 简支不锈钢薄板均匀受压极限承载力计算公式 |
4.5.3 应变硬化指数n的影响 |
4.5.4 箱形截面构件局部屈曲承载力的建议计算公式 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第5章 薄壁不锈钢圆管柱轴心受压性能的试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 研究目的 |
5.3 长柱试件制作 |
5.4 材料性能单向拉伸试验 |
5.4.1 拉伸试样制作 |
5.4.2 拉伸试样加载 |
5.4.3 单向拉伸试验结果处理分析 |
5.5 短柱轴向受压试验 |
5.5.1 短柱试件制作 |
5.5.2 短柱试件加载 |
5.5.3 短柱试验现象分析及数据结果处理 |
5.5.4 不锈钢材料拉伸、压缩性能差异 |
5.6 圆管长柱轴心受压试验 |
5.6.1 加载支座 |
5.6.2 测点布置 |
5.6.3 加载方案 |
5.6.4 长柱试验现象 |
5.7 试验结果处理及分析 |
5.7.1 计算长度 |
5.7.2 破坏形态 |
5.7.3 荷载—轴向位移曲线及极限荷载 |
5.7.4 荷载—侧向位移曲线、荷载—支座转角位移曲线 |
5.7.5 跨中截面荷载—应变曲线 |
5.7.6 长柱试件轴压稳定系数 |
5.7.7 初始缺陷分析 |
5.8 本章小结 |
参考文献 |
附录1 材料性能单向拉伸试验及Quach模型数据 |
附录2 短柱轴压试验及Quach模型数据 |
附录3 长柱轴压试件试验及有限元模拟数据 |
第6章 薄壁不锈钢圆管柱轴心受压有限元模拟及参数分析 |
6.1 概述 |
6.2 非线性结构有限元分析 |
6.2.1 概述 |
6.2.2 非线性方程组的数值解法 |
6.2.3 弧长法 |
6.3 有限元模型的建立 |
6.3.1 模型截面参数及部件组装 |
6.3.2 材料性能 |
6.3.3 单元类型和网格划分 |
6.3.4 边界条件 |
6.3.5 加载方式 |
6.3.6 分析步 |
6.3.7 何初始缺陷 |
6.3.8 残余应力 |
6.4 有限元模拟结果验证 |
6.4.1 破坏形态 |
6.4.2 荷载—轴向位移曲线及极限荷载 |
6.4.3 荷载—侧向位移曲线、支座转角位移曲线及跨中截面荷载—应变曲线 |
6.4.4 有限元模拟结果小结 |
6.5 参数分析 |
6.5.1 端板厚度的影响 |
6.5.2 简支约束的影响 |
6.5.3 外径的影响 |
6.5.4 厚度的影响 |
6.5.5 临界修正长细比 |
6.5.6 容许径厚比 |
6.5.7 初始几何缺陷的影响 |
6.5.8 材料性能的影响 |
6.5.9 各向异性的影响 |
6.6 本章小结 |
参考文献 |
第7章 薄壁不锈钢圆管柱轴心受压极限承载力计算方法 |
7.1 概述 |
7.2 理论研究 |
7.2.1 理想轴心受压构件的弯曲屈曲荷载及整体稳定系数 |
7.2.2 轴心受压构件的初始缺陷 |
7.2.3 轴心受压构件的Perry-Robertson公式及修正公式 |
7.2.4 薄壁圆管柱在轴压作用下的局部屈曲荷载 |
7.3 国外设计规范计算方法简介 |
7.3.1 《欧洲不锈钢结构设计规范》的计算方法 |
7.3.2 《美国冷弯不锈钢结构设计规范》的计算方法 |
7.3.3 《澳大利亚/新西兰冷弯不锈钢结构设计规范》的计算方法 |
7.4 极限承载力计算方法 |
7.4.1 长柱极限承载力计算公式 |
7.4.2 短柱轴压极限承载力计算公式 |
7.4.3 极限承载力计算流程及既有试验结果对比 |
7.5 本章小结 |
参考文献 |
附录1 长柱轴压构件有限元模拟及本文公式(7.22)计算结果 |
附录2 短柱轴压构件有限元模拟及本文公式(7.24)计算结果 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
作者在学期间内所取得的科研成果 |
四、天津港四号卡子门不锈钢空间网架工程的施工技术(论文参考文献)
- [1]多种屈曲模态下卷边C形截面不锈钢柱计算理论研究[D]. 陈美合. 东南大学, 2021(02)
- [2]不锈钢高强度螺栓连接及节点的受力性能研究[D]. 顾悦言. 东南大学, 2020(01)
- [3]新型高强不锈钢焊接轴心受压构件承载力试验研究与理论分析[D]. 金鑫. 东南大学, 2019(01)
- [4]高强不锈钢材料本构模型和受弯构件整体稳定性能研究[D]. 徐秀. 东南大学, 2018(01)
- [5]双相型不锈钢全焊接梁柱节点受力性能研究[D]. 林梓宏. 清华大学, 2018(04)
- [6]焊接不锈钢T型连接受拉力学性能试验研究与数值模拟分析[D]. 雷鑫. 重庆大学, 2018(04)
- [7]外方内圆复合不锈钢管混凝土柱滞回性能试验研究[D]. 白杨. 华侨大学, 2017(01)
- [8]双相型不锈钢轴心受压构件承载力试验研究与理论分析[D]. 张涌泉. 东南大学, 2016(03)
- [9]不锈钢轴心受压构件稳定性研究进展[A]. 张有振,杨璐,赵梦晗,侯爽. 钢结构工程研究(十)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第14届(ISSF-2014)学术交流会暨教学研讨会论文集, 2014(总第193期)
- [10]薄壁不锈钢轴压构件的极限承载力[D]. 朱浩川. 浙江大学, 2014(12)