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第1章 波形腹板钢结构的应用与发展1

1.1 引言1

1.2 波形腹板工形截面构件受力特点3

1.3 结构应用4

参考文献9

第2章 波浪腹板截面及局部承载力计算10

2.1 引言10

2.2 截面承载力设计10

2.2.1 轴心受压构件的受力特点10

2.2.2 受弯构件的受力特点12

2.2.3 受剪构件的受力特点14

2.3 波浪腹板抗剪稳定承载力设计16

2.3.1 波浪腹板抗剪屈曲性能16

2.3.2 弹性屈曲荷载计算18

2.3.3 弹塑性屈曲荷载计算20

2.3.4 开孔波浪腹板抗剪稳定承载力设计22

2.4 波浪腹板局部承压承载力设计26

2.4.1 有限元模型介绍27

2.4.2 腹板几何初始缺陷的影响28

2.4.3 腹板局部承压破坏形式28

2.4.4 局部承压承载力计算公式29

2.4.5 弯矩和局部荷载作用下承载力相关公式31

2.5 波浪腹板支承加劲肋承载力设计33

2.5.1 支承加劲肋类型及受力特点33

2.5.2 有限元模型及初始缺陷34

2.5.3 弹塑性极限承裁力设计方法35

2.6 波浪腹板抗剪承载力试验38

2.7 本章小结42

参考文献43

第3章 翼缘板局部稳定设计45

3.1 引言45

3.2 翼缘稳定设计原则及简化模型46

3.3 翼缘板弹性屈曲荷载48

3.3.1 翼缘宽厚比的影响48

3.3.2 腹板波形的影响49

3.3.3 边界条件的影响53

3.4 翼缘板弹塑性屈曲荷载及宽厚比限值54

3.5 本章小结55

参考文献56

第4章 受弯构件57

4.1 引言57

4.2 波浪腹板受弯构件的设计理论57

4.2.1 抗弯及抗剪强度设计57

4.2.2 腹板抗剪稳定承载力58

4.2.3 波浪腹板梁平面外整体稳定计算58

4.2.4 挠度计算59

4.3 平面外稳定设计理论59

4.3.1 扭转惯性矩与翘曲惯性矩59

4.3.2 弹性屈曲临界弯矩65

4.3.3 平面外稳定承载力计算69

4.4 平面内承载力试验72

4.4.1 试件设计与加载方案72

4.4.2 试验结果及分析73

4.4.3 有限元数值分析76

4.5 平面外稳定试验79

4.5.1 试件设计与加载方案79

4.5.2 试验结果及分析80

4.6 吊车梁83

4.6.1 静力计算83

4.6.2 疲劳计算85

4.6.3 标准吊车梁构件87

4.6.4 吊车梁疲劳性能试验研究88

4.7 本章小结93

参考文献94

第5章 轴心受压构件96

5.1 引言96

5.2 强度计算96

5.3 绕弱轴稳定设计97

5.4 绕强轴稳定设计99

5.5 轴心受压构件试验研究103

5.6 波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑107

5.6.1 弯曲侧向位移与剪切侧向位移的关系109

5.6.2 单内核防屈曲支撑的弹性屈曲荷载109

5.6.3 波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑屈曲荷载：两端固接111

5.6.4 波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑屈曲荷载：两端铰接113

5.7 用波浪腹板连接的分离式防屈曲支撑试验研究119

5.7.1 试件基本参数119

5.7.2 加载与测试方案119

5.7.3 试验结果及分析121

5.8 本章小结124

参考文献125

第6章 压弯构件127

6.1 引言127

6.2 强度验算127

6.3 压弯构件稳定承载力研究方法128

6.4 等截面压弯构件稳定性能129

6.4.1 平面内稳定计算129

6.4.2 平面外稳定计算131

6.5 变截面压弯构件稳定性能133

6.5.1 平面内稳定计算133

6.5.2 平面外稳定计算135

6.5.3 阶形柱稳定计算138

6.6 压弯构件平面内稳定承载力试验146

6.6.1 等截面构件146

6.6.2 变截面构件150

6.7 本章小结153

参考文献154

第7章 变形计算156

7.1 引言156

7.2 受弯构件挠度计算156

7.3 阶形柱侧向变形计算158

7.4 开孔对波浪腹板梁挠度的影响161

7.5 波浪腹板结构变形计算有限元简化模型164

7.5.1 简化模型的提出164

7.5.2 梁单元简化模型与壳单元模型的比较165

7.5.3 简化模型参数的敏感性分析166

7.5.4 梁单元简化模型与壳单元模型用于门式刚架变形计算的比较167

7.6 门式刚架的侧向变形计算168

7.6.1 单跨等截面门式刚架变形168

7.6.2 单跨变截面门式刚架变形171

7.6.3 多跨门式刚架变形175

7.7 本章小结177

参考文献178

第8章 节点构造与设计179

8.1 引言179

8.2 节点构造179

8.2.1 门式刚架梁-柱节点180

8.2.2 门式刚架梁-梁节点、柱-柱节点184

8.2.3 门式刚架柱的牛腿节点185

8.2.4 门式刚架柱脚节点186

8.2.5 吊车梁节点187

8.2.6 多高层框架梁-柱、梁-梁连接节点189

8.2.7 主桁架与波形腹板梁刚性连接192

8.2.8 箱型桥梁波形腹板与翼板连接192

8.2.9 波形钢板墙连接节点194

8.2.10 波浪腹板拱节点构造196

8.3 节点设计197

8.3.1 梁-柱节点设计197

8.3.2 牛腿节点设计201

8.3.3 柱脚节点设计201

8.4 本章小结204

参考文献204

第9章 波形腹板组合构件206

9.1 引言206

9.2 波形腹板组合梁207

9.2.1 有效宽度计算207

9.2.2 抗弯承载力计算209

9.2.3 抗剪承载力计算213

9.2.4 剪力连接件设计213

9.2.5 挠度计算214

9.3 波形腹板组合箱型桥梁216

9.3.1 发展现状及其受力特点216

9.3.2 设计要点217

9.4 波形腹板组合柱220

9.4.1 单肢承载力计算221

9.4.2 整体承载力计算222

9.4.3 波形腹板抗剪承载力计算223

9.5 本章小结224

参考文献224

第10章 波形钢板墙226

10.1 引言226

10.2 普通波形钢板墙228

10.2.1 波形棱线水平放置的波形钢板墙228

10.2.2 波形棱线竖直放置的波形钢板墙234

10.3 加劲波折钢板墙239

10.3.1 抗剪弹性屈曲荷载的推导240

10.3.2 数值计算及公式拟合247

10.4 多层钢板剪力墙254

10.5 波形钢板-混凝土组合剪力墙256

10.6 本章小结259

参考文献260

第11章 波浪腹板钢拱261

11.1 引言261

11.2 弧形波浪腹板的受剪性能261

11.2.1 剪切刚度修正262

11.2.2 抗剪承载力263

11.3 平面内强度计算264

11.3.1 简化计算模型265

11.3.2 截面承载力控制下的经济性比较266

11.4 平面内破坏机理及承载力269

11.4.1 径向均布荷载269

11.4.2 全跨水平均布荷载270

11.5 均匀受压波浪腹板拱的稳定系数271

11.5.1 两铰圆弧拱均匀受压下的弹性屈曲荷载271

11.5.2 均匀受压拱的稳定系数272

11.6 全跨均布荷载作用下的稳定承载力274

11.6.1 稳定承载力计算274

11.6.2 设计方法276

11.7 波浪腹板钢拱试验277

11.7.1 构件设计与加载方案277

11.7.2 试验结果及分析279

11.7.3 有限元数值模拟280

11.8 本章小结282

参考文献283

第12章 波浪腹板构件的制造技术284

12.1 引言284

12.2 波浪腹板工形构件的制作误差控制284

12.3 波浪腹板工形构件制作技术285

12.4 波浪腹板钢拱制作技术288

12.5 波浪腹板箱型截面构件制作技术291

12.6 本章小结295

参考文献295

第13章 工程应用296

13.1 引言296

13.2 构件经济效益比较296

13.2.1 构件经济性比较296

13.2.2 设计算例300

13.3 轻型门式刚架：华兴钢构1号车间301

13.3.1 工程概况301

13.3.2 结构设计条件302

13.3.3 厂房结构试设计303

13.4 大跨度屋面梁：滨州市某职工餐厅320

13.4.1 工程概况320

13.4.2 框架设计322

13.4.3 节点设计323

13.5 大跨度屋面梁：北京五里桥停车列检库324

13.5.1 工程概况324

13.5.2 框架设计325

13.5.3 节点设计325

13.6 本章小结326

参考文献327

附录328