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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