刘晓玲
- 作品数：7 被引量：12H指数：2
- 供职机构：清华大学土木水利学院土木工程安全与耐久教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 纵向变厚度钢板力学性能试验研究被引量：9
- 2017年
- 由于轧制工艺不同,纵向变厚度钢板力学性能与等厚度钢板存在较大差异,且性能变化范围较大。针对该问题进行研究,对12~120 mm厚的纵向变厚度钢板进行拉伸、冲击及Z向性能试验,得到钢板不同厚度处力学性能变化规律并评价其均质性。结果表明:纵向变厚度钢板性能基本满足相关规范要求,强度指标随厚度增加而降低;Z向性能稳定,但冲击韧性随厚度变化波动较大,板厚较大时需要特别注意。变厚度钢板的力学性能不同于等厚度钢板,采用等厚度钢板性能评价指标并不合理,需要进行深入研究。
- 王元清刘晓玲刘明冷松洋韩旭
- 纵向变厚度（LP）钢板的工程应用和研究进展
- 纵向变厚度钢板作为一种节约型绿色钢板,具有减轻结构重量、减少焊缝、提高抗震性能等优点,在提高结构综合效益方面具有显著优势,有着很好的应用和研究前景。因其厚度变化而导致在材料特性和构件受力性能方面的特殊性需要进行专门的研究...
- 刘晓玲王元清王玉银刘明石永久隋轶
- 关键词：建筑结构
- 文献传递
- 单点加载翼缘纵向变厚度工型截面简支梁变形解析解法被引量：3
- 2016年
- 目的研究采用纵向变厚度(LP)钢板作翼缘的翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的变形,推导单点加载时其变形计算公式,解决该类梁的弹性变形问题.方法运用基于变形体虚功原理的单位荷载法和直接积分方法推导不同跨度、截面尺寸和翼缘厚度变化率下跨中挠度计算公式,并讨论剪切变形的影响;运用通用有限元软件ANSYS的BEAM188和SHELL181两种单元进行对比验证.结果考虑剪切变形的理论计算结果与BEAM188单元计算结果相差不超过0.5%,与SHELL181单元计算结果相差最大为3%,计算结果十分接近,验证了理论解的正确性.结论与传统等厚度工型截面梁相比,采用此种翼缘变厚度工型截面梁,使构件截面设计更加合理,在承载力相同的情况下,可大大减少钢材用量;且可降低剪切变形影响;建议采用此种翼缘纵向变厚度工型截面梁行结构优化设计.
- 王元清刘晓玲王玉银刘明石永久隋轶
- 关键词：虚功原理剪切变形
- 翼缘纵向变厚度工型截面简支梁承载性能有限元分析被引量：1
- 2017年
- 目的研究翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的构件受力性能,为其进一步参数化分析提供依据.方法采用有限元软件ANSYS对2根翼缘纵向变厚度构件和2根等厚度对比构件进行模拟,研究单点加载和两点加载情况下的承载性能,考虑试验侧向支撑和理想侧向边界条件的影响,并将模拟结果与试验结果进行对比.结果有限元计算结果与试验结果吻合良好,4根构件截面均达到密实截面要求,且翼缘变厚度工型截面梁可以获得更大的强度储备;理想侧向支撑有利于提高构件的整体承载力,相比试验侧向支撑模型提高约5%.结论笔者建立的有限元模型能够合理模拟试验条件,且建议在进一步参数化分析中采用理想侧向支撑边界条件;纵向变厚度钢板节省用钢量以及本身强度优势,用于工型截面受弯构件翼缘可以获得更高的强度储备和更大的经济效益.
- 王元清刘晓玲刘明李文斌班慧勇王玉银
- 关键词：有限元
- 翼缘纵向变厚度焊接工字形截面钢梁整体稳定性能试验被引量：1
- 2022年
- 为研究翼缘纵向变厚度焊接工字形截面钢梁的整体稳定性能,共设计了11个变厚度梁和2个等厚度梁并进行无侧向约束整体稳定试验,包含三点弯和四点弯两种加载方式,0、2、4、6、8 mm/m共5种厚度变化率。试验结果表明:钢梁均发生弹塑性弯扭失稳破坏,卸载后仍有明显残余变形;相比四点弯加载,翼缘厚度变化对三点弯加载钢梁承载性能的影响更为明显。对现有等厚度梁的整体稳定设计方法和稳定系数曲线进行总结,结合精细化有限元分析得到,变厚度梁的弹性失稳临界弯矩随着翼缘厚度变化率增大而降低。基于现有等厚度梁规范稳定曲线进行变厚度梁稳定承载力计算时,建议采用有限元分析或者以平均截面尺寸下的等厚度梁近似计算弹性失稳屈曲临界弯矩,由此可得相比按跨中最大截面设计相对安全的稳定承载力。最后将试验结果与规范计算所得稳定承载力对比,结果表明欧洲规范BS EN 1993-1-1最为安全,中国规范GB 50017—2017次之,美国规范ANSI/AISC 360-16最不安全。变厚度梁整体稳定设计方法的提出还需进一步深入研究。
- 刘晓玲王元清徐冬冬班慧勇刘明
- 关键词：弯扭失稳
- 纵向变厚度钢板焊接工字形截面受压短柱的局部稳定试验研究
- 2022年
- 纵向变厚度(LP)钢板是一种沿轧制方向具有不同厚度钢板的钢材,可用于优化结构的力学性能和提高材料利用率。为研究其局部稳定性能,设计了6根LP翼缘焊接工字形截面短柱,6根LP腹板焊接工字形截面短柱和4根传统等厚度焊接工字形截面短柱,并进行了轴向受压试验。试验研究中确定板临界屈曲荷载的两个主要屈曲准则,同时分析了破坏模式、荷载-侧向变形曲线、荷载-应变曲线和极限荷载,研究LP短柱的局部屈曲行为,得到试件更容易在LP钢板的薄端发生屈曲破坏。将试验结果与现有等厚度板设计规范计算结果进行比较可得,现有等厚度板的设计规范预测腹板变厚度短柱的极限荷载偏于危险,而对于翼缘变厚度短柱欧规EN 1993-1-5能较为准确预测,但需要进一步的数值模拟去验证,从而进一步提出修正公式或者修正系数来指导设计。
- 徐冬冬王元清刘晓玲刘晓玲班慧勇
- 关键词：轴心受压试验受力性能
- 两点加载翼缘纵向变厚度工型截面简支梁变形的解析解法被引量：2
- 2016年
- 为充分发挥钢板强度和利用纵向变厚度钢板的厚度变化特性,根据简支梁两点加载情况下的内力分布,使用翼缘纵向变厚度工型截面梁。由于梁截面沿梁纵向变化,其刚度与等厚度工型截面梁有较大差异,需要对其进行深入研究。本文采用单位荷载法,运用积分方法推导得到考虑剪切变形影响的变形计算公式;并且结合具体算例,建立有限元计算模型进行对比分析,得出理论解与有限元解相对误差不超过3%,验证了理论解的正确性。分析结果表明:两点加载时采用翼缘厚度变化率为8mm/m的工型截面梁,在承载力相同且满足变形条件时,可节约11%的钢材,大大减少用钢量,并且降低剪切变形影响。此种形式的梁为结构优化设计提供了一种可行性方案。
- 王元清刘晓玲王玉银刘明石永久李文斌
- 关键词：剪切变形有限元分析
