弱轴栓焊连接梁柱子结构抗倒塌性能试验研究

栓焊连接是钢结构建筑中常用的节点形式之一,该节点的受力性能和破坏方式与钢框架结构的抗倒塌性能密切相关。针对栓焊连接节点,采用备用荷载路径法,选择两跨三柱型梁柱子结构作为研究对象,对三个不同跨度比（1:0.6, 1:1.0, 1:1.4）的弱轴栓焊连接梁柱子结构试件进行单调静力加载试验,对比分析了连续倒塌条件下三个试件的破坏模式、力学性能和抗力机制。试验结果表明：三个试件的破坏过程均为梁端受拉翼缘先后发生断裂,进而断裂截面部分内力转由腹板螺栓传递,且梁端受压翼缘屈曲,最终由于梁柱节点处梁腹板螺栓孔发生剪切破坏或梁腹板、节点板断裂使试件丧失承载力。通过分析试件的失效机理可知,三个试件的抗力机制发展过程经历了梁机制阶段、梁机制向悬链线机制转变的过渡阶段、悬链线机制阶段。弱轴栓焊连接节点具有较高的冗余度,当受拉翼缘断裂后节点仍具有一定的转动能力,剩余结构通过梁柱之间可靠的拉结力及梁端产生的较大转角保证悬链线效应能够充分发挥,且在之后的大变形中起主导作用,而梁柱节点变形的快速增大有利于梁柱子结构通过梁柱构件间的协同工作继续承担荷载。对不等跨弱轴栓焊连接梁柱子结构试件,其初始断裂部位往往位于跨高比较小的短梁,且短梁相比长梁的悬链线效应更为显著。     

钢结构焊接与高强度螺栓并用节点的有限元模拟方法的探讨

对钢结构焊接与高强度螺栓连接的栓焊并用节点性能进行研究,以有限元分析做为理论分析方法.节点模拟合理与否直接影响到节点性能理论分析的正确性,因此,从有限元模型单元的选择、属性的设置、网格的合理划分、边界条件的施加、加工顺序的模拟等方面全面合理考虑.     

装配式冷弯型钢结构楼盖承载性能的有限元分析

目的 研究销轴法兰节点及应用此种特殊形式节点的装配式冷弯型钢结构楼盖的承载性能,为其推广应用及有关规范标准的编制提供技术支持.方法 以我国南方某工程示范楼的楼盖为算例,利用有限元软件ANSYS对装配式斜支撑冷弯型钢结构楼盖在竖向荷载作用下的承载性能及自振频率进行分析,并对结构中销轴法兰节点、组合楼板与钢梁连接方式对楼盖承载性能的影响进行研究.结果 算例中销轴法兰节点刚度较大,应用此种节点的楼盖承载力及变形性能在楼面荷载小于10 kN/m2时接近于节点刚接模型;梁柱节点刚度对楼盖整体结构承载性能的影响明显;楼板与梁铰接模型的整体承载力及竖向刚度均低于楼板与梁刚接模型.结论 算例中应用销轴法兰节点的装配式冷弯型钢结构楼盖具有足够的承载力并能满足正常使用的要求;在装配式冷弯型钢结构的设计中,应对梁柱节点刚度及组合楼板与钢梁的连接方式予以重视,保证连接可靠.     

摩擦耗能型翼缘削弱式钢梁连接的承载性能

提出一种摩擦耗能型翼缘削弱式（RBS）钢梁高强螺栓的连接形式,可实现塑性铰外移的效果。由设置在钢梁腹板中部的横隔板和腹板共同组成H型凸起抵抗剪力,不仅节省了钢梁腹板位置的大量抗剪螺栓群,在钢梁吊装时还可作为搭接平台,实现钢梁的快速安装。在H型钢梁摩擦型高强螺栓连接试验验证的基础上,利用ABAQUS有限元软件建立了摩擦型RBS钢梁连接的数值模型。与传统钢梁连接形式相比,摩擦型RBS钢梁连接的受力过程可分为：弹性阶段、滑移阶段、强化阶段和塑性阶段,在摩擦滑移阶段和全截面屈服阶段可形成2级耗能机制。改变翼缘螺栓预紧力、盖板厚度、翼缘厚度以及钢材强度等参数,对摩擦型RBS钢梁连接的工作机理和承载性能变化规律进行分析。摩擦型RBS钢梁连接具有良好的承载力和塑性转动能力,可得到与骨式翼缘RBS钢梁相似的塑性铰外移的效果,且转角延性系数由1.7提高到12。摩擦型RBS钢梁连接滑移阶段的抗弯承载力主要与翼缘螺栓群的极限摩阻力相关,而塑性阶段极限抗弯承载力则与螺栓强度、栓杆直径以及钢梁塑性极限弯矩等因素相关。     

轻型木结构中覆面板钉连接承载性能试验研究

通过对222个采用中国产圆钢钉制作的轻型木结构覆面板钉连接试件进行单调加载试验,研究了它们的承载性能。试验结果表明,钉连接发生模式M-c1屈服、覆面板断裂、覆面板剪坏、规格材撕裂和钉子穿透等5种破坏;直钉连接的承载力比斜钉高,而两者刚度基本相同;覆面板主方向与规格材木纹夹角对钉连接承载力和刚度的影响很小;荷载方向与规格材木纹夹角影响钉连接的刚度,但不影响其承载力。通过与欧洲木结构设计规范钉连接计算公式的分析对比,获得了符合中国轻型木结构覆面板钉连接的刚度计算公式,为计算分析剪力墙和横隔（楼盖和屋盖）的抗侧力性能提供参考。     

机械加工表面承载和储油性能研究

基于对轮廓支承长度率曲线的重新划分，本文介绍了表面承载指数、核心区液体滞留指数和谷底液体滞留指数三个参数，用来评价表面承载性能和储油性能，同时通过试验验证了三个评价指数的变化规律，说明比其它评价方法具有更明确的物理意义。     

钢结构焊缝连接腐蚀后性能研究

采用湿热法加速腐蚀方法获得对焊腐蚀试件,借助显微法检测出腐蚀后焊缝表面蚀坑深度,利用腐蚀损伤度和局部腐蚀深度解决了焊缝表面蚀坑的表征问题.通过对接焊缝连接性能的试验,建立了腐蚀损伤度、局部腐蚀深度与连接性能之间的关系.     

焊接加固热作用对工形截面压弯钢构件承载性能的影响

为研究焊接加固热作用及不同初始负载对工字形压弯钢柱承载性能的影响,基于考虑热影响的热结构耦合分析方法进行了热源模型热输入改进,并考虑初始几何缺陷、初始残余应力及摩擦等,完成了不同负载下焊接加固的3个工字形压弯钢柱的模拟分析。研究了焊接位移时程、腹板应力应变重分布及荷载位移关系,通过有限元分析与相应试验结果对比验证,进而获得了试验无法获得的焊接温度场、翼缘与加固板间的焊接应力应变重分布以及翼缘边缘屈服承载力等结果,并将承载力结果与规范计算结果对比,考察了现有设计方法。结果表明,焊接顺序决定焊接变形的发展过程,焊接热输入和初始负载共同决定持载焊接的位移变化范围和焊接残余变形的大小;初始负载越大,应力应变重分布往偏心受力方向发展更多,承载力越低,而初始残余应力不影响极限承载力;采用考虑热影响的有限元方法具有一定可行性和总体安全性,规范设计方法仍有可提升空间。     

粘钢加固混凝土梁承载性能分析

针对粘钢加固混凝土梁的研究现状,探讨了粘钢加固混凝土梁承载力提高的方法,规范公式、图表的制作方法,可以简化桥梁粘钢加固过程、节约资金和缩短工期。     

小高层钢结构住宅抗震性能研究

从研究钢结构小高层结构体系的抗震性能出发,分别建立了钢框架、钢框架支撑2种三维空间有限元模型。利用有限元软件分别对2种模型进行了7度和8度抗震设防烈度下的动力特性分析和动力时程分析,并对两种模型动力时程分析结果中的顶点位移和层间位移进行了对比,提出了设置钢支撑对实际工程中小高层钢结构住宅抗震性能的影响。     

中美钢结构设计规范关于高强螺栓计算方法比较

对我国钢结构设计规范（GB50017—2003）和美国钢结构协会设计规范（AISC2005）,中关于高强螺栓的计算方法进行了计算分析和比较,有关分析结论可供高等院校学生及工程技术人员了解中美钢结构设计规范的技术水平和发展动态时参考．     

内嵌多块钢板销式连接木结构节点承载力的计算与设计方法

随着技术的发展,现代木结构开始向大跨、多层方向发展,在荷载作用下连接节点处往往会产生较大的内力,而内嵌多块钢板销式连接节点具有较高的承载力且破坏具有较好的延性,越来越广泛地应用于现代木结构设计中.介绍了内嵌3块钢板销式连接节点的破坏模式,根据Johansen屈服理论推导了各种破坏模式下其承载力计算公式,并简要地介绍了实际工程中连接节点在弯矩M、剪力V共同作用下的设计方法,对实际木结构工程中该类连接节点的设计具有一定的参考价值.     

高强混凝土有腹筋构件在弯剪扭复合作用下剪扭工作性能的研究

通过试验分析,研究了高强混凝土有腹筋构件在弯剪扭复合作用下的破坏形态,开裂荷载及其相关关系,极限承载力及其相关关系,同时提出了极限承载力的计算公式。     

中美钢结构设计规范关于角焊缝的限值及计算方法比较

以《钢结构设计规范》（GB50017—2003）为基础,结合美国钢结构协会设计规程（AISC—LRFD-2001）,对两本规范中关于角焊缝的构造限值及计算方法进行了计算分析和比较．     

模型材料锚喷加固实验研究

对含不同夹角软弱结构面的模型材料在不同方位锚杆的作用下和喷射混凝土的作用下的实验研究，探讨了锚喷加固含软弱结构面岩体的机理。本文的实验结果对指导锚喷支护设计有一定的应用价值。     

轻钢结构高强度螺栓安装的施工监理

高强度螺栓作为轻钢结构的主要连接件,在安装中经常出现连接板和母体间滑移或螺栓拉断等问题,对施工质量和施工进度造成直接影响,必须对其进行重点监理控制.结合生产实际,对高强度螺栓的安装质量控制提出了有关的施工监理控制方法.     

在役大六角高强螺栓连接副现场扭矩试验分析

通过某工程实例,对在役大六角高强螺栓连接副现场扭矩复验结果进行了理论分析,找出了高强螺栓预拉力损失的主要原因:一是现场扭矩检测时间过早,导致预拉力损失不稳定,前期损失较多;二是使用中维护不够.为减少高强螺栓预拉应变松弛和预拉应力损失对结构的不利影响,给出了延迟现场扭矩检测的时间区间和正确维护的方法.     

新型钢框架梁柱节点滞回性能试验研究及有限元分析

通过模型节点滞回试验研究和有限元分析,探讨了一种新型钢框架梁柱耗能节点的力学性能和耗能能力。该节点是利用螺杆对角钢节点进行改善的半刚性节点,并基于控制结构损伤仅限于角钢和螺杆进行设计。6个模型节点的对比实验研究表明,试验节点因角钢塑性损伤、裂缝扩展和螺杆屈曲及疲劳断裂而出现性能退化。螺杆连接的节点转动能力和破坏模式取决于螺杆的抗疲劳断裂能力,采用良好延性螺杆的节点具有更好的耗能能力。节点有限元模型可以较好地模拟试验节点在出现明显强度退化或螺杆断裂前的滞回性能和变形模式,验证了角钢垂直度偏差引起的预应力刚化效应、角钢塑性区分布和螺杆屈曲引起的节点性能退化。最后,分析了这种新型梁柱耗能节点的优缺点,并提出了进一步改进节点和深入研究的建议。     

外包钢加固技术在结构补强中的应用

结合邢台煤矿选煤厂技术改造工程 ,对外包钢加固法的设计、施工等方面作了概要介绍 ,并总结出此类工程设计施工中的经验     

装配式钢管混凝土柱-混凝土叠合梁连接节点试验研究

在装配式钢管混凝土结构中,钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接方式较为复杂。首先设计一种钢管混凝土柱–混凝土梁连接节点,可以在工厂预制大部分构件,在现场进行装配,满足装配式施工要求。通过装配式施工制作5个梁柱节点试件,包括3个中间节点和2个端节点试件。对该5个节点试件进行试验研究,其中1个中间节点试件进行单调加载,考察节点的静力承载力与变形性能;其余4个试件进行低周反复加载,根据试验得出节点在低周反复荷载作用下的破坏特征及滞回曲线、延性系数、耗能能力和强度刚度退化规律等。结果表明：试件破坏位置均在叠合梁上,符合强柱弱梁及强节点弱构件的设计原则;叠合梁截面尺寸为200 mm×350 mm的试件滞回曲线较为饱满,没有明显的捏缩现象,延性系数介于3.77与6.60之间,平均等效黏滞阻尼系数为0.222,节点的抗震耗能能力较好;叠合梁截面尺寸为250 mm×450 mm的试件由于叠合梁中部箍筋没有加密,叠合梁发生了剪压破坏,节点耗能能力未得到充分发挥,可以通过加大箍筋加密区的长度提高节点的耗能能力;试件强度退化系数一般均大于0.9,表明强度和刚度退化比较稳定;所有节点试件的倒“T”形连接件钢板均没有屈服,其抗弯和抗剪承载力为钢筋混凝土梁1.3倍的设计,偏于安全。