梁柱外伸端板连接螺栓受力分析

目的 研究钢结构梁与柱之间外伸式端板连接中摩擦型高强螺栓的受力特性.方法 采用考虑接触和螺栓预拉的非线性有限单元法对不同构造的梁柱外伸端板连接进行分析.结果 得到了连接中各螺栓所受拉力与外荷载之间的关系.受压区螺栓拉力变化不大,受拉区螺栓拉力随着弯矩增加而增大.结论 在整个加载过程中梁受拉翼缘内、外侧螺栓所受拉力相差不大.因端板变形产生的撬力增大螺栓受力.对于端板外伸部分未设置加劲肋和设置三角形加劲肋的连接来说,可分别按照撬力比为0.3和0.2设计螺栓.     

CFRP片材预应力锚具可靠性分析及预拉力控制方法

在已有曲线形夹具锚体系的力学模型和力学分析的基础上,通过理论分析的方法提出了CFRP片材最大预拉力控制、最大锚固长度和锚具体系可靠性的判断方法.结合加固工程算例分析,说明了CFRP片材预拉力值以及相应锚具尺寸和高强螺栓的确定方法,给出了工程加固基于锚具体系可靠性的计算参数和主要设计程序,并分析了预应力损失的有关因素,以及考虑预应力损失因素下,预拉力有效值的估算.     

不锈钢螺栓应变松弛的长时间试验监测

目的考察不锈钢盖板连接中不锈钢螺栓的应变松弛性能,对不锈钢构件螺栓连接中预紧力螺栓的应用和扭矩的检查提出建议.方法采用实验方法对12个试件中的28个不锈钢螺栓的预拉应变进行了监测,试件包括三种板件表面处理方式(喷砂、拉丝、割痕)和未处理表面情况,以及三种螺栓种类(10.9级镀锌高强螺栓、A4-70不锈钢螺栓、A4-80不锈钢螺栓).结果实验获得了螺栓终拧之后预拉应变47 h以上的应变随时间的变化情况,其中平整度较好的表面处理应变变化早于平整度较差的情况趋于稳定,同时对于设有弹簧垫片的情况未检测到明显应变松弛.结论建议对于平整度较好的表面处理,扭矩检查最佳时间为终拧后20h,而对于平整度较差的情况,扭矩检查最佳时间为终拧后25~30h以后,如果有弹簧垫片的奥氏体不锈钢螺栓无明显应变松弛现象,扭矩检查在终拧后0.5h进行即可.     

接触面喷砂处理的高强螺栓连接性能的试验研究

对接触面喷砂处理的5个摩擦型高强螺栓连接试件进行了性能试验,试验结果表明,喷砂处理的接触面抗滑移系数较规范建议值低;高强螺栓的预拉力对接触面的抗滑移系数有影响,预拉力愈大,接触面抗滑移系数愈小.还对其中一个试件做了有限元分析,模拟结果表明,连接板件相对滑动时螺栓孔周围大部分区域的应力达到了板件钢材的屈服强度,而连接破坏时,螺栓孔周围的板件应力均达到了钢材的抗拉强度.     

螺栓预拉力对柔性法兰连接节点刚度影响的试验设计

通过柔性法兰连接节点刚度的定义,研究了不同的螺栓预拉力在变电构架柔性法兰连接中的应用,分析了并设计了高强螺栓与高强度普通螺栓对法兰连接节点刚度影响的试验,指出了在试验设计时所需的注意事项.     

高强螺栓群纯弯作用下中和轴位置研究

从分析存在于端板及高强螺栓中的轴增力、压减力及荷载外拉力的概念及三者间关系入手,指出目前高强螺栓计算中关于中和轴位置及荷载外拉力分布的假定所存在的问题.建立了两种关于螺栓的轴增力和压减力关系的力学模型,此两种模型所得到的荷载外拉力均为对距离的非线性分布.基于其中一种模型,应用力学平衡原理,推导出了高强螺栓关于中和轴位置的方程组,进而对方程组进行求解得到高强螺栓群在弯矩作用下的中和轴位置,为高强螺栓的工程设计提供了一定的理论参考.     

钢框架梁端加强-螺栓全拼接节点的抗震性能有限元分析

本文应用有限元软件ABAQUS对钢框架梁端加强-螺栓全拼节点的抗震性能进行了分析,分析中考虑了几何非线性、材料非线性、接触非线性、高强螺栓的预拉力、包辛格效应等多种因素的影响,结果表明钢框架梁端加强-螺栓全拼节点可以很好的实现塑性铰的外移,具有良好的塑性转动能力和耗能能力.     

钢框架带悬臂梁段拼接节点抗震性能参数分析

利用有限单元方法,考虑材料的非线性,分别对拼接等强型和拼接削弱型带悬臂梁段拼接节点进行分析,考察螺栓预拉力、界面摩擦因数、悬臂段长度、螺栓孔形状、梁端构造措施等因素对2类节点抗震性能的影响.结果表明,拼接等强型节点的抗震性能对上述设计参数几乎没有依赖性,而拼接削弱型节点的抗震性能则显著依赖于各参数的改变.将预拉力由P增大为1.2P或将摩擦因数由0.3增大为0.5均造成节点塑性转动能力降低50%以上;将悬臂梁段长度由500mm减为300mm造成滑移荷载降低20.5%,增为800mm则造成螺栓不出现滑移;梁端构造加强引起节点承载力提高16.8%,塑性转角提高17.5%.因此,高强螺栓预拉力、界面摩擦因数、梁端构造措施是影响拼接削弱型节点抗震性能的关键参数,在设计中需重点关注.     

高强钢芯筒-螺栓连接钢管柱节点静力性能试验

为解决现有钢管柱节点单边螺栓锚固不足和操作复杂的问题,提出高强钢芯筒-螺栓连接副装配式节点,连接副由内置于钢管柱的高强钢芯筒和常规高强螺栓组成.为考察这种新型节点的静力性能,对6个1∶1足尺钢管柱框架边节点进行单调加载试验,研究变量为钢芯筒类型、筒壁厚度、螺栓直径、钢梁端板厚度.重点分析节点关键部位的应力变化、变形能力、破坏模式、螺栓拉力和节点类型.结果表明:试件均为半刚性节点、梁端塑性铰破坏机制,封闭型芯筒厚度与螺栓直径相当时可以满足梁柱刚接的强度条件;节点域变形很小可以忽略,芯筒转动变形对节点转动影响不超过10%;钢梁端板与柱的间隙随着芯筒厚度减小而快速增长,螺栓有拔出趋势,连接副的抗拉设计值可按钢板螺纹抗拉承载力的70%取用.     

高强螺栓连接的数值模拟与分析

运用Ansys有限元分析软件模拟了钢结构中高强螺栓连接构件在拉力作用下的受力性能状况.通过数值模拟对比分析,探讨了高强螺栓连接构件的承载能力、变形性能及应力-应变分布规律,分析了不同摩擦系数对连接承载性能的影响.     

连续结合梁桥负弯矩区处理方法的参数分析

目的通过综合施加强迫位移、预加静荷载和张拉高强钢筋等方法对大跨度钢一混凝土连续结合梁桥负弯矩区混凝土施加预压应力，研究各参数对负弯矩区混凝土内施加预压应力值的影响．方法结合实际工程，采用ANSYS进行施工全过程模拟，以强迫位移、预加静荷载、张拉高强钢筋面积值为参数进行分析．结果得到了预压应力随各参数变化规律．对比了各方法的优缺点，确定了施工方案．结论预压应力随各参数独立线性变化；3种方法综合使用可有效解决负弯矩区混凝土开裂问题，其中预加静荷载和张拉高强钢筋方法更为有效：提出了可用于类似结合梁桥负弯矩区处理的预压应力估算公式，     

扭摆转动惯量和扭转模量的不确定度测量分析

根据不确定度理论,推导了转动惯量和扭转模量的不确定度传递公式.以DH4601扭摆转动惯量测试仪为试验装置,对实例数据进行了计算.结果表明:利用DH4601扭摆转动惯量测试仪测得的转动惯量和扭转模量的相对不确定度比文献[5-8,10]所给出的结果更小,说明该实验仪器的测量结果更为准确和可靠.本文结果可对测量刚体转动惯量实验的实验方法选择和仪器参数的标定提供参考.     

单箱多室复合材料薄壁箱形梁的纯扭转分析

将单箱单室复合材料箱形梁纯扭转的分析方法拓展到单箱多室。结合经典的薄壁梁理论与复合材料理论，通过换算将层合材料离轴刚度等效为扭转刚度，对单箱中的各室建立剪力流方程，与扭矩平衡方程联立求解。通过算例将该方法与有限元法进行比较，各项应力的计算结果均相符，尤其是采用该方法计算得到的扭转产生的剪应力精度更高。采用该方法计算所得的各项应力均能满足实际工程设计的需要。     

钢筋混凝土压弯剪扭构件受扭性能研究

本文通过在压、弯、剪、扭复合受力下14个试件的试验,讨论了构件的破坏形态、构件的开裂扭矩、初始刚度、延性和极限强度的变化规律。根据变角空间桁架模型建立了压、弯、剪、扭强度相关方程,理论值与试验结果符合较好。在此基础上,结合《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)建立了实用抗扭强度计算公式,它也可以用于在压、弯、扭共同作用下的抗扭强度计算,计算值与试验结果比较偏于安全。最后,对实用公式的适用范围作了初步讨论。     

矩形花键轴的扭转强度计算和少齿数齿轮轴的扭转实验研究

首先,基于极惯性矩的概念和平面假设理论推导出了矩形花键轴横截面的极惯性矩和最大扭转切应力公式,并验证了此计算方法的准确性。其次,采用Ansys软件对矩形花键轴的扭转切应力分布规律进行了仿真研究。最后,对少齿数齿轮进行正反转扭转实验,得出了一些重要结论。     

板与框架梁在扭矩作用下的相互影响

由于现浇框架梁板共同工作，当梁受扭时，板中必然产生附加弯距，同时板也约束了梁的转动。为了解决板与梁在扭矩作用下相互影响的问题，建立了数学力学模型，导出了计算公式。分析表明，板可以有效地改善梁的抗扭性能，但自身存在较大的附加弯矩，易产生受力裂缝。因此又提出了计算板附加弯矩的方法及公式，对设计有一定的参考作用，可以消除或有效减少此类裂缝。     

矩形高层建筑气动基底力矩系数研究

为探讨长宽比和来流湍流特性对矩形高层建筑基底力矩系数的影响,对长宽比为1/9～9的矩形高层建筑在4种风场下进行了同步测压风洞试验。将试验结果与以往文献数据进行了比较,分析了建筑长宽比、湍流强度和湍流积分尺度对顺风向基底力矩系数平均值与标准差、横风向和扭转向基底力矩系数标准差的影响。结果表明：当建筑长宽比不大于3时,顺风向基底力矩系数平均值和标准差随长宽比先增大后减小,当长宽比大于3时,该平均值和标准差基本不随长宽比变化;横风向和扭转向基底力矩系数标准差均随长宽比增大单调增大,但前者的增长速度随长宽比增大逐渐减小,而后者的增长速度随长宽比增大仍逐渐增大;对于顺风向基底力矩系数,增大湍流积分尺度会使平均值和标准差增大,而增大湍流强度会使平均值减小,标准差增大;对于横风向和扭转向基底力矩系数标准差,湍流积分尺度和湍流强度的影响随长宽比的不同而不同。基于分析结果,针对不同风场提出了矩形高层建筑顺风向、横风向和扭转向基底力矩系数的拟合公式,可为结构设计和荷载规范修订提供参考。     

柴油机惯性参数测试方法的研究

柴油机的质心位置、转动惯量和惯性积是研究其动态特性的重要物理参数,为了确定柴油机关于其质心的转动惯量和惯性积,采用称量法测试柴油机质心位置和三线扭摆法测试柴油机转动惯量和惯性积,提出了测试原理和有关计算公式,并用于测试某中型柴油机质心位置、转动惯量和惯性积,取得了满意的效果。     

斜放四角锥平板网架内力计算——修正假想弯矩法

本文提出斜放四角锥平板网架内力计算的修正假想弯矩法。与假想弯矩法相比,该法考虑了四角锥单元上弦节点扭转剪力的影响,更合理地反映了斜放四角锥网架的受力特点,是一种计算精度较高的简化计算法。     

大跨度次梁楼盖结构边梁-楼面梁弯扭分配试验研究

通过介绍一榀 8m× 6m大跨度次梁楼盖试验构件的有关试验方法及试验情况 ,探讨大跨度次梁楼盖中边梁与楼面梁之间弯扭分配的变化过程 ,并将试验实测结果与弹性理论分析值进行比较 ,给出此类结构中有关构件的参考设计方法。