负弯矩作用下钢管混凝土组合框架端板连接节点的抗弯承载力计算方法

为了获悉负弯矩作用下钢管混凝土组合框架端板连接节点的抗弯承载力,给出组合节点的失效模式,建立对称荷载和非对称荷载作用下组合节点的力学模型,详细考虑柱截面类型、端板类型、荷载类型、楼板组合作用的影响。基于节点失效模式,分别提出钢筋抗拉承载力、螺栓抗拉承载力、连接抗压承载力等组件承载力的简化计算方法。根据力学平衡原理和力学模型,利用组件法,确定组合节点受弯中和轴位置,分别提出平齐端板连接和外伸端板连接钢管混凝土组合节点在负弯矩作用下的承载力计算公式。用试验结果验证了所提组合节点抗弯承载力简化计算方法的正确性,研究成果可为建立半刚性钢管混凝土组合框架设计理论提供科学依据。     

采用BP-ANN模型的梁柱平齐端板连接节点极限抗弯承载力预测研究

筛选文献中报道的143组试验数据,采用误差反向传播人工神经网络(BP-ANN)建立和训练了1个2层BP-ANN模型,对梁柱平齐端板连接节点的极限抗弯承载力进行了预测。该模型利用20个组件特征参数作为输入,以极限抗弯承载力作为输出。通过与传统机器学习算法预测结果对比,验证了方法和模型的有效性,并依据模型推导出一个实用简化的极限抗弯承载力数学表达式。统计分析结果显示：经过训练的BP-ANN模型,在测试集上的平均绝对百分比误差(MAPE)为5.28%,均方误差(MSE)为5.79×10^-4。另外,对特征参数进行敏感性分析,得到了组件特征对节点极限抗弯承载力的影响程度。研究结果表明：采用BP-ANN模型能够综合考虑组件特征对节点极限抗弯承载力的影响,预测结果较为准确;该模型为梁柱连接性能评估和改进提供了智能化的解决方案,可作为数值模拟和结构试验研究的有力补充。     

混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点抗弯承载力的影响

为了研究混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点抗弯承载力的影响,运用组件法和弹塑性理论提出了正负弯矩作用下混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点抗弯承载力影响的计算公式。通过与试验结果对比表明,计算值与试验值吻合较好,该计算公式可用于梁柱端板连接半刚性组合边节点刚性的判断和参数研究。     

带填板的端板连接梁拼接节点抗弯性能有限元分析

目前装配式钢梁连接常采用高强螺栓端板连接形式,构件在工厂制作完成,加工精度高;构件运抵施工现场采用高强螺栓完成拼接,安装快捷方便;但在连接端板之间经常存在对接缝隙,工程中常采用填板弥补空隙。但目前相关规范中对于填板的厚度并无规定。为研究填板对于端板连接梁梁拼接节点抗弯刚度及抗弯承载力的影响,采用有限元软件ABAQUS建立了含有填板的端板连接节点实体单元模型,设置了结构各组件间复杂的接触关系,考虑了端板厚度及填板厚度的影响,研究了螺栓杆的拉力传递、中和轴位置的变化、填板的受力情况及端板受拉区的极限受力状态等工作机理。分析结果表明：当钢梁为H400×200×8×13,端板为-400×200×t_p1(t_p1=12～24 mm)时,随着填板厚度的增加,节点的初始抗弯刚度减小,当填板厚度在15 mm以内时,对节点抗弯承载力无明显影响。     

装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点抗弯承载力研究

采用理论分析、数值模拟分析方法,针对装配式梁柱外环板高强螺栓连接节点的构造参数变化对节点抗弯承载力影响开展研究,分别考虑节点外环板厚度、外环板宽度、外环板圆弧半径、外环板长度等参数对节点抗弯承载力的影响。研究结果表明:有限元数值计算结果与试验、理论分析结果较一致;外环板厚度对节点承载力有明显影响,随外环板厚度增加,节点抗弯承载力提高,延性有所降低,建议外环板厚度取值不宜小于梁翼缘厚度,但不应超过梁翼缘厚度2 mm;增加外环板宽度,对柱节点域有一定加强作用,将外环板宽度限定在合理范围有利于提高节点抗弯承载力;外环板长度对节点抗弯承载力影响不明显,建议外环板长度可满足高强螺栓孔距构造要求下限;圆弧半径对节点应力传递有较大影响,建议外环板圆弧半径与外环板宽度比值为4倍左右。     

混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点抗弯承载力的影响北大核心CSCD

为了研究混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点抗弯承载力的影响,运用组件法和弹塑性理论提出了正负弯矩作用下混凝土翼板外伸锚固对梁柱端板连接半刚性组合边节点抗弯承载力影响的计算公式。通过与试验结果对比表明,计算值与试验值吻合较好,该计算公式可用于梁柱端板连接半刚性组合边节点刚性的判断和参数研究。     

超大承载力端板连接节点试验研究

在大跨或重载钢结构中,当梁柱之间需要采用螺栓连接时,如果普通构造的端板连接节点和大承载力端板连接节点不能满足承载力要求,则需要采用受拉区布置12颗或16颗螺栓的超大承载力端板连接节点。为研究该类型节点受力性能,进行4个超大承载力端板连接节点足尺试件的单调加载试验,得到各节点试件的弯矩-转角曲线,分析不同螺栓直径、端板厚度和螺栓布置形式下各节点的抗弯承载力、转动刚度和受拉区螺栓拉应变增量分布的特点。结果表明,在试验试件构造条件下超大承载力端板连接节点的弯曲失效模式为端板屈服后螺栓失效,端板厚度对节点承载力影响明显;各螺栓的拉应变增量分布不均匀,角部螺栓对节点抗弯承载力影响较小,建议在设计中移除或仅按抗剪螺栓考虑;建议节点域屈服承载力仍按照现行规范计算,该类节点的等效受拉螺栓数量取为7。     

钢框架螺栓端板节点连接受力性能的分析

对钢框架梁柱节点连接形式之一的螺栓端板竖放节点连接的受力性能进行了研究分析，提出了相应节点的计算模型并进行了分析推导。     

门式刚架梁柱端板连接节点设计理论研究

参照欧美钢结构计算手册,并依据端板变形协调条件,推导出端板连接节点螺栓撬力及节点承载力计算公式,并得出了一些有益的结论,从而为端板连接节点的进一步研究和分析提供了理论基础。     

平端板连接半刚性梁柱组合节点的抗弯承载力Ⅱ:正弯矩作用

基于现有试验数据以及组合节点抗弯承载力的研究成果,利用塑性分析方法和组件法,提出一种平端板连接组合节点承受正弯矩作用时,其塑性抗弯承载力的计算方法。探讨组合节点的实效模式,给出其各组件承载力的计算方法,组件包括螺栓、柱腹板、梁翼缘、混凝土楼板等。考虑中和轴出现的5种位置:混凝土楼板内;钢梁上翼缘内;钢梁腹板内,所有螺栓受拉;前m-1排螺栓受拉,第m排部分受拉,其余受压;1～m排完全受拉。该方法可以考虑节点承受非对称荷载作用的情况以及作用在连接上的剪力、高强度螺栓撬力等因素的影响。如果不考虑组合楼板的影响,使用该方法同样可以计算平端板连接梁柱纯钢节点在承受正弯矩作用时的抗弯承载力。     

框架梁柱平端板连接组合节点性能研究

对钢框架梁柱平端板连接组合节点进行了三维有限元模拟并用试验结果验证,进而对不同参数进行了分析,探讨了端板厚度、钢筋、螺栓、节点形式等对组合节点工作性能的影响。     

腹板开洞的钢与混凝土组合梁承载力计算方法综述和探讨

介绍了三种钢与混凝土组合梁腹板开洞处承载力的计算方法 ,讨论了其存在的不足 ,提出了修正的方法。并通过一悬臂开洞组合梁的试验资料对修正方法进行验证 ,证明其是可行的。同时 ,简要说明了腹板开洞组合梁设计中的其他需要注意的问题。     

复合地基承载力和变形分析

通过对复合地基载荷试验的作用荷载、沉降以及承压板尺寸相互关系的讨论 ,提出了复合地基承载力的确定方法 ;通过理论计算 ,运用载荷试验结果并根据实际工程的试验和沉降观测结果 ,分析下卧软土层承载力和变形     

钢筋混凝土边节点承载力有限元分析

运用大型通用有限元软件ANSYS对钢筋混凝土边节点进行非线性有限元分析,对试件梁端进行单向加载。分析边节点试件的荷载位移曲线,提取节点核心区混凝土应力云图以及模型中钢筋的应力分布图。改变边节点试件梁内纵筋配筋率,对比各试件的荷载位移曲线。分析结果表明:节点核心区混凝土由斜压杆模型承担剪力作用,随着纵筋配筋率的变化,节点试件承载力增加。     

高速铁路常用跨度连续结合梁的极限承载力分析

计算分析了高速铁路常用跨度 ( 4 0 + 5 0 + 4 0 )m三跨连续结合梁的弹性和塑性极限承载力 ,并对其不同意义下的安全性作了评价 ,供设计参考     

复合桩基承载力状态下的沉降分析

本文从复合桩基目前设计理论中分别按强度设计与按变形设计相互脱节的问题,提出了复合桩基承载力状态下的最大沉降计算方法,为复合地基的优化设计提供了一种较合理的分析思路。     

压型钢板组合楼板承载力的有限元分析

压型钢板组合楼板是 2 0世纪发展起来的一种新型结构形式。它具有显著的优势 ,如轻质、高强 ,施工快捷等 ,将在未来的建筑领域中大有作为。组合楼板的承载力主要取决于钢板 -混凝土界面处的抗剪强度。建立了一个二维有限元模型来研究单向组合板的性能。并将计算结果与试验数据进行对比 ,验证了模型的有效性     

深圳北站组合梁抗弯承载力及稳定性分析

组合梁结构设计中组合梁抗弯承载力和稳定性分析很关键,但由于组合钢梁上翼缘受混凝土楼板约束,其稳定性分析与我国现行规范规定的自由梁弯扭失稳不同,我国钢结构设计规范采用的限制绕弱轴长细比的方法,未能考虑楼板作用,不适用于组合钢梁的稳定性分析。此外,在连续组合梁的负弯矩区,局部稳定问题也要考虑。结合深圳北站站房楼盖组合梁的工程实例,采用我国规范GB 50017-2003《钢结构设计规范》和欧洲规范EC4,对组合梁抗弯承载力和稳定性进行了计算分析,同时,利用通用有限元程序SAP 2000对组合钢梁进行了弹性屈曲分析,进一步确保了结构的安全。所采用的计算分析方法可供同类工程参考。     

轻型门式刚架梁柱连接如何设计成刚性节点

CECS 102∶2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的诸多规定,是以梁和柱刚性连接为基础的。但规程内容对此缺少明确指示,以致有些设计的连接节点刚度不足,从而使结构的可靠度下降。同时,近年来的研究工作表明,规程所推荐的端板螺栓连接必须采取有效措施才能满足刚性节点的要求。在实际工作中,必须有适当的准则来衡量节点转动刚度是否合格。采用欧盟设计规范EC3规定的准则,结合算例进行分析,表明加厚节点域腹板、设置斜加劲肋和增大端板厚度都可以实现刚性节点。另一方面,采用上翼缘拼接板比CECS 102∶2002推荐的构造方案更为有效。最后提出设计建议供修订CECS 102∶2002规程参考。     

可拆装钢-混凝土组合楼板承载力试验与模拟分析

为掌握实际工程中预选用的组合楼板的承载性能,以钢框架-混凝土组合楼板为研究对象,进行静力加载试验,并利用通用有限元软件ANSYS对试验中组合楼板进行承载模拟计算,结果表明组合楼板的槽钢和压型钢板发生塑性变形前的模拟计算结果与试验得到的荷载-挠度曲线吻合很好,基于简化的材料应力-应变关系的有限元计算模型可用于钢框架-组合楼板弹性范围内的承载性能分析中。