斜交网格Y型转换层节点受力性能试验

为了解斜交网格中Y型转换层节点的受力性能,笔者通过对与某实际工程相似比为1:3的2个Y型节点模型进行对称加载和非对称加载静力试验,并利用ABAQUS软件开展对应的数值模拟分析,分析带内隔板方钢管混凝土柱-钢梁刚性节点的受力和变形特征,验证其构造的合理性。试验结果与数值模拟一致表明:加载过程中,节点核心区变形不显著,斜柱将先于节点区破坏,节点区将能有效传递斜柱内力,起到良好的联结作用,满足节点承载力大于构件承载力的强节点设计原则。     

方圆相贯节点极限承载力数值模拟试验分析

采用四节点壳单元，对T、Y型方圆相贯管节点进行系统的数值模拟分析。考查相贯节点的受力性能和塑性区扩展过程。分析讨论节点破坏机理并获得节点极限承载力随其几何参数变化的规律。提出节点加强方案.供工程设计人员参考。     

淄博某超高层结构顶部造型收进方式研究

因建筑造型所需,针对淄博明发世贸中心大厦超高层建筑顶部造型的收进方案进行比选。介绍了四种常用的建筑造型结构收进处理方式,主要分析其中两种收进方式（转换块收进、斜柱挑梁收进）的节点受力,重点介绍了两种收进方式节点的传力路径、应力、变形等力学特征,并对两种收进方式进行了整体计算参数分析。结果表明,斜柱转换对相关水平构件产生的力仅为转换块产生水平力的24.62%,转换块收进产生的应力集中现象远大于斜柱收进,对于转换块收进采用加腋措施后应力集中现象仍然较为明显。斜柱收进对结构整体受剪承载力、整体刚度影响并不大,转换块收进则有明显的受剪承载力突变现象。两种收进方式对整体倾覆力矩均无较大影响。最后该工程选用斜柱收进方式,并对整体结构进行抗震分析、结构设计。     

套筒节点受压力学性能

套筒节点是一种新型的装配式空间网格结构节点,其螺纹外伸端为关键受力区域.为了解该节点受压力学性能,首先利用ANSYS对节点进行数值分析模型比选,提出可行的分析模型,研究节点受压性能和应力分布规律;通过试验考察轴心受压、偏心受压作用下节点外伸端受力特征和破坏机理;然后对试件数值模拟结果与试验数据进行对比,验证数值模拟方法的准确性;最后基于数值模拟和试验结果,推导出节点抗压承载力和刚度计算公式.研究表明:套筒节点轴压时承载力约为相同材料等直径、等壁厚圆管的63.2%;当存在较大偏心时,节点偏压承载力约为轴压时的83.9%;轴压试件与偏压试件破坏形式一致,均为螺纹外露段屈曲破坏;数值模拟得到的节点抗压性能与试验结果吻合较好,节点分析模型合理;理论分析得到的节点承载力和刚度计算公式与试验结果吻合较好.套筒节点受力合理可靠,其薄弱部位为螺纹外露段,受压时呈屈曲破坏.     

柱轴力对框架外节点核心区水平抗剪能力的影响

针对钢筋混凝土框架结构,根据与框架外节点相连的梁、柱构件的受力状态,分析了外节点核心区所受水平剪力.讨论外节点的抗剪机理及节点的受剪破坏形式,提出了节点斜压破坏的抗剪承载力计算方法.依据节点核心区斜截面受力机理,重点分析了柱轴力对节点核心区的抗剪承载力的影响.     

钢管混凝土柱-箱梁内加劲节点的性能研究

上海光源工程屋盖体系中的箱形截面梁与下半部分插入钢筋混凝土框架柱、内部设置加劲肋且填充混凝土的圆钢管焊接形成钢管混凝土柱-箱梁节点.对该节点进行了大比例试件的静力加载试验,考察了节点的受力性能和破坏模式.试验结果表明试件的破坏模式为梁根部截面的弹塑性局部失稳破坏,且在发生严重的局部失稳后仍然能够继续承载,节点变形能力良好,满足节点承载力高于构件承载力的要求.非线性有限元分析进一步表明,简化的悬臂梁模型能较准确地模拟节点中相应梁的受力性能,梁倾斜放置且根部平齐时对梁承载力的提高有利.     

钢筋混凝土斜柱转换节点的非线性有限元分析

采用有限元分析程序ANSYS对三个钢筋混凝土斜柱转换节点在竖向荷载下的受力性能进行非线性分析,研究斜柱转换节点的受力特点、传力方式及破坏方式等结构性能,并与试验结果进行对比,讨论ANSYS在该类钢筋混凝土异形节点非线性分析中的可靠性.     

某超高层建筑斜交网格平面典型节点试验

某超高层建筑采用斜交网格外筒和钢筋混凝土核心内筒构成的新型筒中筒结构体系,斜交网格外筒由不同角度的矩形钢管混凝土柱斜向相贯而成。为了了解斜交网格外筒平面典型节点实际的受力状况,验证其构造的合理性,对两个相似比为1∶3的平面典型节点模型进行了静力试验,并使用有限元软件ABAQUS对节点模型试验过程进行了数值模拟。结果表明两种加载模式下节点均满足该建筑结构设计承载力的要求,且具有较高的安全性。     

钢管混凝土柱-钢梁外加强环螺栓连接节点受力性能研究

针对装配式建筑的发展趋势及钢管混凝土结构的诸多优点,研究一种装配式钢管混凝土柱-钢梁外加强环螺栓连接节点。通过ABAQUS数值模拟,确定连接件外加强环的合理形状;通过节点静力加载试验研究及数值模拟对比分析,研究节点的破坏形式、受力性能;针对外加强环形状进一步参数化分析优化设计,研究外加强环的环板厚度、圆环宽度、斜直边与轴线夹角3个因素对节点受力性能的影响。研究结果表明:节点采用合理的外加强环形状时,节点塑性铰外移到钢梁上,外加强环塑性损伤可以忽略;试件破坏时,破坏发生在外加强环外侧钢梁腹板及翼缘上,节点受力性能好、承载力高,节点塑性铰位置明确;外加强环形状参数化分析显示,外加强环形状对节点受力性能及承载力曲线影响显著。     

模块化装配式斜支撑节点钢框架试验研究

为了获得模块化装配式斜支撑节点钢框架结构中框架体系的受力性能、破坏模式及破坏机理,对4个原尺寸的一层两跨单榀框架进行了水平和竖向静力加载试验,研究了装配式斜支撑节点钢框架的承载能力、变形特性、传力机理、破坏形态和机理.通过不同斜撑布置和构件截面尺寸框架的受力性能对比分析,获得了影响其极限承载能力的规律.进行了4个一层两跨单榀框架的实体非线性有限元静力分析,并与试验结果对比.研究结果表明:装配式斜支撑节点钢框架抗侧刚度大,延性性能较好,抵抗水平荷载能力强;结构塑性变形均发生在桁架梁和斜支撑上,符合"强柱弱梁"的抗震设计原则;斜撑对抵抗水平荷载和变形至关重要;与桁架梁交汇处是斜支撑受力薄弱的区域,斜支撑槽形截面开口处最先屈服,但屈服后塑性变形没有进一步发展,斜支撑槽形截面的腹板受力较小.     

考虑剪切滑移效应时节理岩体中剪切S波的传播特性探析

基于一种优化时域算法,考虑岩石节理面剪切滑移效应,对弹性剪切S波在岩石节理中的传播特性进行理论分析.通过建立节理面剪切滑移理论模型,推导并获得了剪切S波斜入射岩体节理时波的传播方程,并对剪切S波斜入射岩石节理面时的数值解进行了参数研究.结果表明,在研究节理的剪切滑移效应对应力波传播规律的影响时,该时域方法避免了复杂的数学运算,如傅立叶变换和傅立叶逆变换,通过迭代计算即可方便求出透射波和反射波的数值解;参数研究表明节理面剪切滑移效应影响着波的传播规律以及能量的变化规律.在工程实际问题分析时,本文的理论模型可更有效的应用于岩体中应力波传播特性方面的研究.     

钢筋混凝土框架异型节点抗震性能试验研究

基于9个钢筋混凝土框架平面异型节点、1个空间异型节点的拟静力试验和1个火力发电厂结构模型的拟动力试验,分析了异型框架节点的受力机理和抗震性能.提出了由小梁小柱决定的“小核芯”概念,得出框架异型节点的承载能力取决于异型节点“小核芯”的结论.同时研究了梁柱截面变化、轴压力和水平箍筋对异型节点抗剪性能的影响,最后以“小核芯”为基本分析单元提出钢筋混凝土框架异型节点的抗剪承载能力计算公式.     

新型钢——混凝土梁柱组合节点力学性能研究

建立三维有限元模型,分别对钢筋混凝土梁柱节点和新型钢管混凝土柱-钢骨混凝土梁节点的力学性能进行研究。钢骨采用格构式构造,即采用角钢代替梁中纵向钢筋,用钢量不会增加很多,用薄钢板代替箍筋,角钢可以和混凝土很好的协同工作,节点不采用传统的加强环式连接,而是将其直接穿过柱拉通。结果表明,新型节点可很好传递梁端弯矩和剪力,初始刚度大,且延性好,有很长的屈服平台,屈服后承载力下降不多,抗震性能优越。破坏时柱钢管应力较小,没有出现屈服,柱内核心混凝土大部分处于受压状态,应力较小。节点域和柱变形极小,说明该种节点整体性很好,刚度大。破坏时塑性角外移,避免了节点域的脆性破坏,符合强节点,弱杆件的抗震设计原则。     

T形钢骨增强异形柱节点抗震性能试验

目的在混凝土异形柱节点核心区加入T形钢骨,解决混凝土异形柱框架结构节点的薄弱问题．方法通过对节点核心区加入T形钢骨和同等条件下未加入T形钢骨的四个异形柱节点试件进行拟静力试验研究,对比分析异形柱节点的破坏特征、荷载、位移、滞回曲线、延性、累积损伤等抗震性能指标．结果在异形柱节点核心区加入T形钢骨能够改善混凝土异形柱节点的滞回特性,提高混凝土异形柱节点试件的承载能力、变形能力以及延性性能,减缓混凝土异形柱节点试件的刚度退化,同时也能减轻混凝土异形柱节点的累积损伤程度．结论T形钢骨在混凝土异形柱框架节点核心区的加入对提高其抗震性能效果显著．     

钢筋混凝土梁柱组合体在低周交变加载下滞回规律模拟分析

组合体梁外端挠度可看作是柱段变形引起的梁外端挠度、梁段变形引起的梁外端挠度以及节点区变形引起的梁外端挠度3部分的叠加.以节点的受力特性及规律为基础,分析总结得到有一定代表性的梁端剪力与贯穿节点梁筋滑移之间和梁端剪力以及节点剪切变形之间的滞回关系模型.     

考虑轴压比影响的钢筋混凝土框架内节点抗震性能试验研究

通过 5对不同剪压比水准的钢筋混凝土内节点梁柱组合体试件的 (每对试件的轴压比一高一低 )低周反复加载试验 ,测定了贯穿节点梁筋的粘结状态以及平行和垂直受力方向节点箍肢的应变 ,观察了核心区损伤发育 ,提出了根据梁筋粘结是否已全面退化将核心区受力分为两个阶段 ,依照这两个阶段核心区的受力特点 ,分析、判定了轴压比对节点抗震性能的影响规律 ,纠正了轴压力能改善节点抗震性能的不全面认识 ,给出了相应设计建议。     

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.     

梁通柱断式方钢管混凝土节点抗震性能试验研究

研究梁通柱断式方钢管混凝土中节点在低周反复荷载作用下的受力性能和抗震性能.该种节点在节点区中断柱的外钢管,使钢筋混凝土梁的纵筋在节点直通.在节点区设置芯钢管、密排箍筋、竖向短筋连系上下钢管混凝土柱.通过2个缩尺模型试件的拟静力试验,得到节点试件的破坏过程、破坏形态、试件滞回曲线和试件各组成部分的荷载-应变关系.试验结果表明:该种节点在低周反复荷载作用下性能良好.试件破坏发生在梁根部,节点区尚有较大承载潜力,试件的耗能性能、位移延性良好.轴压比的增大对于承载力有提高作用,但耗能能力和位移延性有降低趋势.     

廊道连接新体型

提出了廊道连接新的结构形式，把各种斜变形式的廊道都转化为等径相交和平底正交的简单形式，使得廊道连接处的体型简单又标准化；分析了廊道钢筋布置，找出了钢筋变化规律．解决了廊道钢筋ＣＡＤ软件研制工作中的关键性的问题．同时还解决了廊道交叉处钢筋布置存在的问题．