部分端板连接梁柱组合节点有限元分析

对静力荷载下部分端板连接工字型截面梁柱组合节点的有限元模型进行分析,通过变换参数,得出了楼板配筋率、钢筋强度、梁柱钢材强度、钢梁高度、端板厚度、端板高度等参数的变化对节点工作性能的影响规律.     

混凝土强度对钢框架梁柱节点承载性能的影响

在多高层钢框架梁柱节点中,随着混凝土强度的提高,混凝土楼板的组合作用对节点力学性能的影响变得更加突出.本文结合混凝土本构模型,基于节点的有限元分析,讨论了混凝土强度对节点承载力性能的影响,并对比了组合节点有限元计算与钢结构规范组合梁计算结果.分析表明,提高混凝土强度会使节点的极限承载能力有一定提高,塑性段刚度增加,但对弹性受力影响较小.相比于现行规范组合梁公式计算值,有限元计算得出的组合节点承载力偏小.     

多高层建筑梁柱刚性连接耐震型节点承载力计算方法

针对目前梁柱刚性连接耐震型节点承载力研究过于片面的问题,提出多高层建筑梁柱刚性连接耐震型节点承载力计算方法。该方法设计筑梁柱刚性连接耐震型节点核心区仅添加钢纤维、仅添加箍筋和同时添加钢纤维与箍筋3种类型,并依据钢纤维体积率和箍筋率不同制作9个试件,以该9个试件为试验对象,设计试验加载方案和测点分布后,利用有限元软件构建多高层建筑梁柱刚性连接耐震型节点试件模型,并利用该模型模拟其试验加载方案,同时通过计算多高层建筑梁柱刚性连接耐震型节点试件的T型钢抗弯承载力、螺栓承载力以及柱翼缘承载力等实现多高层建筑梁柱刚性连接耐震型节点计算。试验结果表明:本文方法计算梁柱刚性连接耐震型节点钢腹板承载力与其实际承载力数值吻合度极高,计算结果较为精准;可有效计算不同核心区添加钢纤维、箍筋等试件的受剪承载力、受弯承载力,同时利用有限元云图可清楚呈现梁柱刚性连接耐震型节点不同承载力分布情况。     

外伸端板加劲肋对连接性能的影响

为考察外伸端板连接中不同端板加劲肋对节点性能的影响,采用接触问题的弹塑性大变形有限元分析方法,研究了钢梁柱外伸端板连接中不同长度和厚度的外伸加劲肋对节点刚度、承载力的影响,考察了端板变形和连接面受拉侧间隙的变化。研究发现,与梁腹板等厚的等边加劲肋会过早地拉剪屈服,受压侧加劲肋则过早屈服和屈曲。斜角为63.4°,加厚的加劲肋能增大节点的抗弯力臂,减小螺栓拉力,延迟梁受压翼缘的局部屈曲,并能够将梁端塑性铰移向加劲肋的尾部,从而明显提高端板连接节点的强度和刚度。     

带外套管钢管混凝土柱与钢梁节点力学性能研究

在总结以往钢管混凝土柱与钢梁连接节点不足的基础上,提出了新型带外套管式钢管混凝土柱与钢梁单边螺栓连接节点,通过已有的试验研究和理论分析,考虑构件的初始几何缺陷和混凝土的塑性损伤本构,在与试验对比后,分别建立了带和不带外套管式钢管混凝土柱-钢梁端板连接节点的有限元模型.通过对模型进行单调加载,分析节点的破坏和工作机理;然后对节点进行参数分析,总结出影响节点初始刚度和承载力的主要因素;提出外套管式钢管混凝土柱-钢梁端板连接节点的M-θr实用模型.结果表明:带外套管式钢管混凝土-钢梁端板连接节点具有更大的初始刚度、承载力,提出节点的M-θr曲线实用计算方法与有限元计算出的M-θr曲线吻合较好,研究将为外套管式钢管混凝土柱-钢梁单边螺栓端板连接节点在实际工程中的应用提供参考.     

高强螺栓端板连接节点的非线性有限元分析

目的 研究高强螺栓对端板连接节点力学性能的影响．方法 采用有限元分析软件ANSYS，考虑螺栓数目、螺栓直径、端板厚度等影响因素，对高强螺栓端板连接中的外伸式节点进行三维非线性有限元分析．结果 螺栓数目、螺栓直径以及端板厚度对节点极限承载力都有不同程度的影响．8个螺栓的节点受力较为合理，比6个螺栓的端板连接的极限承载力提高近30％，能充分利用梁柱材料．端板厚度的变化影响节点的初始连接刚度，但对节点的极限承载力影响不大．结论 增大螺栓直径可以有效地提高节点的极限承载力．螺栓数目的不同影响节点螺栓的应力变化和各排螺栓屈服的先后顺序．端板厚度的增加在端板较薄时对节点的初始刚度影响明显．     

新型钢结构装配式节点有限元分析

在既有的钢结构梁柱外伸端板连接节点的基础上,提出一种新型钢结构装配式节点,利用ANSYS有限元软件进行单调递增荷载和循环往复荷载作用下的数值分析.通过将新型节点在单调递增荷载作用下的节点抗弯刚度与EC3规范下的节点刚度量化规定进行对比,得出结论:新型节点是一种刚性节点.通过将新型节点与既有的梁柱外伸端板连接节点在单调递增荷载下的破坏模式、屈服位移、极限位移进行对比;在往复荷载作用下的滞回曲线、粘滞阻尼系数进行对比,得出结论:新型节点具有更好的节点强度、延性和耗能性能,新型节点破坏处外移至节点核心区以外,满足“强节点弱构件”的抗震要求,端板厚度增加,可提高节点承载能力.     

弦杆弯折对圆钢管节点抗弯承载力的影响分析

对弦杆为折杆的圆钢管T型相贯节点平面内抗弯极限承载力研究的必要性和国内外目前的研究现状作了简述.对该类节点的平面内抗弯承载力破坏准则做出了定义.通过弦杆为直杆的T型节点平面内抗弯承载力有限元计算结果与《空心管结构连接设计指南》计算值比较,认为可以利用经过试验验证的板壳有限元方法进行弦杆为折杆的T型节点平面内抗弯极限承载力分析.研究结果表明,随弦杆弯折角度Ф值的增大节点抗弯极限承载力增大.弯折角度30°以内可以忽略由于弦杆弯折带来的节点抗弯承载力提高.通过单参数分析各参数对平面内抗弯承载力的作用趋势和影响大小.在一定的几何参数条件下,节点抗弯承载力大于杆件抗弯承载力.     

内翻U形外包钢组合梁正截面抗弯承载力分析

为研究新型内翻U形外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力及其构造要求,以已有内翻U型外包钢混凝土组合连续试验梁为参照,建立该组合连续梁非线性有限元模型,模拟组合连续梁有限元模型的荷载跨中挠度曲线,并与相关试验结果对比,验证了该组合梁有限元模型的建模方法和参数选取的合理性与有效性。应用建立的组合连续梁有限元模型,分析了内翻外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力的主要影响参数。综合内翻U型外包钢混凝土组合连续梁正截面抗弯承载力试验和模拟结果,提出采用简化塑性理论计算组合梁正截面抗弯承载力计算时,组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值应乘0.96的修正系数。0.96倍组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值与组合梁有限元模型模拟计算值相比较,发现二者十分接近,偏于安全,提出的组合梁正截面抗弯承载力修正简化塑性理论计算值具有足够的准确性和可靠性。     

钢框架梁柱外伸端板连接节点的性能研究

根据钢框架梁柱外伸端板连接节点的简化力学模型 ,提出一种用已知节点尺寸来预测其 M-θr关系的非线性数学模型 ,模型中的主要参数是节点初始转动刚度和极限承载力。在对节点的初始位移和极限承载力进行力学分析后 ,给出了计算初始转动刚度和极限承载力的方法。最后将提出建议计算公式与试验结果进行比较 ,验证了初始转动刚度和极限承载力计算方法的正确性     

铝合金受弯构件变形性能的非线性分析

为了研究铝合金的材料非线性对其受弯构件变形的影响,采用有限元方法研究了铝合金受弯构件荷载-挠度关系的影响因素,并以主要因素为参数,计算了126根梁的荷载-挠度曲线。根据欧规9(Eurocode 9)中给出的弯矩-曲率公式推导出荷载-挠度公式,并用数值积分的方法计算了一些受弯构件的荷载-挠度关系。讨论了有限元计算结果与理论计算结果的差异。以有限元计算结果为基础,用非线性拟合的方法修正了荷载-挠度公式中的系数,给出了铝合金受弯构件荷载-挠度关系的计算方法。结果表明,计算铝合金受弯构件的变形时需要考虑材料非线性的影响,本文的计算方法准确性较高。     

拖拉机传动系圆柱齿轮的计算机辅助设计计算

本文在传统的拖拉机传动系圆柱齿轮变位系数选择方法及齿轮弯曲强度计算方法——即用齿形图作图法求解强度参数X的基础上,通过数学模型的建立,采用计算机辅助设计,阐述了一种取代于齿形图法求出强度参数X的方法,这种方法是计算圆柱直齿轮弯曲强度的有效工具,使用这种方法,工程设计人员能节省大量的工时,同时能获得准确的计算结果。     

高塔型烟气脱硫吸收塔结构动力特性分析

目前国内尚没有吸收塔结构设计规范,通过分析国内薄壁塔类结构相关规范,得出薄壁塔类结构的动力特性计算方法基本归结为仅考虑结构本身与仅考虑固液藕联作用两大类;根据有限元理论,对带有高塔的烟气脱硫吸收塔结构进行有限元建模,并进行了动力特性分析,对其刚度分布情况有了深入的了解;通过将有限元分析结果与按国内各薄壁塔类结构规范中的公式计算结果进行比较,得出吸收塔结构基本自振周期可按照《钢制塔式容器》中的公式进行计算,误差为4.5%.     

锈蚀钢骨混凝土梁的抗力计算

目的为了保证钢骨混凝土梁在服役过程中的承载能力和构件抗力满足正常使用,并完成预定功能.方法结合锈蚀钢筋混凝土梁抗力分析和钢骨混凝土梁自身的受力性能,介绍了三个阶段的钢骨锈蚀率计算模型,根据钢骨混凝土梁抗弯承载力计算公式,给出了锈蚀钢骨混凝土梁抗力统计参数计算公式,并对抗力统计参数进行了算例分析.结果抗力平均值随时间的增长下降了2.98%,变异系数随时间的增长总体上升了0.69%.结论笔者所建立的抗力统计参数计算公式是合理的,为钢骨混凝土结构耐久性评定等方面研究提供了基本资料.     

屏蔽电机屏蔽损耗与电机性能的计算与分析

根据电磁感应定律得到计算定子屏蔽套损耗二维涡流场有限元表达式,建立了工程涡流场的数学模型,采用有限元方法并结合端电压收敛条件对定子屏蔽套内的涡流损耗进行计算分析.通过与传统解析算法所得结果及有关实验数据进行比较,验证了有限元方法在计算损耗中的准确性.利用所得方法,对采用不同尺寸和不同材料时的屏蔽套损耗进行了计算分析,从而得出损耗随屏蔽套尺寸与材料特性变化的规律.同时,计算了定子屏蔽套尺寸改变时电机性能变化,研究涡流损耗对电机性能的影响,找出其间规律.所得计算方法和规律可对屏蔽电机的设计与制造以及整机的优化设计起到作用.     

短齿齿根应力分析与有限元计算

在渐开线少齿差行星传动中通常使用短齿,其齿根高与正常齿相同,而齿顶高小于正常齿。应用有限元方法对这种短齿齿根应力进行了大量计算,分析了各参数对齿根应力的影响,并与正常齿进行了比较,建立了短齿弯曲强度折算系数,从而为短齿弯曲强度计算提供了依据。     

CFRP板加固受弯钢梁的承载力及挠度分析

采用截面等效代换法,对碳纤维板加固受弯钢梁进行了承载力及挠度分析,推导出CFRP板加固受弯钢梁的理论计算公式。为验证公式,进行了5根CFRP板加固钢梁的单调静力试验,并用有限元软件进行模拟分析,将计算结果分别与试验结果和有限元分析结果进行比较后发现：弯矩理论计算值比试验值略小,挠度理论计算值比试验值略大,且都与有限元模拟值相近,说明理论计算安全,计算方法具有良好的适用性。     

钢-混凝土连续组合梁腹板局部屈曲分析

对连续组合梁负弯矩区钢腹板的稳定性进行了研究,分析了负弯矩区钢梁腹板在弯曲、轴向压力和剪切作用下的力学性能,提出了组合梁腹板在各种荷载作用下的局部稳定性简化计算模型,建立了非均匀受压、纯剪和弯剪复合受力状态下的临界屈曲应力计算公式;分别计算了钢梁腹板在非均匀受压和纯剪状态下的弹性屈曲系数,并根据偏心受压与剪切作用下的相关方程计算了钢梁腹板在复杂应力状态下的弹性屈曲系数;基于屈曲分析结果,提出了组合梁在弹性受力阶段钢梁腹板不设横向加劲肋的高厚比限值。结果表明：采用该方法确定的钢梁腹板高厚比更具合理性,且计算过程简单,结果偏于安全。     

十五辊组合矫直机矫直模型研究

用几何分析和数值模拟相结合的方法,研究了中板采用十五辊组合矫直机矫直过程中的变形演化状况.研究结果表明,板材在十五辊组合矫直机矫直过程中弯曲变形和曲率演化有别于普通矫直机, 可以得到更高的薄板矫直精度.平行矫直技术和张力矫直技术是与组合矫直机辊系相适应的技术,它可以提高矫直的精度,同时消除负扭矩对矫直辊的影响,从而提高了矫直机的矫直材料强度能力范围.同时,提出一种矫直过程计算方法,采用这种方法所得计算值与模拟值、实测值基本一致.     

卫星框式结构扰动动态特性分析的行波方法

为分析飞轮扰动对卫星框式结构动态特性的影响,针对卫星薄板结构采用行波方法建立其动力学模型,在此基础上,运用行波法与子结构法相结合的方式建立了卫星框式结构行波动力学模型,进行了结构动态特性数值仿真并与有限元结果进行对比.结果表明,采用行波方法计算卫星框式结构动力学响应准确有效,并且能够在中、高频段获得更精确的计算结果.