钢框架梁柱弱轴连接翼缘削弱型节点循环荷载作用下的有限元分析

为研究梁柱弱轴连接翼缘削弱型节点的抗震性能,设计了4个翼缘削弱型节点试件和一个普通节点试件,利用有限元软件ABAQUS进行了低周反复荷载作用下的有限元分析,研究了不同削弱深度对翼缘削弱型节点破坏形态、滞回性能、延性性能、承载力的影响。结果表明:翼缘削弱型节点是一种较为理想的延性节点;削弱参数设置合理的翼缘削弱型节点具有较强的延性性能;梁翼缘削弱对试件承载力的影响不能完全忽略。     

T形钢板仓组合剪力墙的抗震性能有限元分析

钢板仓组合剪力墙是一种新型抗侧力构件,是以两块钢板和圆管支撑组成基本单元,空腔内填充混凝土的组合剪力墙。为了研究T形钢板仓组合剪力墙在不同参数影响下的承载力、变形能力及耗能能力,应用Abaqus软件,建立T形钢板仓组合剪力墙的有限元分析模型,分析T形钢板仓组合剪力墙钢板厚度、腹板翼缘比、轴压比、剪跨比和钢材强度对其抗震性能的影响。结果表明:T形钢板仓组合剪力墙主要受力构件为腹板,对其抗震性能有较大影响;翼缘能有效约束住腹板,有效防止剪力墙发生平面外失稳和扭转破坏,其对变形能力、稳定性和延性性能有较大影响;T形钢板仓组合剪力墙具有良好的抗震性能,试件破坏模式基本相同且为弯曲破坏。研究所提出的承载力公式可为设计提供依据。     

部分包裹混凝土柱试件模拟研究

部分包裹混凝土柱是一种新型组合结构,其不仅可以用于工业厂房的建设,也可用于旧厂房的加固改造。为研究翼缘厚度、翼缘宽度、腹板厚度、横向缀杆间距以及混凝土强度等级对部分包裹混凝土柱抗震性能的影响,利用ABAQUS软件建立了11个有限元模型分析以上因素对部分包裹混凝土柱的滞回性能、延性系数以及抗侧刚度的影响。有限元分析结果表明:当翼缘厚度为12mm时,部分包裹混凝土柱抗震性能最优,延性系数最大;随着翼缘宽度的增大,部分包裹混凝土柱的滞回性能、刚度退化性能发生略微变化,极限承载力增大;腹板厚度和横向缀杆间距不是影响柱抗震性能的重要因素;且建议部分包裹混凝土柱的混凝土等级不应大于C50。     

加载方式对方钢管角柱节点抗震性能影响有限元分析

针对方钢管角柱节点以不同加载方式为变化参数,利用有限元分析软件ABAQUS建立了两个空间角柱节点和一个平面边柱节点,对梁柱节点的滞回性能、承载力、刚度以及耗能能力进行了分析。结果表明:双方向反对称荷载作用下试件具有较强的空间耦合性,进而降低了试件受力性能;而双方向正对称荷载作用下,试件与单方向加载试件的受力性能未表现出较大差异。     

加劲肋对T型件梁柱连接节点的力学性能优化分析

为研究加劲肋对T型件梁柱节点的力学性能,对梁柱节点增设加劲肋,运用有限元软件ANSYS对4个模型(其中2组有加劲肋,另2组没有加劲肋)进行了拟静力模拟分析,得到了模型的破坏过程及破坏特点。通过对节点数据分析,得到了加劲肋对节点抗震性能以及对连接件力学性能的影响规律。结果表明,设置了加劲肋的节点较之无加劲肋的节点承载力提高约13.3%,可使塑性铰外移,滞回环面积增大约1倍;T型件刚度增大,退化速度慢、幅度小,撬力作用显著降低,高强对拉长螺栓持续有效,变形小。建议T型件梁柱连接节点采取焊接构造加劲肋的措施。     

钢梁腹板开圆形小孔削弱型节点的抗震性能

用数值分析方法对梁腹板开设圆形小洞口的削弱型节点和没有削弱的梁柱节点进行了分析,结果表明,腹板削弱型节点有足够的塑性变形能力,可以达到减小节点表面梁翼缘处的应力、迫使塑性铰外移的目的.     

钢梁腹板开圆形小孔削弱型节点的抗震性能

用数值分析方法对梁腹板开设圆形小洞口的削弱型节点和没有削弱的梁柱节点进行了分析，结果表明，腹板削弱型节点有足够的塑性变形能力，可以达到减小节点表面梁翼缘处的应力、迫使塑性铰外移的目的。     

T形RC短肢剪力墙的抗震性能分析

本文通过有限元分析软件Abaqus对T型短肢剪力墙的抗震性能进行参数分析,为使数据模拟结果更加精确,采用钢筋滞回本构模型取代传统数值模拟常用的钢筋双折线线性强化弹塑性模型。该方法在一定程度上可以解决在Abaqus钢筋混凝土有限元分析里颇为棘手的钢筋与混凝土之间的滑移问题。通过进行剪力墙模型单轴往复加载,将计算结果与试验结果进行对比,验证方法的有效性。利用改进的有限元模型分别以轴压比、剪跨比、翼缘宽度与腹板厚度比、翼缘长度分布比为变量因素,对T形RC短肢剪力墙抗震性能进行分析。     

L形钢管束组合剪力墙滞回性能数值模拟

采用有限元软件ABAQUS对4个L形钢管束组合剪力墙进行抗震性能的有限元分析,分析参数为翼缘的宽度,揭示L形钢管束组合剪力墙的破坏模式。通多对4个不同翼缘宽度的剪力墙滞回曲线和骨架曲线的对比,得到了滞回特性、初始刚度、峰值荷载与翼缘宽度的关系。     

外隔板角度对节点破坏形式的影响

采用通用有限元软件abaqus对3个方钢管柱—H型钢梁外隔板节点进行有限元分析,研究了圆弧形、30°、45°三种外隔板式钢框架节点在梁端往复位移荷载作用下的破坏形式、滞回性能、延性耗能、应力应变分布以及刚度退化规律等。分析结果表明:节点最终在外隔板上形成塑性铰,在同级荷载作用下,外隔板角度减小促进了外隔板塑性区的发展;45°、30°、圆弧形节点的屈服承载力、极限承载力和初始刚度依次降低,延性耗能能力增强。     

巨型框架抗震性能试验及分析

介绍了两个钢筋混凝土巨型框架箱型梁柱节点模型试验,研究了巨型框架箱型梁柱节点区破坏过程、破坏形态和变形性能;通过这两个延性性能不同的试件的对比分析,提出了巨型框架结构体系抗震概念设计的总体思想以及合理的设计建议。     

钢骨混凝土L形异形柱在煤矿建设中应用

基于有限元重点分析滞回性能、刚度退化、耗能等抗震性能,探究了钢骨受力路径、钢骨混凝土异形柱在水平荷载的方向改变时,受力薄弱处的变化。为进一步研究和应用提供了理论依据。     

盖板加强型狗骨式节点力学性能的探讨

研究的节点类型在对钢节点梁翼缘削弱的同时,又利用盖板加强梁端,使节点在实现塑性铰外移的同时仍能保持较强的承载力与滞回性能。利用有限元分析软件ABAQUS,对该种新型节点--盖板加强型狗骨式节点的力学性能进行了分析,并将其与盖板加强型、狗骨式以及普通节点进行了对比。研究结果表明:盖板加强型狗骨式节点的极限承载力低于盖板加强型节点,但高于普通节点以及狗骨式节点;盖板加强型狗骨式节点的节点域的应力以及剪切变形均较小,可以有效避免节点域焊缝的脆性破坏;盖板加强型狗骨式节点的延性系数仅次于狗骨式节点,等效粘滞系数与狗骨式节点相仿,且都明显高于普通节点和盖板加强型节点,表现出良好的延性与耗能性能。     

隧道爆破振动控制方法研究

为了完善隧道爆破振动安全判据,基于能量原理,以最大瞬时输入能量衡量首次超越破坏,以滞回耗能衡量累积损伤破坏,将二者相结合作为隧道爆破振动安全判据。以北京国道109高速公路工程三工区爆破施工现场为依托,选择合理的间距布设振动监测点,以实测数据为基础,对各点瞬时输入能量和滞回耗能进行计算。同时,选取不同的掏槽孔延期时间,监测不同距离下的振动数值,进行瞬时输入能量和滞回耗能计算。研究表明：当瞬时输入能量足够大时,隧道结构会在短时间内发生破坏,当滞回耗能达到一定值时,隧道结构会发生累积损伤破坏;基于瞬时输入能量与滞回耗能二者相结合使用的安全判据具有科学性与全面性;选择合理的掏槽孔延期时间需要考虑爆源与保护物之间的距离。     

煤矸石骨料钢筋混凝土柱的抗震性能试验研究

为探讨煤矸石骨料钢筋混凝土应用于建筑结构的可行性，对煤矸石骨料钢筋混凝土柱的抗震性能进行了基础实验研究，试验结果表明：① 在反复荷载作用下，柱结构轴压比较小时的破坏形态为弯曲破坏，破坏过程较为缓慢，延性较好，而轴压比较大时的破坏形态为弯曲剪切破坏，破坏过程迅速，延性较差；② 在反复荷载作用下，柱结构的箍筋不易屈服，而柱两端的架立筋很容易屈服；③ 柱结构轴压比较小时，其滞回曲线呈丰满的梭形，所经受的循环荷载次数较多，抗震性能较强；随着轴压比的增加，滞回曲线包含的面积越来越小，承载力下降明显，耗能能力减弱，抗震性能较差，说明构件轴压比越大，越容易发生破坏。以上表明，煤矸石骨料钢筋混凝土应用在建筑结构上是完全可行的。     

装配式拱桥加固立柱节点抗震性能研究

分别对装配式钢筋混凝土拱桥拱肋与立柱的3种不同的节点加固方式的试验模型进行拟静力实验,获得滞回曲线等等,分析装配式形式的钢筋混凝土拱桥拱肋亦或者是立柱加固连接节点的相关的破坏机制。试验表明:3组试件破坏均出现在立柱与杯口接缝处,这几种加固的形式一般情况下都能够提升结构的抗震方面的相关的性能,而且滞回曲线饱满,抗震性能良好。结果表明8 mm厚钢板加固效果最优,碳纤维加固次之,植肋增大截面加固效果不明显。     

几类方钢管柱-H型钢梁节点力学性能对比

钢结构具有力学性能好、建筑布局灵活、施工周期短等众多优点。同时,大力发展钢结构建筑也是推动建筑工业化转型升级,推广装配式建筑,解决目前国内钢铁产能过剩的有效途径。因此,对于钢结构连接的研究具有重要意义。本文利用ABAQUS有限元分析软件对方钢管柱-H型钢梁节点中的加强套板式节点、加强环式节点、狗骨式节点、普通节点在往复荷载下的力学性能进行了对比研究。结果表明：加强套板式节点破坏形态为梁端塑性铰破坏,塑性铰出现在距柱表面75～175 mm距离处;加强环型节点破坏形态为节点核心区剪切破坏;狗骨式节点破坏形态为梁端塑性铰破坏,塑性铰出现在梁截面削弱处;普通节点为节点域柱表面变形破坏。加强套板式节点、加强环式节点、狗骨式节点、普通节点滞回曲线呈饱满的梭形,均具备良好的力学性能。狗骨式节点因梁截面进行过削弱,其极限承载力最小;加强环节点因加强环的加强作用,又是柱节点域剪切破坏,其承载力明显大于其它节点。     

非切削防屈曲支撑破坏机理分析

为检验非切削防屈曲支撑(NBRB)的构造和抗震性能,本文对非切削构造进行了ANSYs有限元塑性静力分析,并与切削构造进行力学性能对比,明确了其受力特点及薄弱环节;在有限元分析的基础上,对所设计的试件进行了低周反复加载静力试验.结果表明:由于焊缝的存在,非切削防屈曲支撑更容易在该截面发生强度或失稳破坏,对焊接质量提出更高的要求;试件荷载-位移滞回曲线稳定、饱满、对称;非切削防屈曲支撑构造合理,具有良好的耗能性能和抗低周疲劳性能,是一种新型的耗能支撑.     

梁柱弱轴连接节点参数的变化对节点域性能的影响分析

利用有限元软件ABAQUS,建立有限元模型,分析了循环荷载作用下,柱翼缘厚度、梁翼缘连接板长度及厚度变化对节点域受力性能的影响,研究结果表明:柱翼缘厚度与梁翼缘连接板长度及厚度的改变可以有效提高节点域的力学性能,并研究了弱轴连接节点域的应力分布规律为工程实际应用提供参考。     

锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能的研究进展

介绍了近年来国内外对锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究的主要成果，分析了钢筋锈蚀率对钢筋混凝土柱承载力、耗能能力、刚度、延性等的影响，比较了各类锈蚀柱的滞回曲线特征，探讨了锈蚀柱的恢复力模型。