套管加强梁腹板开孔梁柱端板连接节点受力性能研究

针对腹板开孔型梁柱外伸端板连接节点的不足,提出了套管加强型腹板开孔梁柱外伸端板连接节点形式。利用有限元软件ANSYS对这种节点的受力性能进行了参数分析,探讨了端板厚度、开孔位置、套管半径、套管厚度和套管长度对梁端塑性铰形成位置、梁翼缘与端板焊缝处应力分布、节点的弹性刚度和承载力的影响。结果表明,套管加强梁腹板开孔梁柱端板连接节点具有较高的承载能力,同时梁翼缘与端板焊缝处的应力分布更加均匀并且能达到梁端塑性铰外移的目的;采用合理的细部构造形式有利于降低应力集中,改善节点的应力分布,使之受力更加合理。     

方钢管柱-H字钢梁套管加强式端板连接节点抗震性能分析

为了研究方钢管柱-工字钢梁套管加强式端板连接的抗震性能,利用大型有限元软件AN-SYS,考虑几何非线性、材料非线性和状态非线性对方钢管柱-工字钢梁套管加强式端板连接节点进行了循环荷载作用下的有限元分析,分析了端板厚度对梁柱节点滞回性能的影响及节点承载力、初始转动刚度,耗能能力和延性的影响。计算结果表明:方钢管柱-工字钢梁套管加强式端板连接具有良好的延性和耗能能力。     

套管加强梁腹板开孔梁柱端板连接节点滞回性能研究

针对腹板开孔型梁柱外伸端板连接节点的不足,提出了套管加强型腹板开孔梁柱外伸端板连接节点形式。利用有限元软件ANSYS对这种新型节点的滞回性能进行参数分析,探讨开孔位置、套管半径、套管厚度和套管长度对节点滞回性能的影响。结果表明:套管加强梁腹板开孔梁柱端板连接节点采用合理的细部构造形式具有较高的承载能力,并且能够使梁端塑性铰外移,具有较好的滞回性能。套管加强腹板开孔梁柱端板连接节点更加适用于工程设计及应用。     

门式刚架轻钢结构端板连接节点承载性能的有限元分析

采用ANSYS有限元软件建立了考虑接触和螺栓预拉力的三维有限元模型,对带加劲肋的外伸式端板连接节点进行了非线性分析,讨论了端板厚度、连接形式对端板连接节点的承载力和节点刚度特性的影响,同时对现行规范的相关设计原则进行了分析和验证,并提出了一些设计建议。     

循环荷载作用下梁柱端板连接的有限元分析

本文采用有限元软件ANSYS10.0对半刚性端板连接节点进行了有限元分析,考虑了端板厚度和螺栓数量两个因素,对8个半刚性端板连接节点试件进行了数值模拟计算,并对荷载—位移滞回关系进行了初步的理论分析,并得出了相关结论。     

梁柱端板连接受力行为的有限元模拟

本文利用ANSYS软件建立了能够考虑焊缝、摩擦力和预应力等因素影响的端板连接三维实体单元有限元模型 ,通过对端板连接节点计算结果的分析 ,总结了端板厚度、螺栓直径和螺栓布置三个因素对于端板连接性能的影响     

门式刚架端板连接节点弯矩-转角曲线计算模型

进行了8个门式刚架端板连接节点的有限元分析,得出节点构造形式、端板厚度等因素对节点受力性能的影响规律.提出了门式刚架端板连接节点的弯矩-转角曲线计算模型.该模型考虑了节点域斜向加劲肋的作用,也考虑了节点域局部屈曲的发展过程和节点组件间的相互作用.通过与有限元分析及试验数据对比,表明该模型能够很好地反映门式刚架端板连接节点的受力性能,初始刚度和极限承载力等关键指标吻合较好.     

端板厚度对梁柱外伸端板节点滞回性能的影响

对钢框架梁柱外伸端板连接节点的端板采用三种不同厚度进行有限元分析,得到其滞回性能曲线,分析了端板厚度对节点抗震性能的影响规律,指出端板厚度不宜过薄,边薄将降低承载力,但也不宜过厚,过厚将使延性变差。     

螺栓端板连接节点的三维非线性有限元分析

通过对不同厚度的螺栓端板连接节点的三维非线性有限元分析 ,全面研究和探讨了端板对于节点初始连接刚度 ,梁的延性破坏以及本身接触状态的影响 ,从而为这种节点的正确设计提供参考。     

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。     

CFRP吊索钢管混凝土系杆拱桥模型试验研究

碳纤维筋(CFRP)具有优良的物理力学性能,可作为钢管混凝土系杆拱桥中的吊索。一种CFRP筋的树脂封装型锚具也已开发,它可调整CFRP吊索索力大小,并有可能应用于CFRP吊索钢管混凝土系杆拱桥。本文的试验研究对钢管拱桥模型及钢管混凝土拱桥模型的受力与变形性能分别进行了测试与对比分析。在系梁施加预应力过程中,对CFRP吊索拉力、系梁与钢管拱的竖向挠曲变形及应力的变化进行了测试。与钢管混凝土拱桥相比,相近荷载作用下钢管拱桥吊索拉力较大,系梁的竖向变形较大,钢拱相应截面的压应力较大,系梁裂缝宽度较大。试验结果表明CFRP吊索钢管混凝土系杆拱桥的受力与变形性能较好,为CFRP吊索在系杆拱桥中的推广应用提供了一系列试验依据。     

泡沫铝填充钢管短柱工作性能研究

通过对9根泡沫铝填充钢管构件短柱进行轴压试验,分析了含钢率、泡沫铝密度等参数对泡沫铝填充钢管构件短柱受力性能的影响。根据试验结果,对泡沫铝填充钢管构件的轴向压缩曲线进行了分析,并与空钢管结构进行了比较。结果表明,泡沫铝填充钢管后,钢管的平均压溃力以及最大压缩荷载都有了较大提高。     

后包钢管混凝土框架节点抗震性能试验研究

结合工程实践,进行了三个不同形式的后包钢管混凝土框架节点和一个普通钢管混凝土框架节点的低周反复加载试验。研究后包钢管混凝土框架节点承载能力和抗震性能,以及不同钢管厚度、不同加劲肋形式对节点承载能力和抗震性能的影响。试验结果表明,后包钢管混凝土框架节点的抗震性能不低于普通的钢管混凝土框架节点。研究为加固钢筋混凝土柱提出了一种新方法。     

广州新电视塔大型倾斜柱脚施工技术

广州新电视塔钢结构外筒由钢管混凝土立柱、钢管环梁和钢管斜撑组成.其外框筒大型倾斜柱脚是钢结构外框筒定位和安装的基础,由于柱脚安装与混凝土施工穿插进行,需消除混凝土施工造成的安装偏差;倾斜柱脚采用锚栓群固定连接,定位困难且要求高.柱脚预埋锚栓均采用定位支架、定位环板控制其安装精度.通过采取标高调整,二次埋设等技术措施,消除了混凝土施工造成的安装偏差,达到了锚栓孔无一扩孔,一次安装到位的要求.     

设置传力构件的矩形钢管混凝土柱轴压性能分析

采用有限元软件ABAQUS,对不考虑钢管壁与核心混凝土的粘结,只设置传力构件的矩形钢管混凝土轴压柱进行研究分析。分析核心混凝土及钢管壁的轴力-竖向位移曲线,得出设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的轴力-竖向位移曲线及混凝土工作承担系数。通过对轴压作用下设置传力构件的矩形钢管混凝土柱性能的研究分析,验证了可采用CECS159∶2004《矩形钢管混凝土结构技术规程》的相关规定对设置传力构件的矩形钢管混凝土柱的轴压承载力进行计算。     

不同腔体构造圆钢管混凝土短柱抗震性能试验

为研究不同腔体构造对圆钢管混凝土短柱抗震性能的影响,进行了3个不同腔体构造的大截面尺寸圆钢管混凝土短柱试件的低周反复荷载试验。试件钢构件分别为圆钢管、圆钢管腔内焊接环向及竖向肋板并设置钢筋笼以及圆钢管内置圆钢管,其中后两者钢构件用钢量相等。各试件的轴力均相等。分析了各试件的承载力、刚度退化、滞回特性、延性、耗能及破坏特征。研究表明：竖向肋板的设置可以提高构件的受弯承载力;环向肋板可以显著约束钢管径向变形;内置圆钢管强化了核心区混凝土的约束,使得外钢管弹塑性变形能力增强;含钢率相等条件下,圆钢管内置圆钢管混凝土短柱与圆钢管腔内焊接环向及竖向肋板并设置钢筋笼混凝土短柱相比,虽然水平承载力略有下降,但是其延性系数和累积耗能能力有显著提高;3个不同腔体构造圆钢管混凝土短柱的等效黏滞阻尼系数分别为0.41、0.53、0.58,均具有较好的耗能性能。圆钢管混凝土柱在压、弯、剪复合受力状态下的承载力试验值高于按照我国规范和规程所得出的计算值,表明我国规范和规程在计算足尺试件承载力时,结果偏于安全。     

CFRP-钢复合管约束型钢高强混凝土短柱的轴压力学性能

对8根碳纤维增强复合材料(CFRP)-圆/方钢复合管约束型钢高强混凝土（C-C/STCSRC）短柱和4根CFRP约束圆钢管型钢高强混凝土（C-CTSRC）短柱进行了轴压试验,分析了CFRP约束效应系数、钢管截面形式以及钢管受力性能对CFRP-圆/方钢复合管约束型钢高强混凝土（C-C/STCSRC）轴压短柱力学性能的影响。结果表明:CFRP-圆钢复合管约束型钢高强混凝土（C-CTCSRC）轴压短柱的极限承载力提高率随着约束效应系数的增加呈指数形式增长;在柱核心混凝土截面面积相同时,CFRP-圆钢复合管约束型钢高强混凝土（C-CTCSRC）轴压短柱的极限承载力比CFRP-方钢复合管约束型钢高强混凝土（C-STCSRC）轴压短柱的极限承载力高50%以上;在弹性工作阶段,CFRP约束圆钢管型钢高强混凝土（C-CTSRC）柱的弹性模量高于CFRP-圆钢复合管约束型钢高强混凝土（C-CTCSRC）柱的弹性模量;CFRP-圆钢复合管约束型钢高强混凝土（C-CTCSRC）柱的极限承载力高于CFRP约束圆钢管型钢高强混凝土柱的极限承载力;CFRP与钢管黏结良好时,CFRP与钢管能够协同工作。     

深井软岩巷道钢管混凝土支护结构性能试验及应用

 深井软岩及动压巷道支护难度大,传统的支护方式已难以满足需要。为此研发钢管混凝土支架,在实验室测试支架的力学性能,试验支架采用f140 mm×4.5 mm钢管和C40混凝土,由4段构成,接头采用套管连接。在侧向约束、纵向点载荷加压条件下,试验支架的极限承载力为1 504.1 kN,纵向极限压缩变形为82.65 mm,破坏方式为钢管材料屈服破坏。与U型钢支架相比,钢管混凝土支架支护反力大、性价比优越。钢管混凝土支架在煤矿井下巷道支护应用效果良好,有着广泛的推广应用前景。     

Flexural behavior of FRP-HSC-steel composite beams

This paper reports on an experimental study on the flexural behavior of fiber reinforced polymer (FRP)-high-strength concrete (HSC)-steel composite beams. Seven double-skin tubular beam (DSTBs) and a concrete-filled FRP tube (CFFT) with an internal steel I-beam were tested as simply supported beams in four-point bending. The main parameters of the experimental study included the cross-sectional shapes of inner steel reinforcement and external FRP tube, concrete strength, presence (or absence) of concrete filling inside the steel tube, and effects of the use of mechanical connectors on the inner steel tube. The results indicate that DSTBs are capable of developing very high inelastic flexural deformations. However, the results also indicate that slip between the concrete and the steel tube of the DSTB can be relatively large, unless the bond between concrete and steel tube is enhanced through the use of mechanical connectors. The results of the beam tests illustrate that the flexural behavior of DSTBs is influenced significantly by the diameter and thickness of the inner steel tube. Concrete-filling the inner steel tube and increasing the concrete strength increase the flexural capacity of DSTBs without affecting their overall ductility. Furthermore, the shape of the inner steel tube influences both the flexural capacity of DSTBs and the occurrence of slippage between the concrete and the inner steel tube. It is shown that the bond slip between the concrete and inner steel tube can be prevented through the use of mechanical connectors. These results are presented together with a discussion on the influence of the main parameters on the flexural behavior of DSTBs.     

圆钢管自应力自密实混凝土短柱轴心受压性能研究

通过对18根圆钢管混凝土短柱进行轴心受压试验,研究初始自应力、钢管壁厚和混凝土强度对其破坏形态、荷载-位移曲线、承载力和变形能力等的影响。试验结果表明：初始自应力对圆钢管自应力自密实混凝土短柱的破坏形态影响不明显,在轴心荷载作用下,所有短柱均为剪切破坏;初始自应力可显著提高圆钢管自应力自密实混凝土短柱的轴压刚度和承载力,其中承载力提高幅度可达27.5%;初始自应力会导致圆钢管自应力自密实混凝土短柱的变形能力明显降低,极限位移和破坏位移大幅减小;钢管壁厚和混凝土强度对圆钢管自应力自密实混凝土短柱承载力的影响幅度受初始自应力的影响。最后,考虑初始自应力的影响,建立圆钢管自应力自密实混凝土短柱轴心受压承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。