基于整架试验的扣件式钢管脚手架半刚性节点计算方法

扣件式钢管脚手架是目前国内建筑施工中使用最广的脚手架形式.在目前的几种计算模型中,半刚性节点模型最能反映扣件连接的特点,然由于建筑施工的特点,由单个扣件实验测得的节点本构关系在实用中是不可信的.本文通过对脚手架整架承载力试验结果的反分析,求得了节点旋转刚度系数,并建立了考虑节点半刚性连接的脚手架计算模型.比较了本模型与规范(JGJ130-2001)计算结果的差异,发现按照规范计算,其结果是偏于安全的.     

基于整架试验的扣件式钢管脚手架半刚性节点计算方法

扣件式钢管脚手架是目前国内建筑施工中使用最广的脚手架形式。在目前的几种计算模型中,半刚性节点模型最能反映扣件连接的特点,然由于建筑施工的特点,由单个扣件实验测得的节点本构关系在实用中是不可信的。本文通过对脚手架整架承载力试验结果的反分析,求得了节点旋转刚度系数,并建立了考虑节点半刚性连接的脚手架计算模型。比较了本模型与规范(JGJ130—2001)计算结果的差异,发现按照规范计算,其结果是偏于安全的。     

插销式钢管脚手架节点焊缝裂纹稳定性分析

插销式钢管脚手架是一种新型的脚手架体系,该体系搭拆方便,省工省料,应用范围广,具有良好的结构性能和经济效益,是值得重点推广的一项脚手架新技术。但是目前国内几乎没有对这种新体系的理论研究。文中针对人们最为关心的节点问题,首先应用断裂力学理论对节点焊缝裂纹进行了稳定性分析,分析结果表明节点焊缝裂纹在脚手架正常工作状态下是稳定的,不会发生裂纹扩展;然后通过试验对节点V型耳的极限承载能力进行了测试,得到了V型耳的极限承载力以及节点的破坏模式,验证了断裂力学理论分析的成果。     

满堂扣件式钢管脚手架不同步距承载力影响分析

目前满堂扣件式钢管脚手架安全计算扣件节点普遍按刚性考虑,实际施工主要凭经验搭设,时常会发生脚手架坍塌等安全事故,结合某工程架体搭设高度9.2m,论文考虑扣件节点半刚性,通过室内试验得到在不同拧紧扭力矩值下的直角扣件转角刚度,建立该工程满堂扣件式钢管脚手架模型,运用SAP2000有限元软件分析不同步距下对架体承载力的影响,得到该工程步距1.285m最为合理。其研究方法和结论可为工程借鉴。     

门式钢管脚手架稳定极限承载力影响因素的研究

本文对门式钢管脚手架建立三维空间力学模型，考虑连接节点的半刚性，进行了二阶弹性稳定分析．通过对门式脚手架的试验研究，深入探讨了不同搭设条件对门式钢管脚手架稳定极限承载力的影响，并取得定量，定性结果．本课题研究成果为编制门式钢管脚手架施工规范提供科学依据．     

钢管脚手架扣件节点的转动刚度试验和计算模型

进行了扣件式钢管脚手架节点半刚性性能的实验研究,提出了节点的半刚性计算模型。研究表明扣件节点竖直平面内的力矩—转角关系呈现明显的非线性特性,而水平面内的力矩—转角呈线性特性。数值算例表明,本文得到的扣件节点的半刚性计算模型,可以推广应用到扣件式钢管脚手架体系的设计和计算中。     

高层建筑施工悬挑脚手架研究进展

由于高层建筑悬挑脚手架体的初始缺陷、节点的连接方式、架体计算方法等因素对架体承载力的影响,近年来我国脚手架坍塌事件时有发生.文中以高层建筑悬挑脚手架为研究对象,分析了国内专家学者对该体系计算模型的选取、节点的半刚性、初始缺陷等研究现状,提出了进一步开发悬挑脚手架计算程序和工具式悬挑脚手架的建议,以期能够减少和防治我国脚手架坍塌的重大工程事故、推动建筑行业的安全施工、促进我国建筑行业的可持续发展.     

K型钢管—板节点受力性能与承载力计算方法

钢管-板连接节点是钢管输电塔常用的节点型式,但目前对其受力性能的研究还不够深入,缺乏相应可供工程设计使用的计算分析方法。采用ANSYS程序建立了K型钢管-板连接节点的有限元模型,对Kim所进行的系列节点试验进行了模拟对比分析,验证了有限元模型的合理性;通过变参数分析考查了K型钢管-板节点受力性能和节点破坏模式,研究了几何参数、主管应力比、加劲构造等对节点极限承载力的影响规律。在此基础上,提出了考虑支管约束作用的K型钢管-板连接节点极限承载力的计算方法,并验证了其适用性。     

Web轻钢龙骨体系节点的半刚性特性研究

结构试验和工程实践均表明体系节点具有半刚性特点,但在结构分析和设计中,通常采用理想刚性或铰接进行简化,不能反映结构的真实受力.为掌握和合理利用该轻钢龙骨体系节点的半刚性性能,对3种典型节点型式进行了试验测试,利用材料力学和结构力学的分析原理和方法得到各节点的弯矩与转角曲线(即M-θ曲线);参考型钢结构节点半刚性分析方法,得到各节点的初始连接刚度和极限弯矩承载力;通过拟合试验数据得到各节点的M-θ曲线和节点形状参数,曲线吻合较好,所得形状参数可以用于工程设计.研究结果表明:型钢结构节点的半刚性分析方法可以用于轻钢结构体系,也可为其他类型轻钢结构节点的研究提供参考.     

T型钢连接钢框架抗震性能研究

为研究T型钢梁框架连接节点的抗震性能,设计了2个足尺中柱节点试件和2个边柱节点试件.按建筑结构抗震试验规程对试件进行安装,采用拟静力试验方法进行往复荷载试验研究,从试件的滞回性能、极限承载力、梁柱转角等方面分析中柱节点和边柱节点的抗震性能.结果表明:连接件厚度对短T型钢连接平面梁柱节点抗震性能影响较大,连接件厚度增加,节点极限承载力、延性、累计耗能均提高.4个梁柱节点的滞回曲线均呈菱型,滞回曲线形状饱满,边柱的极限弯矩承载力和极限转角较中柱高.破坏时,梁柱相对转角均超过0.03 rad,说明T型钢连接梁柱边柱节点和中柱节点均具有较好的耗能能力和延性,本文研究可为工程实践提供实际参考.     

半刚性节点取值对高大模板支撑体系极限承载能力的影响

随着经济的发展,扣件式模板支架应用的越来越广泛。然而由于施工缺陷扣件式模板支架的直角扣件达不到进一步相应规范要求,由此引发的安全事故越来越严重。直角扣件是介于刚接和铰接的半刚性节点,资料表明半刚性节点的取值对其极限承载力有一定的影响。文中运用特征值屈曲分析,结合数值分析方法,进一步探究与极限承载力的关系。研究表明,拧紧力矩较小时,初始转动刚度值的变化对承载力影响非常显著,性扣件式模板支撑体系的极限承载力值随半刚性值的增大呈非线性增大。     

矩形截面钢管混凝土柱框架节点域承载力分析

简单介绍了有限元理论分析中的几个问题，用Ansys软件计算了一系列节点模型，得出了节点域的抗剪、抗弯承载力及各参数对节点域承载力的影响情况，并用试验结果和计算公式验证了有限元计算结果．根据计算及结果分析，对实际工程中节点域设计提出了一些建议．     

概念设计中的刚度控制

针对结构设计中存在的将承载能力要求和变形要求分割的现象,阐述了刚度对荷载和内力的影响,提出了设计时应以刚度控制为基础的思想,并结合工程实例对刚度控制方法进行了说明.     

带斜筋单排配筋中高剪力墙抗震性能试验研究

为了解斜筋布置形式对单排配筋混凝土中高剪力墙抗震性能的影响,进行了4个带斜筋和1个不带斜筋的单排配筋混凝土中高剪力墙低周反复荷载试验,对比分析了各剪力墙的破坏形态、滞回性能、承载力、延性、刚度退化和耗能能力,研究了斜筋角度和配筋比例对中高剪力墙抗震性能的影响。结果表明：对于低配筋量的单排配筋混凝土中高剪力墙,墙体分布钢筋的配置形式变化对其破坏形态、极限承载力和延性影响不大;配置斜筋可在一定程度上减小墙体剪切滑移变形,斜筋呈扇形布置对于减小墙体剪切滑移变形效果相对较好;与不配置斜筋的单排配筋混凝土中高剪力墙相比,配置斜筋的单排配筋混凝土中高剪力墙后期刚度衰减速度相对较慢,抗震耗能能力较好。     

碗扣式模板支撑体系节点半刚性研究

碗扣式模板支撑体系中上碗扣的拧紧程度对节点初始刚度有较大影响,而节点初始刚度大小又决定架体稳定承载力的大小。使用MATLAB应用程序对两者之间进行二阶及三阶数值拟合,发现三阶拟合结果的精确度要高于二阶拟合结果,并给出三阶拟合表达式。应用ANSYS有限元软件建立与实体相对应的模型,模拟节点在铰接、刚接以及不同初始刚度情况下支撑体系稳定承载力的变化情况,并将模拟结果与实际架体稳定承载力进行对比。发现节点为铰接和刚接连接状态时的模拟结果与实际架体相差较大。当节点拧紧力矩在35N.m~50N.m(节点初始刚度在39.25kN./rad~54.07kN./rad)之间的节点半刚性模型模拟结果与实际架体承载力较为接近。     

全埋式钢衬钢筋混凝土管道与坝内垫层管比较分析

结合某坝后式水电站工程实例,对全埋式钢衬钢筋混凝土管道方案进行了平面非线性有限元分析,比较了不同管坝接缝面连接形式(垫层、冷缝、固结)对结构受力特性的影响.计算结果表明:垫层接缝方案可以有效地减少内水压力传至坝体,冷缝连接方案次之,固结方案最为不利,因此从坝体安全性角度考虑,建议在工程中使用垫层接缝方案.在坝址区域地震烈度较高或者对管、坝混凝土开裂有严格控制的工程中,建议使用坝内垫层管方案,这样不仅可以保证坝体及管道抗震安全,又能使钢管承担更多的内水压力,减少或避免管道及坝体混凝土开裂.     

预制钢骨混凝土柱—钢梁组合节点试验研究

针对装配式混凝土结构中梁柱节点连接构造复杂、施工效率低等问题，设计开发了一种预制钢骨混凝土柱—钢梁组合节点，通过拟静力试验，研究不同梁端连接方式对新型节点抗震性能的影响。结果表明：不同梁端连接方式的节点试件均为梁端受弯破坏，破坏位置在翼缘连接板处，实现了节点域附近塑性铰外移的效果；翼缘连接板和混凝土的应变受梁端连接方式的影响较大，钢梁腹板、H型钢骨和纵向钢筋的应变受到的影响相对较小；栓焊混合节点和螺栓节点属于半刚性连接，焊接节点属于刚性连接；各试件的滞回性能良好，承载力和刚度退化性能稳定，延性系数在4.03~11.84之间，等效黏滞阻尼系数在0.24~0.36之间。该类型节点具有良好的承载能力和抗震性能，能满足现有抗震设计要求。     

有剪刀撑扣件式钢管模板支架简化计算方法

扣件式钢管模板支架的稳定承载力计算理论是工程中亟待解决的一个难题。在分析有剪刀撑扣件式钢管模板支架结构特点的基础上,提出了其稳定承载力的简化计算模型,并推导了简化模型中各参数的计算公式,建立了其简化计算方法。利用两个足尺模型试验研究了有剪刀撑扣件式钢管模板支架的稳定性能,根据试验结果,验证了简化模型的合理性,并将试验结果与简化计算方法得出的结果进行了对比,二者吻合较好,验证了该文的简化计算方法的计算结果能够满足实际工程应用的精度要求,建议考虑将其应用在模板支架规范中。     

半刚性连接钢框架静力分析的精细传递矩阵法

针对半刚性连接钢框架对结构受力产生一定影响的问题,利用精细传递矩阵原理对其进行静力分析.采用三参数力学模型模拟半刚性连接梁柱节点的弯矩-转角性能,用螺旋弹簧模拟节点连接的半刚性.根据精细传递矩阵法原理和结构的平衡微分方程,推导了半刚性连接钢框架静力分析的精细传递矩阵,编制了相应的计算程序,并进行了算例计算.算例结果表明,该方法正确有效,可用于结构的初步设计和最终校核;梁柱连接的半刚性使结构的内力发生重分布,进行钢框架结构分析及设计时应考虑半刚性连接的影响.     

Static behavior of semi-rigid thin-walled steel-concrete composite beam-to-column joints with bolted partial-depth flush end plate:experimental study

A new type of semi-rigid thin-walled steel-concrete composite beam-to-column joint has been proposed in this paper.Five semi-rigid composite beam-to-column joint specimens subjected to hogging moments under monotonic loading were tested to study the static behavior of this new type of joint.The main variable parameters for the five joint specimens were the longitudinal reinforcement ratio and the joint type.The experimental results designated that the magnitude of extension of the longitudinal reinforcement is the most important factor that influenced the moment-rotation characteristic of the new type of joint.The concrete slabs could resist 3.8%-19.1% of the total shear load applied to the cross-sections near the beam-to-column connection.The edge stiffened elements,such as the flange of the lipped I-section thin-walled steel beam,were capable of having considerable inelastic deformation capacity although they had comparatively large width-to-thickness ratios.The shear failure of the concrete cantilever edge strip must be taken into account in practical design because it has significant influence on the anchorage of the longitudinal reinforcement in the new type of external joints.