杭州国际会议中心巨型铸钢节点试验研究

为探究复杂应力状态下铸钢的受力性能,对杭州国际会议中心巨型钢框架铸钢节点进行了试验研究。通过对其进行原型结构跟踪测试,得到了节点表面各测点的应力分布及测试值。利用AUTOCAD软件建立试验铸钢节点计算模型,并采用有限元软件模拟了不同受力状态下节点的弹塑性计算分析。通过比较测点实测应力值和计算分析值,两者吻合良好,由此可以推断铸钢节点内部应力分布及大小。最后对铸钢节点的受力性能和安全性做出了评价。试验和分析结果表明该铸钢节点安全可靠,具有充足的强度储备。     

杭州国会中心焊接节点试验的设计与分析

针对杭州国际会议中心梁柱焊接节点进行了试验的方案设计和结果的有限元对比分析.在方案设计中,为比较真实荷载和简化荷载对节点引起的差异,通过有限单元法进行了数值模拟.通过对节点1/3缩尺模型试验的跟踪测试,得到了节点表面各测点的应力分布及测试值,测试结果表明节点的强度满足3倍设计荷栽的要求.采用有限元软件模拟了不同受力状态下节点的弹塑性计算分析,测点的实测应力和有限元分析结果基本吻合,表明有限元分析的结果能真实反映节点的实际受力性能.两者之间的相互印证表明可以由有限元分析数据推断由于试验限制而不能测量的节点内部的应力数值及分布情况.最后对节点的受力性能和安全性做出了评价.节点试验表明在数倍设计荷载作用下,构件及节点的承载和变形能力都较强,并体现了"强柱弱梁,节点更强"的设计理念.所采用的试验方法和计算手段可供类似的工程应用参考.     

重庆江北国际机场新航站楼大跨钢桁架铸钢节点性能研究

本文针对大跨钢桁架铸钢节点受力性能进行了相关的研究。通过重庆江北国际机场新航站楼钢桁架大型铸钢节点的现场跟踪测试,得到铸钢节点表面应力的测试值;利用Pro/E软件建立所测试的铸钢节点模型,并采用有限元软件进行弹性分析,得到各测点的应力值。通过比较铸钢节点表面测试值和相应测点分析值,发现现场测试应力值和计算分析值之间相互印证。在测试值与计算值印证较好情况下,可以推断节点内部应力分布。此外,还模拟了铸钢节点的典型缺陷并进行有限元分析,进而推断铸钢节点带缺陷工作状况对节点的受力性能影响程度。最后对铸钢节点在整个结构体系中的受力性能和安全性做出了评价,重庆江北国际机场新航站楼钢桁架铸钢节点是安全可靠的,具有充足的强度储备;并给出了节点的设计强度取值和判别式,可供类似的工程应用参考。     

上海铁路南站外柱异形铸钢节点承载性能研究

对上海火车南站站屋结构外柱铸钢节点的受力性能进行相关研究,制定足尺试验和有限元数值分析结合、相互验证的研究方案.针对节点体型复杂、尺寸重量庞大、不易加载等特点,设计出自平衡加载系统;同时为解决实际工作中节点受力面的非理想状态,考虑不同加载情况.建立铸钢节点的数值模型,利用有限元分析模拟节点在试验荷载下的受力性能.数值模拟的结果在试验设计阶段对测点布置起指导作用;足尺试验可以得到铸钢节点表面的应力测试值,通过比较铸钢节点表面实测值和相应测点分析值,对应力实测值和计算分析值进行相互印证.在实测值与计算值符合较好情况下,由有限元计算结果推断节点内部应力分布.最后对铸钢节点在整个结构体系中的承载性能和安全性做出了评价.     

空间钢网壳大型铸钢节点结构实体试验研究

通过重庆奥林匹克中心体育场钢网壳罩棚大型铸钢节点足尺模型整体受力试验，得到铸钢节点及汇交杆件的应力大小测试值；通过理论分析及空间仿真计算，得到测点位置的应力分析值。将试验结果和有限元分析值对比分析，全方位了解铸钢节点的应力大小及分布情况；评价钢网壳节点的强度是否满足设计要求；对钢网壳节点的设计和施工工艺提出建议。     

天津奥林匹克中心体育场铸钢节点试验研究

天津奥林匹克中心体育场大跨度钢管桁架结构铸钢节点受力和构造复杂,为考察铸钢节点的受力性能,评价其安全性,对铸钢节点进行了足尺试验和有限元计算分析。首先建立节点有限元实体模型进行有限元计算分析;根据有限元计算结果,布置应变测点,对节点进行设计荷载作用下的试验,得到节点应力试验值。结合试验结果与有限元计算结果,分析了节点的应力分布规律,表明天津奥林匹克中心体育场铸钢节点具有较高的承载性能和足够的安全性。     

大型复杂铸钢节点的使用性能分析

对新建航站楼主、次桁架和柱脚大型铸钢节点现场进行了跟踪测试，得到试件表面应力测试值，并利用有限元软件ANSYS建模和分析，获得测点位置的应力计算值，进而用有限元分析的结果推断铸钢节点内部的应力状况。     

空间结构大型铸钢节点试验研究

通过广州国际会展中心张弦梁端部大型铸钢节点足尺试验 ,得到试件表面的应力测试值 ;利用有限元软件建模和分析 ,得到测点位置的应力分析值。在试验值和有限元分析值一致的情况下 ,以有限元分析的结果推断了整个铸钢节点内部的应力状况 ,确定了强度准则。结合试验和分析 ,对节点的承载安全性做出了判断。给出了设计强度的建议值和强度判别式     

异形钢结构建筑铸钢节点空间加载试验与有限元分析

为考察郑州中部国际设计中心铸钢节点在不同工况下的受力性能,对该铸钢节点进行了1/2缩尺空间加载试验和有限元数值分析。试验设计了一套加载支座,依靠反力架、反力墙完成了对两个缩尺节点的空间加载,重点考察了铸钢节点在各设计工况下的受力性能;通过现场的跟踪测试,得到了铸钢节点表面应变的测试值;运用ANSYS有限元软件对铸钢节点进行了非线性分析,得到了节点在不同工况下的应力值。通过对比试验的应力实测值和计算分析值,对中部国际设计中心所采用的铸钢节点的承载力和安全性做出了评价。     

网壳结构铸钢球节点弹塑性分析及试验研究

为了对重庆奥林匹克体育中心网壳结构铸钢球节点承载安全性作出评价,本文对一关键节点进行了弹塑性分析和实体试验研究。通过对该节点有限元模型的弹塑性分析,得到节点应力、应变分布情况。通过铸钢球节点结构的实体试验,得到表面各测点应力测试值。结合理论分析和实体试验,分析了铸钢球节点的传力路径和和受力特点,指出其应力从连接端口到球体“高-低-高-低”的变化规律,按VonMises强度理论对其承载能力做出了评价。将管身应力与管脚应力的比值作为反映应力集中程度的一项重要指标,对此进行分析并指出,大型铸钢球节点设计时可以通过控制该比值优化应力传递路径。     

地震载荷作用下钢混梁柱节点多重屈服面模型

针对地震载荷作用下混凝土梁柱节点结构,提出了一个多屈服面强度模型。通过详细定义加载—卸载—再加载过程,该强度模型可以处理弹性变形、非相关流动、硬化和混凝土损伤。数值计算表明,该模型能够很好地模拟地震载荷作用下混凝土梁柱节点的变形行为。     

钢管混凝土斜柱转换结构设计

对某高层钢结构建筑中的斜柱转换结构进行研究。通过整体计算,得出结构的内力分布特点,并对梁柱节点进行有限元分析,得出节点部位的应力分布规律。以计算结果为依据,探讨结构布置的注意事项、梁柱节点的做法以及相关构件的加强措施。     

钢筋混凝土梁柱节点核心区计算模型研究

梁柱节点核心区受力复杂,修正斜压场理论和斜压杆模型均存在一定的不足,基于前人对斜压杆机制和软化桁架机制的研究,提出梁柱节点核心区受剪承载力新计算模型,即斜压杆机制和软化桁架机制承担的水平剪力按一定比例组合的计算模型。该模型既可以计算节点核心区的受剪承载力,还可以验算节点核心区混凝土抗压强度,计算水平配箍率。将国内外82个试件的节点最大剪应力试验值与该方法所得的节点最大剪应力计算值比较得出:均值为1.154,变异系数为0.131。较试验值与软化拉-压杆模型计算值之比结果相比,离散性较小,验证了此方法的可行性。     

某超限高层建筑钢管混凝土柱设计

对钢管混凝土柱用于超高层建筑的优势进行了分析,着重对钢管混凝土梁柱节点设计技术要点进行了探讨,通过合理的设计,超高层建筑采用钢管混凝土柱可取得较可观的经济效益。     

钢筋混凝土梁柱节点区非弹性变形的改进模型研究

节点区非弹性变形包括梁端纵筋黏结滑移和节点剪切变形,对钢筋混凝土梁柱组合体的弹塑性受力特征有明显影响。计算采用的节点区非弹性变形本构模型直接影响结构强震反应有限元分析结果的合理性。在纤维模型的基础上,采用在非线性梁柱单元端部附加零长度截面单元的方法,可简便、有效地模拟节点区非弹性变形。基于39个钢筋混凝土中节点和12个边节点的纵筋滑移和节点剪切角的实测数据的显著性分析及非线性拟合结果,提出了可同时考虑梁端纵筋滑移和节点剪切变形影响的σ^-s_slip-shear本构模型。以4个不同节点参数的梁柱组合体试验为例,对提出的本构模型进行了验证。结果表明：忽略节点区非弹性变形的计算结果明显高估了梁柱组合体的承载力和耗能能力;考虑节点区非弹性变形的计算方法能更准确地模拟梁柱组合体的非弹性受力特征,并能正确模拟随着节点区非弹性变形增大,构件端部的塑性变形向节点区转移的变形特征。     

钢筋混凝土中间层边节点模型化方法研究

钢筋混凝土梁柱节点区非弹性变形包括梁纵筋黏结滑移和节点核心区剪切变形,对钢筋混凝土梁柱组合体的受力性能影响较大,在有限元模型中合理地考虑节点区的这两种非弹性变形是数值计算的难点和关键。利用OpenSees结构分析平台中的梁柱节点单元,根据中间层边节点的受力特点和试验结果,通过对钢筋滑移分量和剪切块分量的计算模型、参数计算方法进行改进,提出了修正梁柱节点单元模型,并以多组试验结果为依据,校核了修正梁柱节点单元模型计算的准确性和适用性。分析结果表明：修正梁柱节点单元模型能有效模拟中间层边节点的整体受力性能和局部非弹性变形特性;改进的梁纵筋滑移模型能更合理地模拟贯穿节点梁纵筋的受力特性;改进的剪切块计算模型能准确模拟节点核心区的剪应力大小,以及两个不同加载方向的节点剪应力差异。     

基于内聚力模型的FRP布加固混凝土梁柱子结构受力性能分析

FRP-混凝土界面力学性能是影响FRP加固结构承载力的重要因素。建立了可模拟FRP布加固结构黏结界面非线性软化力学行为的双线性内聚力单元,考虑混凝土与钢筋的材料非线性,进行了FRP布加固混凝土梁柱结构静力加载全过程有限元分析。分析了FRP布及黏结界面的应力变化、界面与结构破坏机制以及结构的承载力,与试验以及不考虑界面黏结滑移的有限元分析结果进行了比较,以验证方法的合理性,并提出了改进FRP环形箍布置方式。有限元分析结果表明：FRP布的拉应力、黏结界面应力与损伤变量等呈现节点区域大、跨中小的分布特点,剥离破坏随加载过程由节点域向跨中扩展,混凝土开裂后,FRP布与钢筋共同构成了悬链线机制;有限元分析所得结构破坏过程与试验的基本一致,揭示了黏结界面退化对FRP布加固混凝土结构受力性能的影响,所得各阶段最大荷载与试验结果的相对误差小于5%;不考虑黏结界面性能的退化与FRP布的剥离,则高估了悬链线阶段FRP布的贡献以及加固结构的承载力。黏结界面内聚力模型可为FRP布加固框架结构的受力性能分析提供参考。     

梁柱节点的单元模型校准与其组合体试验方法对比

梁柱节点是钢筋混凝土结构中受力性能复杂的重要部位,其有限元模型的合理性是结构非线性数值模拟成功实施的关键。在OpenSees结构分析平台上,以力学模型较为细化的梁柱节点单元(beam-column joint element)模型为研究对象,在合理确定梁柱节点单元各分量的参数取值方法的基础上,分别以多组钢筋混凝土梁柱组合体试件的梁端加载、柱端加载试验结果为依据,对有限元模拟结果的准确性进行校准,并在此基础上分析了同一组合体试件分别采用梁端加载、柱端加载两种试验方法时模拟结果的差别。结果表明：梁柱节点单元中模拟节点内纵筋滑移分量的材料模型存在较明显误差,当滑移较小时,模拟结果有相对较好的精度;当梁纵筋滑移量较大时,模拟的组合体整体滞回性能与试验结果相比误差较大;当梁、柱纵筋黏结滑移值较小时,同一组合体试件在梁端加载、柱端加载两种试验方法下的节点非弹性变形相近。     

钢筋钢纤维高强混凝土梁柱节点承载力计算方法

通过7个钢筋钢纤维高强混凝土梁柱节点和1个钢筋高强混凝土梁柱节点的低周反复加载试验,研究钢筋钢纤维高强混凝土梁柱节点的受力机理及破坏模式,分析钢纤维体积率、节点核心区配箍率以及柱端轴压比对节点受剪承载力的影响。结果表明：钢筋钢纤维高强混凝土梁柱节点的破坏主要有节点核心区剪切破坏和梁端弯曲破坏两种模式;随着钢纤维体积率和节点核心区配箍率的增加,节点受剪承载力显著提高。结合对国内外相关试验数据的综合分析,分别提出了考虑轴压比、钢纤维体积率以及节点核心区配箍率影响的适用于钢筋钢纤维普通和高强混凝土梁柱节点受剪承载力计算方法,以及考虑钢纤维影响的节点梁端受弯承载力计算方法。