浅析某码头下节点施工方案

本文以某码头为例,探讨了由于施工水位高,下节点施工荷载大,模板支架搭设难度较大的技术解决方案。该工程为节约施工成本,笔者采取了在不影响工程结构和使用功能前提下进行合理的荷载分解,并进行相应措施,总结下节点施工难点,希望能给同类工程做参考。     

反复荷载下圆钢管45°单插板节点承载力特性试验及理论分析

单插板节点是圆钢管塔结构的典型节点形式,因其结构简单、受力性能好、施工方便、易于管理和维护,被广泛应用于大跨越输电塔、特高压输电塔以及各种信号塔。以圆钢管45°单插板节点为研究对象,开展反复荷载作用下圆钢管45°单插板节点承载力试验和有限元模拟分析。通过试验和有限元结果的对比,分析了反复荷载作用下圆钢管45°单插板节点拉压承载力特性、应变发展规律和破坏模式。通过分析反复荷载作用下圆钢管45°单插板节点的荷载–位移曲线、骨架曲线和延性系数,研究了45°单插板节点的滞回性能。基于反复荷载作用下圆钢管45°单插板节点拉压承载力理论分析,提出了合理的节点设计建议,为输电线路工程圆钢管插板节点抗震设计提供参考。     

梁柱刚接节点负载下加固的有限元研究

美国北岭地震之后，研究人员认识到栓焊混接的梁柱刚接节点的缺陷以及对受损和设计不够的节点加固的重要性。现有的研究都假定结构加固是在有效支撑作用下进行的，即加固时，结构不承受任何荷载；但实际上，由于支撑设计不足及施工条件等的限制，原有结构还是会承担一定的荷载，而均在负载下进行加固的。通过有限元方法，研究了梁柱刚接节点负载下加固后的受力性能。结果表明，负载下加固的节点的受力情况与非负载下加固的节点有很大的差别，加固前的初始荷载过大会对加固后节点的受力性能带来不利影响，严格限制加固前结构的初始荷载是非常必要的。     

装配式混凝土框架梁柱节点抗冲击性能研究

装配式框架结构因施工速度快和质量可控等优势，已广泛应用于商业和民用建筑。但装配式梁柱节点，是该类框架结构中较薄弱部位，在极端荷载作用下，节点的安全性，是保证结构整体性的重要前提。研究采用有限元软件LS-DYNA建立装配式混凝土框架梁柱节点模型，通过冲击力、节点转角和损伤演化过程等对装配式节点的抗冲击性能进行研究，分析发现，在冲击荷载作用下，装配式节点的梁柱交界面处发生严重破坏并失效。     

空间裸钢端板连接节点性能有限元分析

利用ANSYS建立了空间中柱端板连接节点、边柱端板连接节点和角柱端板连接节点有限元模型,并分析了这三种空间端板连接节点在空间荷载和平面荷载作用下初始转动刚度和弯矩等性能的变化。研究表明:在空间荷载作用下,空间节点的初始转动刚度要普遍大于平面荷载作用下的初始转动刚度,尤其是空间中柱节点初始转动刚度变化最大;对于节点承载力,空间荷载作用下的承载力小于平面荷载作用下的节点承载力,空间角柱节点受荷载影响最大。最后基于有限元分析了不同荷载作用下空间节点性能差异的原因。     

网架网壳结构半刚性节点试验研究

为研究网架与网壳等空间结构中常用的半刚性Socket节点在纯弯和压弯荷载作用下的受力性能, 完成了3个Socket节点试件在纯弯荷载作用下的试验和6个Socket节点试件在不同比例的压弯荷载作用下的试验,并将节点在纯弯荷载和压弯荷载作用下节点的受弯承载能力进行了比较。在此基础上,提出了节点弯矩 转角曲线的简化模型。研究表明：Socket节点在纯弯荷载和压弯荷载作用下都表现出了较好的弯曲承载力和延性;节点在压弯荷载作用下的初始弯曲刚度和屈服弯矩要高于其在纯弯荷载作用下的初始弯曲刚度和屈服弯矩;节点的初始抗弯刚度随着压弯荷载比例的增大而增大;对于以Socket节点连接的空间结构,采用纯弯荷载作用下得到的节点抗弯刚度计算结构的承载力偏于保守。     

带悬臂的张弦梁拉索-支座节点力学性能研究

为得到带悬臂的张弦梁拉索-支座复杂节点在不同工况下的力学性能变化规律,以及在设计荷载组合下的破坏模式,结合某大跨度张弦梁实际工程,通过建立多尺度有限元模型以及现场试验的方法研究了该节点在张拉过程中的应力、应变分布特征;通过局部节点有限元分析得到了节点的极限承载能力及破坏模式;并针对其受力特征对节点构造及壁厚进行优化。结果表明在施工及使用阶段,该节点应力均处于弹性范围内,满足力学性能要求;节点的破坏荷载约为设计荷载组合的3.2倍,破坏模式为耳板上拉索孔区域受拉破坏;优化后节点的应力分布更加均匀且合理,承载能力提高。     

江苏太仓广播电视发射塔关键节点的有限元分析

在江苏太仓塔工程的设计中,考虑到节点的美观和施工质量的控制,提出了一种新型的节点形式。本文对这种节点的力学性能进行了研究,建立了三维有限元分析模型,通过等向强化模型考虑了材料非线性,并利用罚函数法通过试算确定合理的接触刚度和界面摩擦模型,以考虑节点内部连接板件以及螺栓的粘结滑移作用。通过本文的计算分析发现,在设计荷载工况下,节点于相贯线位置出现应力集中现象。当荷载达到2倍设计荷载时,塔柱上出现塑性区,表明节点已经破坏。     

成都双流国际机场T2航站楼空间相贯节点极限承载力研究

以成都双流国际机场T2航站楼建设项目为背景,设计出一套空间自平衡加载装置,对工程中采用的2个复杂相贯节点进行足尺静力加载试验。在设计荷载作用下,节点处于弹性状态;在极限荷载作用下,主管发生明显变形,但节点极限承载力远高于设计荷载,失效模式表现为延性性质。同时,采用ABAQUS有限元分析软件对节点进行弹塑性非线性分析,将试验结果与计算结果进行对比分析,验证有限元模型的正确性;进一步探讨几种主管加劲肋形式对节点极限承载力的影响。研究表明,中心设置一块加劲肋最为有效,既能提高节点极限承载力,又具有较好的经济性和施工便捷性。     

江阴魔方时代广场SRC梁柱节点试验研究

江阴魔方时代广场主楼为罕见的大悬挑结构,核心区梁柱节点荷载较复杂。对关键节点进行足尺模型试验,研究节点在静力荷载下的受力性能并验证其安全性,试验结果表明:在1.0倍设计荷载作用下,节点全部处于弹性状态;在1.6倍设计荷载作用下,节点未发生破坏。对试件进行了有限元分析,计算节点的极限承载力。计算结果表明:有限元分析与试验结果吻合,节点设计安全合理。     

新型钢结构节点抗震性能有限元分析比较

在地震力的作用下 ,钢结构框架的梁柱节点发生脆性破坏的原因 ,一方面是由于节点设计不够合理 ,另一方面则是由于施工过程中遗留在节点内的一些缺陷所造成的。以弹塑性断裂力学为理论基础 ,用三维有限元的方法 ,对4种含有“人工裂纹”的节点进行了分析比较。计算了这些节点在不同荷载水平下的J积分 ,比较了各种改进方法对提高节点力学性能的作用     

基于摇摆与剪切抗侧协同工作机制的斗栱节点侧向荷载-位移模型

斗栱节点是传统木结构重要抗侧构件之一,在竖向和水平荷载作用下具有摇摆与剪切抗侧协同的工作机制。根据斗栱节点摇摆与剪切变形,基于斗栱节点的几何物理参数及木材力学性能参数,以及已有传统木结构抗侧构件荷载-位移骨架曲线表征方法,给出了斗栱节点在竖向荷载和水平荷载共同作用下抗侧弹性极限荷载点、峰值荷载点及其切线刚度的计算方法,从而建立了斗栱节点侧向荷载-位移关系的解析模型。基于单、双斗栱节点在不同竖向荷载作用下的水平低周反复加载试验结果,验证了模型预测结果的准确性。研究表明,斗栱节点侧向荷载-位移模型可以较好地反映在模型弹性段和上升段斗栱节点的工作状态,但对峰值荷载的估计偏于保守。     

新型装配式栓接梁柱节点抗震性能分析

建筑行业快速发展背景下,大量先进技术和工艺应用其中,尤其是装配式结构,经过完善和创新,逐渐提出了一种新型装配式栓接梁柱节点,以其独特的优势被广泛应用和推广。就新型装配式栓接梁柱节点设计、预制施工方法进行分析,并对节点荷载作用下的刚度、强度和耗能等抗震性能进行试验,与现浇节点对比分析。通过实践证明可以了解到,新型预制结构抗震性能较为可观,施工便捷,结构合理,有助于为建筑工程结构稳定性提供坚实保障。     

竖向荷载作用下装配整体式框架的节点允许调幅值研究

通过3榀框架的模型试验与40榀框架的全过程分析,讨论了装配整体式框架塑性内力重分布的特点,提出了在竖向荷载作用下,由预应力迭合梁构成的装配整体式框架节点弯矩最大调幅值;指出允许调幅值大小与施工阶段荷载有关,并小于同类型现浇框架的节点允许调幅值。     

沉降影响下大型悬挑钢桁架结构的施工预调值计算

为保证南开大学新校区大学生活动中心大悬臂钢桁架结构的设计位形,安装时需要对结构的各节点施加施工预调值。应用有限元软件MIDAS/Gen对结构进行整体分析,确定结构在恒荷载作用下的施工预调值;综合分析工程的地基、基础形式和基础顶部的结构形式,做出结构基础为刚体的假设,按线性关系确定考虑地基沉降的施工预调值。选取沉降量小、恒荷载作用变形小的节点为基点,建立施工预调值计算式,将计算结果应用于施工控制,满足了结构的设计位形要求。     

轮扣式钢管支架节点插头抗拔脱性能分析

为研究轮扣式钢管支架节点在实际使用过程中的连接可靠性,本文介绍了轮扣节点的构造特点、分析了节点简化模型在轴力和弯矩作用下插头的受力情况,并运用ansys模拟了极限拉应力和极限正弯矩作用下插头的反应,同时,设计试验测试了四种平面框架在单侧水平荷载作用下和反复水平荷载作用后插头的抗拔力。经过分析,发现不加设插销的轮扣节点插头抗拔性能满足正常使用要求,可以简化施工过程。得出了插头在各种受力过程中的反应,并可以采取构造措施提高节点连接安全性能。     

基于纤维模型的装配式预应力混合梁柱节点抗震性能分析

为了评价新型装配式预应力混合梁柱节点的抗震性能,采用有限元软件Opensees对一框架边节点进行低周往复荷载下的抗震性能分析。建立了基于纤维模型的有限元计算模型,通过与试验结果的对比,证实了数值分析的正确性与合理性。在此基础上,分析得到了节点的荷载-位移滞回曲线、能量耗散系数、刚度退化系数和延性系数等指标。结果表明该节点具有良好的抗震性能,且具有施工方便、构配件可实现标准化生产等优点。     

钢结构重大转换节点焊接变形控制施工技术研究

针对钢结构重大转换节点在施工时的焊接应力进行研究,采用有限元软件Midas Gen的单元激活与钝化功能,将施工阶段转换节点所受恒载、活载以及焊接荷载按不同施工步分阶段加载于结构上,其中焊接荷载的模拟为假设该转换节点就位后即与之相连的梁柱同时进行焊接,焊接后连接点由铰接变为刚接的形式来实现。通过模拟可获得节点焊接应力图,施工时在焊接应力较大处增设卡马,使得焊接产生的应力可传递到卡马上,待焊缝强度足够后再割除卡马。该研究对施工具有指导意义。     

平转施工球铰节点的受力性能研究

结合某工程实例,重点研究T型悬臂梁平转施工球铰节点在施工前和施工过程中内力分布及变化规律,另外分析在风荷载作用下对转体过程的影响程度.采用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,对静止、转动及风荷载作用等几种工况进行模拟,得出了几点结论以便对相似工程有一定的指导意义.     

贝雷架内力规律分析

超高层建筑施工中,钢平台模架体系是混凝土施工的重要装备。在超高层建筑施工智能化液压顶升钢平台模架体系中对设计的单榀贝雷架进行实例分析发现,各杆件在不同等级荷载作用下呈现的内力值是有一定规律的。本文使用同济大学钢结构-空间结构设计软件3D3S进行模拟计算得到跨度21米、24米、27米、30米四种等级荷载作用下单榀贝雷架内力情况,并且总结出相同跨度的贝雷架在不同等级节点荷载作用下的内力规律,以及不同跨度的贝雷架在相同等级的节点荷载作用下的内力规律。