梁腹板开圆孔节点的组合效应影响研究

考虑混凝土楼板后,利用ANSYS分析了梁腹板开圆孔梁柱节点的应力应变分布,节点塑性区的分布及发展过程;比较了在考虑楼板及不考虑楼板情况下,节点受力性能的区别;研究了腹板削弱半径和离柱表距离两参数对节点的影响。分析结果表明,在研究腹板开圆孔梁柱节点抗震性能时,应考虑混凝土板的组合效应。     

腹板开孔型组合梁柱节点的研究

主要研究腹板开孔型组合梁柱节点的抗震性能．首先对此节点能进行了有限元分析,分析了塑性应变的分布和发展情况;同时进行了实验研究,分析了节点的塑性变形以及抗震性能;最后进行了节点破坏模式的研究．结果表明,腹板开孔型组合梁柱节点具有较好的抗震性能．     

梁腹板开圆孔钢框架的抗震性能分析

为研究梁腹板开圆孔各参数对钢框架的抗震性能影响,对梁腹板开圆孔整体钢框架的不同开孔位置、不同开孔大小建立了10个试件模型并进行非线性有限元分析,结果表明:通过对梁腹板的适当削弱能起到使框架在强震作用时塑性铰远离节点域,增加了结构的延性和耗能能力,且框架的承载能力降低不大,因此,梁腹板开圆孔型钢框架具有良好的抗震性能,并根据有限元比较结果为设计和施工提出了建议.     

腹板开孔型钢框架梁柱节点抗震性能试验

介绍了梁腹板开孔型钢框架梁柱节点,以及12个足尺试件的拟静力破坏试验的试验结果.对节点破坏模式和滞回曲线的比较分析表明,按现行规范设计的全焊型梁柱节点在地震作用下可能会出现连接焊缝的脆性破坏,满足不了抗震设计的延性要求;腹板开孔型节点可以有效的将塑性铰外移到距节点区较远的梁截面上,在强震作用下,其破坏形式是梁翼缘板、腹板的局部变形,满足抗震设计的延性要求;当梁腹板削弱量合适时,节点的承载力不会发生较大减小.因此,腹板开孔型节点具有良好的抗震性能.此外这种节点应用于房屋体系时,水暖管线可从梁中穿过,降低结构空间占用成为可能,并且腹板开孔型节点也便于加工制作,是一种值得推荐的新型节点形式.     

腹板开洞的装配式RCS节点抗震性能

提出一种腹板开洞的装配式RCS连接节点,可方便设备管线的通过、节省钢材,并更好实现"强柱弱梁"的设计原则。采用经验证的有限元方法对所提节点进行往复荷载作用下的抗震性能分析,探究孔洞半径、开洞净间距对节点抗震性能的影响。分析结果表明:基于钢梁腹板开洞的装配式RCS节点具有较好抗震性能;与此同时,钢梁腹板开洞可使钢梁本身应力分布更加均匀、各部件损伤更小,有利于"强节点、弱构件"抗震设计原则的更好实现;建议在钢梁两端截面高度范围内不设洞口的前提下,腹板上开设直径小于梁截面总高度36%的圆形洞口,洞口的开设对节点的力学性能影响较小。     

钢框架中盖板加强型节点的抗震性能分析

通过对钢框架中梁柱节点的抗震性能进行有限元模拟,分析得出盖板加强型节点具有良好的塑性变形能力,可以有效地实现节点塑性铰外移的设计目的,避免梁柱节点发生脆性破坏．     

联肢模块化钢结构中节点抗震性能试验研究

提出一种新型模块化钢结构体系,将改进的模块单元间隔布置并通过联肢单元联接,避免叠梁并柱产生的结构冗余。针对新型结构体系的装配特征,提出一种两侧分别为全焊接与全栓接的梁柱节点。开展3根十字形足尺节点试件的拟静力试验,研究节点的抗震性能,分析节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和耗能能力,探讨竖向拼接螺栓连接方式和核心区柱壁厚度对节点抗震性能的影响规律。结果表明：节点试件左右两侧抗震性能存在差异;联肢侧滞回曲线呈弓形且具有良好的转动能力,模块侧滞回曲线呈梭形但转动能力差;加厚核心区柱壁是提升节点抗震性能的有效手段;竖向拼接采用高强螺栓连接比对穿螺栓连接能更好地提升联肢侧的滞回性能、刚度及耗能能力。     

新型钢结构模块单元柱节点抗震性能分析

为了使钢结构模块化建筑能够适用于中高层建筑,需要对模块单元柱节点构造进行改进。根据钢结构模块单元柱的连接特点,提出了一种适用于中高层模块化建筑的新型钢结构模块单元柱节点构造方法,并采用有限元模拟方法,以腋角、地板梁与顶板梁刚度比、梁柱强度比等为设计参数,对新型钢结构模块单元柱节点的抗震性能进行模拟分析。分析结果表明,新型钢结构模块单元柱节点的初始刚度及延性系数随着梁柱强度比的降低而增大,地板梁与顶板梁刚度比等于1,或设置腋角的钢结构模块单元节点具有较好的抗震性能。新型钢结构模块单元柱节点在循环荷载作用下均是模块梁上、下翼缘发生破坏,符合“强柱弱梁”的设计要求。     

波纹腹板H型钢梁柱刚接节点静力性能

波纹腹板H型钢能以较薄的钢板获得较高的抗剪屈曲能力,从而可以大量节约钢材。但传统的H型钢梁柱刚接节点的构造形式不适用于波纹腹板H型钢梁,为此提出了2种构造形式的波纹腹板H型钢梁柱刚接节点的构造形式。通过静力试验考察这2种节点的承载力以及各截面的内力分布,并对比了试验结果与有限元分析结果及实用设计公式的计算结果,验证了有限元分析的合理性以及实用设计公式的可靠性。使用有限元分析软件ABAQUS对节点进行了参数分析,研究了端板厚度、连接板厚度与波纹断点对节点承载力的影响。     

波纹钢腹板组合箱梁抗弯性能有限元分析

波纹钢腹板预应力组合箱梁桥作为一种新型高效的桥梁结构已经引起广泛关注.为了解决波纹钢腹板预应力组合箱梁桥的实际工作性能,通过ANSYS大型有限元计算软件,采取合理的有限元单元对此结构进行三维模拟分析,得出在"平截面假定"下波纹钢腹板预应力组合箱梁在弹性范围内其挠度值与荷载的增长呈线性关系;在集中荷载下,跨中截面的剪力滞较四分点处明显,而底板的剪力滞效应较小,表明剪力滞效应只对局部区域有影响,为工程的实际应用提供有价值的参考.     

装配式H型钢腹板开孔耗能支撑的滞回性能

装配式H型钢腹板开孔耗能支撑是由腹板开孔H型钢和传力槽钢通过螺栓连接组成的新型耗能支撑,能有效避免支撑构件失稳。为研究这种支撑的耗能能力及破坏机理,对试件进行低周往复加载试验及有限元模拟分析。结果表明：装配式H型钢腹板开孔耗能支撑滞回曲线饱满,耗能能力强,变形能力好。在轴向荷载作用下,试件主要依靠开孔腹板孔间短柱进入塑性耗能,在加载过程中,孔间短柱端部为薄弱部位,首先进入塑性,并最先发生断裂,随着加载的深入,孔间短柱中间部位进入塑性的面积越来越大。加载过程中,螺栓与槽钢始终处于弹性状态。试件最终因孔间短柱断裂导致破坏。H型钢耗能腹板长度相同时,腹板宽度越宽、孔间短柱高宽比越大,耗能支撑承载力与刚度越小、变形能力越好,孔间短柱高宽比在5~8之间较合理。建议长圆孔端部圆弧到螺栓孔中心最短距离控制在1.2d₀~1.5d₀之间。改变长圆孔圆弧半径对支撑的力学性能影响很小。H型钢腹板宽度相同时,腹板长度越大,承载力与刚度越大。给出了装配式H型钢腹板开孔耗能支撑的设计方法与极限承载力公式。     

方钢管混凝土柱—钢梁节点静力受拉性能研究

为研究方钢管混凝土柱与钢梁翼缘连接的受力性能,对隔板贯通节点梁翼缘受拉模型进行了十个节点试件的静力拉伸试验,试验结果表明,隔板贯通节点具有较高的承载力和良好的延性.采用ANSYS程序对了节点进行了单调加载分析,非有限元分析得出的荷载-位移曲线与试验结果吻合较好.在此基础上对隔板贯通节点进行了参数分析,研究结果表明:影响节点受力性能的主要因素是隔板的厚度、浇注孔径和钢管的宽厚比,在钢管中填充混凝土可以显著提高节点的屈服承载力和刚度,加大隔板与翼缘连接处的圆弧半径有利于改善节点的受力性能,避免节点发生脆性破坏.     

梁端水平加腋空间结构地震反应分析

试验研究表明梁端水平加腋偏心节点随着腋宽的增加,梁与柱相交腋部抗弯能力提高,梁端塑性铰有向与等截面梁相交的加腋处转移的趋势.本文是基于以上研究,用有限元分析方法对一栋有梁端水平加腋的加腋偏心节点空间结构和一栋普通偏心节点的空间结构在地震作用下的受力性能进行分析、比较,研究塑性铰从梁柱交界面发生转移后对整体结构抗震性能的影响.     

楔形翼缘连接板腹板连接节点断裂性能

为定量确定采用楔形翼缘连接板的钢框架结构梁柱腹板连接节点焊缝应力强度因子与初始缺陷深度之间的函数关系,采用断裂力学与有限元分析相结合的方法.判断焊缝开裂的依据是一型应力强度因子,应力强度因子通过J积分的方法求得.通过有限元计算研究初始裂缝深度、梁截面尺寸、柱截面尺寸、梁柱长度和翼缘连接板伸出柱边缘的长度对腹板连接节点焊缝应力强度因子的影响.采用正交设计法进行研究方案设计,根据参数分析结果归纳出应力强度因子计算公式.结果表明,梁下翼缘焊缝比上翼缘更容易开裂,采用楔形翼缘连接板可以明显改善焊缝边缘的断裂性能,应力强度因子与梁截面参数是增函数关系,与柱截面参数是减函数关系.     

钢桁架连梁-剪力墙结构受力性能的数值模拟

利用数值模拟技术,建立了两个单跨两层钢筋混凝土连梁和钢桁架连梁的剪力墙结构的有限元模型,对比了二者在循环荷载作用下的受力性能,并分析了轴压比、连梁截面尺寸对剪力墙结构的承载力和变形性能的影响规律.分析结果表明：钢桁架连梁的剪力墙较钢筋混凝土连梁的剪力墙,其承载力虽有所降低,但在很大程度上降低了剪力墙的应力和损伤,且其耗能性能和延性均有大幅的提高;轴压比的增大对剪力墙承载力有所提高,但不成比例;钢桁架连梁腹杆截面尺寸对剪力墙结构的承载力有很大影响,弦杆截面尺寸的影响不显著.研究结果对剪力墙的抗震性能的设计计算具有一定的参考价值.     

PEC柱-钢梁组合框架结构分析与设计

为配合《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》(T/CECS719-2020)的推广使用,对PEC柱-钢梁组合框架结构进行设计及整体性能分析.介绍了 PEC构件的基本概念,并以此为背景设计一个16层PEC柱-型钢梁组合框架结构.利用软件PKPM中的SATWE模块对PEC柱-钢梁组合框架结构的各项性能指标进行分析,并对PEC构件进行验算.结果显示:框架的最大层间位移角为1/529,出现在第9层,小于1/400的限值;结构验算均满足规程要求.PEC柱在竖向荷载及偏心受压荷载作用下不会发生整体失稳,满足极限承载力设计要求.     

开孔碳—碳复合材料拉伸力学性能分析

对三种不同开孔形式的碳—碳编织复合材料板进行拉伸测试,获得中央开孔（CH）、双孔串联（DHC）和双孔并联（DHB）三种开孔板的破坏载荷和破坏模式,三种结构的载荷—位移曲线均为线性.采用数值方法,基于点应力准则预报开孔碳—碳编织复合材料板的破坏载荷,与试验结果吻合较好.利用该模型对开孔板应力进行分析,讨论开孔形式对破坏载荷的影响,并获得碳—碳编织复合材料不同开孔下的应力集中系数,对于5 mm厚开圆孔板,碳—碳编织复合材料表现为缺口不敏感.