高强度钢加劲板焊接残余应力测试及分析

为研究高强度钢的板肋加劲板焊接残余应力分布特点,该文利用切割法对板肋加劲板试件进行了应力测试研究,建立了三维实体热弹塑性有限元模型,采用单元生死和动态约束技术模拟焊缝填充和焊接热输入过程,对比分析了高强度钢和普通钢的应力分布特点,比较研究了母板厚度、肋板厚度、肋板间距和高度对焊接残余应力的影响。研究结果表明:板肋加劲板T型接头角焊缝的焊接顺序与残余应力的分布不相关;高强度钢非焊接区域残余压应力小于普通钢;板件厚度和肋板高度是影响高强度钢的板肋加劲板焊接残余应力的主要因素。     

钢筋混凝土异型柱框架节点试验研究

本文对１０个异型柱（“Ｔ”和“Ｌ”型）和３个矩形柱的足尺板柱节上和梁柱节点进行了试验研究，分析了节点在反复荷载作用下的受力过程和破坏特征，了解到节点区箍筋和节点间附近纵筋的应力变化特点，对比了各个节点的初裂荷载，裂缝宽度０．２ｍｍ时的荷载和破坏荷载，得出板在正常配筋条件下板柱节点不会破坏的结论。通过试验分析提出了一些有益的结论。     

U肋加劲板焊接残余应力数值模拟分析

通过数值模拟和实验方法对U 肋加劲板焊接残余应力进行了估算和分析,建立了三维热弹塑性有限元模型,采用生死单元法模拟焊缝填充和焊接热输入过程,实现了整个焊接过程中的动态应力和变形变化,得到了U肋加劲板的焊接温度场和应力场,分析了U 肋加劲板的焊接残余应力分布,并与残余应力测试试验结果比较.结果显示:U 肋加劲板近焊缝区残余拉应力达到材料屈服强度,母板远离焊缝区残余压应力平均值约为材料屈服强度的0.2 倍,其分布趋势与实验测试得到的残余应力分布比较接近,证明了所采用的焊接数值模拟方法的正确性.     

U肋加劲板焊接残余应力的一种简化计算方法

基于焊接残余应力数值模拟方法, 分析了U 肋加劲板各组成板件的板宽、板厚对焊接残余应力分布的影响, 揭示了U 肋与母板残余应力合力的分配规律, 提出了针对不同构造尺寸的U 肋加劲板焊接残余应力分布简化计算方法。研究结果表明:各组成板件的板宽变化对焊接残余拉应力的分布影响较小, 但对焊接残余压应力的大小影响较大;U 肋与母板的板厚比对U 肋与母板残余应力的分配比例影响较大。U 肋加劲板受压承载力计算时, 焊接残余应力分布可以采用简化方法计算, 其结果与根据数值模拟得到的焊接残余应力分布计算的结果基本一致。     

某中承式钢管混凝土桁式拱肋节点疲劳开裂分析

为了分析某中承式钢管混凝土桁式拱肋节点疲劳开裂的原因,运用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥模型进行有限元分析。分别研究了不同车辆荷载和不同拱肋节点几何参数情况下拱肋节点应力幅的变化,进而分析了车辆超载和车辆中、偏载布置对拱肋节点应力幅的影响,并讨论了拱肋节点几何参数变化对拱肋节点应力幅的影响。研究表明,当车辆荷载超载30%、50%、100%和150%时拱肋节点应力幅基本呈线性增大,应力幅最大值达155 MPa。BS5400疲劳车辆荷载作用下拱肋节点应力幅最大,中国550 k N车辆荷载偏载作用下拱肋节点应力幅为中载1.2倍。超载和偏载分别是造成该钢管混凝土桁式拱桥拱肋节点出现疲劳开裂和疲劳裂缝分布不对称的主要原因。节点应力幅随弦杆和腹杆间壁厚比的增大而减小,而随弦杆和腹杆间管径比、弦杆径厚比和腹杆径厚比的增大表现为先增大后减小的趋势。     

网架结构空心球节点的有限元研究

本文用国外著名程序 SAP6对焊接空心球节点进行有限元计算和分析,着重研究钢管与球交界处的应力分布。对50余种不同几何尺寸的节点进行了计算,其结果均表明:球节点上的最大应力为径向应力,发生在钢管与球交界附近,此处存在着高度应力集中现象,应力集中的程度随球径、管径、球厚和管厚的相对尺寸呈有规律变化。并绘制了它们的变化规律曲线,为全面分析研究球节点各部分的应力和变形情况及建立更合理的计算公式提供了计算数据。     

板架结构的振动噪声研究

本文以船舶板架结构为研究对象，应用流体边界元法和结构有限元法进行振动噪声计算分析，计算分析了板架结构参数，板厚，边长比，加肋方式，边界条件，阻尼方式等与板架结构的振动噪声关系，研究结论对分析船舶的振动噪声有一定的意义。     

平行四边形加肋板自由振动分析的无网格法

基于一阶剪切理论,提出一种求解平行四边形加肋板自由振动问题的无网格法,通过用一系列点来离散平板及肋条,得到加肋板的无网格模型。基于一阶剪切理论及移动最小二乘近似求出位移场,以梁模拟肋条,求出平行四边形加肋板总动能及总势能。再由Hamilton原理导出加肋板自由振动的控制方程,采用完全转换法引入边界条件,求解方程得出结构自振频率。以不同参数的加肋板为例,将该文解与ABAQUS有限元解进行比较分析。研究表明,该方法能有效地分析平行四边形加肋板自由振动问题,在肋条位置改变时,又避免了网格重构。     

节点板上升式连接件应力的有限元计算与测试比较

为验证组合桁架中节点板上升式连接件有限元模型的准确性，寻求其应力分布规律，提供实际设计依据，本文对节点板上升式连接的应力进行电算值与测试值比较，证明电算值与测试值吻合良好，并分析其应力分布规律及其破坏机理。     

梁柱端板连接节点的初始刚度计算

将节点分为受弯端板、受弯柱翼缘和受剪节点域三类组件,分别计算各组件的初始刚度并将其进行组装,提出了端板连接节点初始刚度的理论计算方法。该方法考虑了端板有加劲肋、无加劲肋两种构造形式,考虑了螺栓预拉力对节点刚度的影响,考虑了柱翼缘对节点域刚度的贡献,通过与试验和有限元结果对比表明该方法具有足够的精度,可用于节点刚性的判断。最后利用理论方法对按照现行规范设计的端板连接节点刚性进行了初步评价,并讨论了端板加劲肋的影响。     

钢框架肋板加强型弱轴连接节点的有限元分析

为了探讨肋板加强对于传统钢框架弱轴楔形加劲板连接的适用性,运用有限元软件ABAQUS对钢框架肋板加强型弱轴连接节点进行循环荷载作用下的参数分析。结果表明,肋板加强型弱轴连接节点具有良好的滞回性能,可以将梁上塑性铰外移至肋板末端,减小梁翼缘对接焊缝破坏的风险。建议肋板长度a=l+(0.5～0.6)h_b,肋板高度b=0.4 a,及肋板厚度t≥1.5t_(bf),其中l为楔形加劲板的长度,h_b为钢梁截面高度,t_(bf)为梁翼缘厚度,且该建议参数取值适用于不同的梁柱截面,并给出了肋板加强型弱轴连接节点的设计方法。     

带加劲肋十字型钢管节点支管轴压的承载力研究

针对带加劲肋十字型钢管节点采用有限元方法和足尺试验研究其承载力,比较两种方法的计算结果,探讨有限元中钢管节点屈曲的模拟方法,分析加劲肋贯穿对承载力的影响,最后将试验和计算结果与规范进行比较。研究表明:加带加劲肋十字型钢管节点支管轴压的最终破坏形态为环板的面外失稳;有限元中初始缺陷的最大幅值取主管管径的1/1000进行钢管节点屈曲分析是合理的;加劲肋贯穿主管的工艺可以一定程度上提高节点的刚度和承载力。     

穿芯高强螺栓-端板节点方钢管混凝土框架抗震性能数值分析

为研究采用穿芯高强螺栓-端板节点的方钢管混凝土框架的抗震性能,基于一榀两层两跨方钢管混凝土框架的拟静力试验研究结果,利用有限元软件ABAQUS对试验试件进行了非线性数值分析。研究框架的破坏机制、延性、耗能能力及节点性能。在峰值荷载前,数值分析结果与试验结果吻合较好。对轴压比、节点端板厚度、加劲肋厚度以及高强螺栓预拉力等因素进行了分析。结果表明,框架滞回曲线饱满,具有良好的延性和耗能能力,节点在加载过程中未产生塑性变形。当框架柱的轴压比较小时,可形成理想的梁铰破坏机制。增大端板厚度和设置梁端加劲肋可提高结构的刚度与承载力,使框架刚度的退化趋于平缓。高强螺栓预拉力对框架性能无显著影响。     

带集中质量智能加肋板振动的自适应模糊控制

带有附加集中质量的加肋板振动控制问题在许多工程中都有重要意义.文章通过基于相互作用的带有附加集中质量和智能加肋梁的正交各向异性单向连续板振动问题的仿真力学模型,对加肋梁采用了ER电流变智能复合材料夹层梁的结构形式,并通过对ER流体施加电场,改变加肋梁结构的刚度和阻尼,从而调整带有附加集中质量加肋连续板的动力响应特性,对这一类结构进行了智能主动控制问题的仿真实验.在仿真试验数据的基础上应用自适应神经-模糊推理控制的方法,分别对激振频率和附加集中质量安装点的位置发生变化时,对带有附加集中质量的这种智能结构的振动问题进行了智能控制方法的仿真研究.仿真结果表明,自适应神经-模糊推理控制的方法能有效地抑制该类结构的振动.     

翼肋支撑对复合材料加筋板轴压性能的影响

为确定翼肋支撑对复合材料加筋板轴压性能的影响,对施加翼肋支撑前后的复合材料工型加筋板和帽型加筋板进行压缩试验和数值模拟研究。轴压试验中,通过应变计和影像云纹法实时监测试验件的失稳载荷及失稳模态,通过断面观测分析结构损伤破坏机制。基于ABAQUS软件建立有限元模型模拟加筋板屈曲及后屈曲过程,通过失稳节线及反节线上的应力分布变化分析加筋板破坏机制。计算结果与试验结果相吻合,表明翼肋支撑对不同筋条加筋板失稳模态有影响但均不改变结构失稳载荷,位于节线上的翼肋支撑对工型加筋板破坏载荷影响较小,但位于反节线上的翼肋支撑使帽型加筋板的承载能力提高了26.2%。试验件失稳后应力向反节线上筋条蒙皮界面集中,过高的应力导致界面脱粘,使得结构集中在反节线上破坏。      

基于一阶剪切变形理论和移动最小二乘近似的加肋板屈曲临界荷载求解

针对加肋板屈曲临界荷载的求解,提出了一种基于一阶剪切变形理论和移动最小二乘近似的无网格方法。该方法将加肋板的肋条和平板分开考虑,肋条用梁模型来模拟,按照一阶剪切变形理论和移动最小二乘近似给出平板和肋条的无网格近似位移场,再利用板和肋条交界上的位移协调条件推导出将肋条的节点参数转换成板节点参数的公式,最后通过转换公式,将板和肋条的势能叠加,由最小势能原理得到描述整个加肋板线性屈曲行为的控制方程。该文方法相对有限元的优势在于加肋板肋条不必沿网格线布置,即使肋条位置改变也不需要网格重构。文末通过几个算例比较了该文方法解和采用实体单元的ANSYS 有限元解,两者较为接近,证明了该文方法的准确性。     

BEM—FEM分析弹性地基加反

用无奇点边界元法处理弹性基上的薄板；用有限元法处理加肋板上的肋梁弹性地基上的薄板与格栅之间的平衡与协调关系，将两种方法建立的方程进行耦联导出一组基本方程；求解板上选点的挠度和有关参数，进而求得板和肋梁的内力。本方法适于任意形状，多种边界条件以及不均匀地基上的加肋板。     

具有初始应力加劲板的非线性动力学特性

针对工程结构中常用的加劲板,研究了其在初始应力作用下的非线性振动特性。将母板与加劲肋分开考虑,其中母板按薄板理论考虑,加劲肋按Euler-Bernoulli梁理论考虑,根据母板与加劲肋的应力与应变关系建立系统的应变能表达式,同时结合系统的动能表达式,并利用Lagrange方程建立系统的非线性动力微分方程。运用椭圆函数求得加劲板单模态的非线性频率,采用同伦分析方法求解加劲板的3∶1内共振。通过参数分析,重点讨论初始应力变化对系统非线性动力特性的影响,并得出初始应力的存在对加劲板非线性动力特性的影响规律。     

窄基输电塔分离式K型节点的受力性能试验研究

各国现行钢结构规范中,均未涉及小夹角(小于30°)K型钢管-节点板连接整体式和分离式节点的极限承载力计算方法。该研究通过对整体式和分离式25°K型钢管节点的承载力试验,探讨了该类节点的承载力-变形曲线和破坏模式,并对承载力、主管应变与节点板分离距离的关系进行了分析。研究表明,当节点板分离距离较小时,节点破坏模式为主管撕裂型剪切破坏,当节点板分离距离较大时,主管发生大变形压屈破坏;其次,节点板的分离导致承载力骤减,分离距离越大承载力越小。因此,虽然常规小夹角K型管-板节点存在节点板过长的问题,但是整体式节点板起到了良好的应力分散与传递作用。     

火灾下加劲肋对梁柱外伸端板连接性能的影响

为深入了解柱腹板加劲肋对外伸端板连接节点耐火性能及破坏模式的影响,采用非线性有限元法研究了加劲肋对外伸端板连接节点耐火性能及破坏模式的影响。结果表明:柱腹板加劲肋对节点的耐火极限及破坏模式影响很大。柱腹板不设加劲肋,柱腹板承拉及承压域内的塑性应变随温度升高不断增加,最终形成塑性铰,柱失稳;只设承压加劲肋时,柱腹板承拉区屈服,导致柱失稳,节点失效;设置承拉及承压加劲肋时,节点域内的塑性应变较小,破坏模式为端板承拉区形成塑性效线并与柱翼缘脱开,引发梁的大转动,导致梁承压下翼缘局部屈曲失稳及梁轴向温度内力减小。梁轴向温度内力的减小有助于柱及整体框架结构火灾下的稳定。