圆钢管相贯节点滞回性能有限元分析

文中以文献中实验为基础,采用有限元软件ANSYS建立KK型相贯节点模型,并根据实验结果校对了有限元模型。为了真实反映节点在桁架中的实际状况,将节点置于桁架模型中进行加载计算。并对7个不同几何参数的节点试件进行计算分析,得到了相应节点滞回特性曲线。节点在加载过程中塑性开展的特点与实验基本一致。分析结果表明,文中采用的有限元模型能够较好反映节点滞回性能的实际状况,圆管KK型相贯节点具有较好滞回性能,评价了节点的几何参数对滞回性能存在的影响,为实际工程的相贯节点设计提供了参考依据。     

圆钢管相贯节点静力单调与滞回性能研究进展综述

钢管结构在大跨公共建筑和中高层建筑中应用广泛,相贯节点和圆钢管分别是钢管结构中常见的节点形式和构件截面形式之一。对国内外有关圆钢管相贯节点静力承载性能、非刚性性能和滞回性能方面的主要研究成果进行总结,在此基础上,提出对圆钢管相贯节点静力单调和滞回性能进一步展开研究的若干看法。     

N型圆钢管相贯节点滞回性能的试验研究

设计了专用的加载装置,对4种不同形式的N型圆钢管相贯节点进行了往复加载的试验研究,得到了节点的滞回曲线。观察节点的破坏现象,得出往复荷载作用下相贯节点在不同加强形式下破坏特征一致的结论。分析比较各节点的延性、耗能能力和强度等力学性能,揭示了垫板加强和弦杆内填混凝土等加强措施在一定程度上降低了节点的滞回性能和延性,但有效提高了节点的极限承载力。得到了各节点的承载效率、节点延性系数,并对其进行量化比较和评价,发现弦杆内填混凝土N型加强节点承载效率最高,其延性系数也较大;N型直接焊接节点承载效率最低,其延性系数最大。这些结论对于N型圆钢管相贯节点的优化设计具有一定的参考价值。     

X形圆钢管相贯节点平面外受弯滞回模型研究

采用数值分析方法对X形圆钢管相贯节点的平面外受弯滞回模型进行研究。针对影响节点性能的主要几何参数,建立206个已校验的有限元模型进行参数分析,通过多元回归技术得出基于Menegotto-Pinto方程的节点平面外弯矩-转角曲线方程,以及平面外受弯滞回模型,经比较,与数值分析结果吻合较好。通过一个单层网格结构算例,验证了滞回模型的准确性和有效性。     

K型间隙方管节点滞回性能的有限元分析

为了研究直接焊接K型间隙方钢管节点滞回性能,采用有限元分析软件ANSYS对典型K型间隙方管节点进行了轴向往复荷载作用下弹塑性、大变形有限元分析。对不同几何参数下节点滞回性能进行了分析,得出了用以评价节点抗震性能的主要指标（骨架曲线、能量耗散系数）,作为近一步研究方管桁架抗震性能的基础。     

圆钢管相贯节点滞回特性的实验研究

对两种几何特征的圆钢管空间相贯节点进行了静力单调和反复加载的实验研究,以作为进一步研究钢管桁架抗震性能的基础。设计了专用的加载装置以对试件中的杆件和节点施加较大内力。通过对4个试件的实验,得到了节点滞回特性曲线。研究揭示了这类节点塑性变形沿首次塑性开展方向累积的特点,并指出单调加载曲线可以基本包覆滞回曲线。实验表明,采用相贯节点的钢管结构,其滞回特性取决于节点的滞回行为。对给定节点在反复加载下的变形能力和耗能能力进行了量化评价。     

圆钢管相贯节点有限元分析

针对实际工程中圆钢管相贯节点进行有限元分析,对节点复杂区域的应力分布及破坏模式进行研究.分析结果表明:各杆件相贯区域是节点的薄弱部位,应力集中现象明显,应力值大于其它部位的应力值.约束端的杆的应力分布不均匀,且高于其它各杆的应力值.相贯节点的最易破坏模式为相贯区域的破坏,设计时应重点考虑.     

垫板加强N形圆钢管相贯节点静力性能试验研究

为研究加强垫板对承受支管轴力和主管轴力的N形圆钢管相贯节点静力性能的影响,对未加强节点和垫板加强节点试件进行了试验研究,并运用有限元方法对试验节点进行了非线性分析。比较试验与有限元分析得到的极限承载力结果和破坏模式,发现二者吻合较好。改变垫板各几何参数,对加强节点进行有限元分析。结果表明,加强垫板可以降低节点应力集中系数、减小局部变形、提高节点极限承载力;增大垫板长度和弧度对节点极限承载力的影响很小,而增大垫板厚度可有效提高节点极限承载力,但当垫板厚度增大到一定值时,再增加垫板厚度对节点极限承载力提高无益而对结构整体受力不利。     

板管连接方管节点滞回性能的有限元分析

采用有限元软件ANSYS对T型纵向板管连接的方管节点进行了弹塑性大挠度分析,研究了此种节点在往复荷载作用下的滞回性能,通过分析节点的滞回曲线、骨架曲线、滞回环面积曲线和能量耗散系数曲线,得出了纵向板管节点的耗能能力随各参数的变化规律。     

某工程复杂圆钢管相贯节点的有限元分析

相贯节点作为一种重要的节点形式目前已经广泛应用于大跨空间结构中.本文针对实际工程中复杂的圆钢管相贯节点,基于ANSYS建立节点的有限元模型,对相贯节点应力、破坏模式进行研究.分析结果表明:本工程相贯节点在设计荷载作用下没有进入塑性状态,满足设计要求;各杆件相贯区域是节点的薄弱部位,应力集中现象明显,设计时应重点考虑.     

半刚性钢框架滞回性能的数值模拟分析

利用有限元分析软件ANSYS对单腹板角钢连接、双腹板角钢连接、顶底角钢连接、带双腹板的顶底角钢连接四种不同连接方式的钢框架进行非线性有限元分析。采用Kishi-Chen幂函数模型和COMBIN 39单元模拟半刚性连接的非线性行为。通过比较四种不同连接方式钢框架的滞回曲线,探讨半刚性连接方式对钢框架耗能能力的影响,为半刚性连接钢框架的设计提供参考。     

新型穿心钢筋暗牛腿钢管混凝土梁柱节点动力性能研究

提出了一种新型的圆钢管混凝土穿心节点,并介绍了该种节点在低周反复荷载作用下的试验结果,用AN-SYS软件建模进行有限元分析。试验结果与有限元计算相对比,二者吻合良好。试验结果表明:这种新型穿心节点承载力高、抗震性好、构造简单、受力明确,有广泛的工程应用前景。     

双向贯通式钢管节点力学性能的试验研究

介绍了双向贯通式节点在轴拉 (压 )、弯扭作用下的足尺节点试验研究。试验结果表明 ,该节点有明显的应力集中现象 ,应在强度设计中留有余地。通过对不同构造节点的有限元分析可知 ,增加节点域板件厚度是提高节点力学性能的有效方法。     

方钢管混凝土柱-钢梁外环肋节点抗震性能研究

基于方钢管混凝土柱与H型钢梁外环肋节点的低周反复荷载试验,在合理选择材料本构关系、破坏准则的基础上,采用通用有限元软件ANSYS对该节点模型在循环加载作用下的受力性能进行非线性分析,对试件的试验和理论滞回曲线及骨架曲线进行对比研究。研究表明:该节点具有很好的延性和耗能能力,层间转角位移延性系数μ=3.07～3.66,弹性和弹塑性层间位移角分别为y=0.004 1～0.004 7、u=0.012 4～0.017 2,等效黏滞阻尼系数he=0.26～0.35,满足现行抗震规范要求,抗震性能良好。     

钢板外包混凝土剪力墙板抗剪滞回性能试验研究

钢板外包混凝土预制装配式剪力墙板是在钢板剪力墙板基础上提出的一种用于高层建筑钢结构的新型抗侧力构件。它以普通钢板作为基本支撑板，钢板上、下分别与钢框架中的梁相连，两侧外包混凝土为钢板提供侧向约束，防止钢板过早屈曲失稳，同时混凝土还起到防火隔热的作用。本文通过对３个钢板外包混凝土剪力墙试件和１个纯钢板剪力墙板试件的模型试验，研究了在低周反复加载下钢板外包混凝土剪力墙板的破坏形态、延性、抗剪强度和刚度等。试验表明，钢板外包混凝土剪力墙与钢板剪力墙相比，具有良好的稳定性能和延性性能，同时其刚度和强度也大大提高。     

圆钢管混凝土受压曲杆的力学性能研究

利用有限元分析软件ABAQUS对圆钢管混凝土曲杆受压时的荷载-变形全过程曲线进行模拟,模拟结果与试验结果吻合良好。在此基础上,通过计算分析,对钢管混凝土曲杆与曲线形空钢管破坏形态的差别进行比较,最后对有关钢管混凝土曲杆的力学性能进行分析。     

钢管混凝土柱—型钢混凝土梁节点非线性分析

钢管混凝土柱在地震区不受轴压比限制,近年来在高层建筑中应用较多。但为满足强节点弱杆件抗震设计原则,其构造复杂,施工难度大。为此,建立三维有限元分析模型,对一种新型钢管混凝土柱-钢骨混凝土梁连接节点进行力学性能研究。结果表明:该节点具有优良的整体性,节点初始刚度大,具有较好的变形能力,抗震性能优越,延性非常好,钢材屈服后承载力下降不多。破坏时钢管柱应力较小,没有出现屈服,柱内核心混凝土大部分处于受压状态,但应力很小。     

顶底角钢连接节点的滞回分析

对采用顶底角钢连接的半刚性钢梁柱连接节点进行了精细的三维非线性有限元分析,在与试验数据对比的基础上,对影响该连接性能的主要参数如角钢厚度、柱翼缘连接螺栓与梁翼缘间的距离等进行了分析,得到了其弯矩-转角曲线。     

AAC砌块承重墙体滞回特性试验研究

通过6片AAC砌块承重墙体在低周反复荷载作用下的抗震试验,得出各墙体的滞回曲线和骨架曲线,主要研究了不同高宽比和不同竖向压应力对墙体滞回特性的影响。研究表明,高宽比可以影响墙体破坏的弹塑性阶段和破坏阶段,竖向压应力只能影响弹塑性阶段;高宽比较小和竖向压应力较大的墙体抗剪强度高,抗震性能好。     

圆钢管混凝土不等端弯矩偏压柱的试验及理论研究

以端弯矩比和偏心距为主要变化参数,对6根圆钢管混凝土不等端弯矩偏压柱进行试验研究。结果表明：所有试件都最终由于失稳而破坏,端弯矩比对构件破坏形态有很大影响;试件的端弯矩比和偏心距越大,其刚度和极限荷载越小。同时采用有限元方法对圆钢管混凝土不等端弯矩偏压柱的荷载-变形全过程关系进行计算,得到的破坏形态和荷载-变形关系曲线...