钢筋混凝土框架梁柱偏心节点抗震性能的试验研究

本文通过４榀钢筋混凝土框架梁柱偏心节点在低周反复荷载作用下的试验,探讨了梁柱偏心对节点核芯区抗剪承载力的影响,了解了不同偏心距下节点耗能能力及箍筋应力分布,提出了考虑偏心距影响的节点有效宽度计算方法,并将试验值与计算值进行了比较,两者吻合较好。     

随机节点位置安装偏差与杆件偏心对单层球面网壳承载力的影响研究

单层球面网壳属于缺陷敏感性结构,其稳定承载能力受各种缺陷影响。为量化节点位置安装偏差缺陷、杆件对节点的偏心缺陷及其二者耦合作用对网壳稳定承载力的影响程度,对1000个随机产生的K6型单层球面网壳展开深入研究。首先提出了能够考虑随机节点安装偏差、随机杆件偏心的力学模型,然后阐述了两种随机缺陷在数值计算中的实现方法,最后获得了不同大小的节点安装偏差、杆件偏心距对单层网壳稳定承载力的影响程度与规律。计算结果表明：节点安装偏差对网壳极限荷载的影响更为显著,杆件偏心对极限荷载的影响相对较小;当节点安装偏差较小时,杆件偏心对网壳极限荷载的影响更为显著;节点安装偏差相同时,杆件偏心越大,网壳极限荷载越小。当最大节点安装偏差R1=2cm、最大杆件偏心R2=10mm时,缺陷网壳的极限荷载较理想网壳平均下降了10.94%;当R1=4cm、R2=10mm时,极限荷载平均下降了16.43%。     

钢管塔正负偏心K形相贯节点的极限承载力研究

现有《钢结构设计规范》公式没有明确反映偏心距对节点承载力的影响。为了考察偏心距对钢管K形相贯节点的承载力的影响规律,建立偏心钢管相贯节点有限元模型,研究偏心相贯节点的受力机理;同时分析主管轴压力、加劲肋对节点承载力的影响规律。分析结果表明:偏心节点和无偏心节点破坏模式基本相同;偏心距影响节点承载力,负偏心增大有利于提高节点的极限承载力,正偏心降低节点极限承载力;而且相对正偏心而言负偏心对极限承载力影响更大。相贯节点的承载力模拟值比规范计算值大10%～30%,即规范公式计算结果偏于保守。     

超大跨度张弦结构多索索夹偏心节点设计及有限元分析

对于超大跨度张弦结构,其撑杆下端的索夹节点是影响张弦结构成型的关键因素。由于外圈环向索的受力较大,超大直径拉索的捻制成型工艺尚未成熟,外圈环向索需采取并排多索的形式才能满足其受力要求,索夹节点相连构件数量多且受力大。基于贵阳奥林匹克体育中心(二期)主体育馆项目大跨度弦支穹顶结构,分析多索索夹节点的设计重难点,通过综合对比多种索槽布置方式,提出适用于超大跨度张弦结构的多索索夹偏心节点,并对该偏心节点进行整体受力和节点有限元分析。结果表明,多索索夹偏心节点对结构索力分布影响较小;该偏心节点设计符合计算假定,具有较高的承载力和抗滑移能力,有效解决了多索索夹节点连接、索夹安装及拉索更换等问题。     

偏心钢梁-钢管混凝土柱内加强环式节点受力性能分析

建立了钢管混凝土内加强环式节点的ABAQUS有限元模型,通过参数分析考察了偏心对节点刚度和承载力性能的影响。在刚度方面,分别考察了偏心对节点连接刚度和节点剪切刚度的影响。在节点承载力方面,在有限元分析结果的基础上选取了较为合理的计算理论,并通过理论推导对其进行了考虑偏心影响的计算方法修正,同时在节点偏心的基础上进一步考虑了加强环厚度、加强环宽度、梁轴线夹角和节点区钢管壁厚4个参数的影响,并通过回归分析在计算理论中纳入了影响较大的参数。     

支管偏心对插板连接管节点承载力的影响分析

通过有限元数值分析方法,开展了不同支管偏心距及主管径厚比对插板连接管节点极限承载力的影响研究。负偏心越大,节点承载能力随之增强,节点板材料也越经济;同时需留意,负偏心并不一定总是有利的。总之,偏心距及主管径厚比的影响应在工程设计中加以合理、有效的利用。     

钢筋混凝土大偏心梁柱节点抗震性能的试验研究

本文介绍了对于梁柱中心线间距大于四分之一柱宽的大偏心梁柱节点所进行的试验研究和计算分析。在弹性分析的基础上进行了四种试件的试验研究。计算得出的节点剪应力分布规律和试验过程中的现象与破坏特征共同反映了大偏心节点受力不利,证明采取梁端水平加腋的措施可以改善大偏心节点的受力性能。本文提出了大偏心节点受剪承载力的计算方法和改善节点受力性能的构造措施。     

对某超高层项目大偏心梁柱节点是否采用水平加腋构造的研究

以某实际超高层项目梁柱大偏心节点为例,定量分析了梁柱偏心所产生的附加弯矩、附加扭矩及对节点核心区抗剪承载力的影响。结果表明,对于该项目柱大梁小、柱强梁弱的实际情况,即使不采用梁端水平加腋措施,柱抗扭能力和节点核心区抗剪承载力都仍有较大富余,且柱端弯矩更小。     

超高层公寓楼结构体系选型及大偏心节点分析

针对超高层建筑特点,进行了结构体系比选,对比了不同结构体系的技术和经济指标。结果显示,混合结构体系造价较现浇钢筋混凝土结构高30%以上,伸臂桁架对现浇钢筋混凝土结构的刚度影响不显著。同时,对于梁、柱大偏心节点进行了分析和ABAQUS数值模拟。结果表明,根据规范公式验算的节点核心区抗剪强度满足要求,且柱截面应力分布可以满足平截面假定,节点区梁、柱的混凝土应力相差不大,偏心节点模型和不偏心节点模型的楼板均能够与梁柱共同作用。最后对大偏心节点提出了不加腋时的加强措施。     

钢筋混凝土偏心节点抗裂性能的试验研究

通过九榀钢筋混凝土梁柱偏心节点试件在低周反复荷载下的试验研究 ,探讨了梁柱偏心和梁端水平加腋对节点核芯区抗裂性能的影响。试验中观测和记录了试件的初裂荷载和裂缝的开展与分布 ,提出了偏心节点抗裂度计算的建议公式和改善偏心节点抗裂性能的一些建议     

带有盖板的H型钢梁柱弱轴连接节点试验及有限元分析北大核心CSCD

为研究H型钢梁柱的弱轴连接节点的性能,对有盖板的H型钢梁柱弱轴连接节点以及梁柱是否偏心节点进行了试验研究和有限元校核模拟,并对8组盖板参数不同的梁柱连接节点的受力性能进行有限元分析。研究结果表明:无偏心和偏心弱轴连接节点的试验现象分别为梁翼缘至腹板的开裂和悬臂梁段的平面外失稳;有限元的分析结果与试验结果吻合较好,能够正确反映节点的受力情况;盖板的高度能够一定程度地加强节点的初始转动刚度;盖板能够明显改善钢柱节点域的局部应力集中,加强节点的刚度,并提升柱的屈服承载力;偏心弱轴连接节点在有、无盖板的情况下可分别视作刚性连接节点和半刚性连接节点;盖板的设置能够显著地提升节点的转动刚度和耗能能力。     

螺栓球节点网架偏心对杆件影响分析

钢结构网架在未来有着广阔的发展空间,其具有许多优点,尤其是螺栓球节点网架,但其节点仍存在缺点,利用有限元软件 ANSYS 对螺栓球节点网架进行不同尺寸偏心设计分析,比较不同偏心后对网架各杆件影响是否符合工程应用,对以后螺栓球网架节点优化设计在工程中应用打下了基础。     

水平加腋梁框架大偏心节点的试验研究

本文通过5榀水平加腋梁大偏心节点在低周反复荷载作用下的试验研究,分析了节点的受力机理和节点水平剪力,提出大偏心节点有效宽度计算公式.     

梁—墙平面内偏心连接节点梁纵筋锚固性能分析

在前期试验研究基础上,根据梁—墙平面内偏心连接节点非线性有限元分析,分析了此类节点梁纵筋的锚固性能。分析结果表明,梁—墙平面内偏心连接节点偏心一侧梁纵筋锚固性能低于不偏心一侧,节点宏观受力和梁纵筋局部锚固环境是影响节点纵筋锚固性能的关键因素,应通过合理设计保证梁纵筋锚固性能以满足节点传力要求。     

偏心支撑半刚接钢框架的动力特性及抗震性能试验研究

偏心支撑半刚接钢框架是一种新型抗震结构体系,为研究其动力特性及抗震性能,进行了4个三层空间框架试件的试验研究。动力特性测试表明,随着梁柱节点转动刚度的降低,结构自振频率减小,阻尼比增加。循环加载试验表明,节点刚度和承载力对偏心支撑框架结构的滞回性能有显著影响,节点刚度和承载力越高,滞回性能越好,节点刚度较低的偏心支撑框架不宜用于抗震设防区;偏心支撑显著增加了半刚接钢框架的抗侧刚度,使得节点刚度对框架刚度的影响减弱,但降低了结构延性;结构的塑性变形主要来自节点域、消能梁段及梁柱节点连接件;多层偏心支撑框架的侧移变形为剪切型,层间屈服位移角较大。     

偏心受压作用下铸钢分叉节点受力性能试验研究

为了了解树状柱结构中的铸钢分叉节点在轴力和弯矩共同作用下的受力性能,对一个典型的铸钢三分叉节点进行了足尺模型偏心受压试验,试验在1 000t微机控制电液伺服压力试验机上进行,对铸钢三分叉节点主管进行偏心加载,偏心距200mm,分析了节点的位移变化和应力分布特征。采用Solid Works软件建立与试验节点相对应的分析模型,然后导入ANSYS软件对该节点进行有限元计算,将其计算结果与试验结果进行对比。进而提出了基于主管破坏的节点承载力计算公式。研究结果表明,试验结果、有限元计算结果及承载力计算公式计算的结果三者吻合较好,节点在受压侧与受拉侧的应力水平差异明显,弯矩作用影响显著。     

考虑半刚性的耐候钢角钢K形节点抗弯性能有限元分析

耐候钢角钢K形节点是输电铁塔中的重要节点,其受力性能直接影响耐候钢输电铁塔的承载能力。以输电塔角钢K形节点的试验数据为依据,通过增大有限元模型单元接触面摩擦系数以及螺栓与螺栓孔的间距来反映钢材的耐候钢电化学腐蚀特性。以能够与试验现象和试验数据拟合良好的有限元模型为基础,分析螺栓直径、螺栓间距、主角钢厚度、主角钢肢宽、偏心距和节点板厚度的变化对耐候钢角钢K形节点抗弯性能的影响。研究结果表明：螺栓直径和螺栓间距对节点抗弯性能的影响最大,与螺栓直径为16 mm时相比,螺栓直径为18 mm、20 mm和22 mm时节点承载力的增幅分别为28%、52%和64%;与螺栓间距为70 mm时相比,螺栓间距为80 mm、90 mm和100 mm时节点承载力的增幅分别为8.46%、17.85%和34.28%。主角钢厚度和主角钢肢宽对节点抗弯性能影响有限,偏心距和节点板厚度对节点抗弯性能影响不大。     

钢管桁架有间隙偏心连接节点的研究

为避免产生节点次应力,钢管桁架节点通常不允许偏心连接,各支杆需相互搭接,然而在实际工程中适当的偏心使节点处杆件间留有一定的间隙,有利于现场施工与确保节点连接质量。通过对有间隙K形节点设计承载力进行计算,并对偏心与搭接两种连接的节点承载力进行了对比,发现有间隙连接节点的强度虽有所降低,但仍能满足节点设计要求,值得进一步推广应用。     

脚手架系统几何缺陷及节点刚度研究

介绍了脚手架系统几何缺陷的现场测量结果,包括柱子、框架的几何缺陷及荷载偏心。在浇筑混凝土前,测量现场脚手架系统的实际初始几何缺陷和荷载偏心。对随机抽取的构件进行试验,研究节点刚度,获得绕水平轴及竖轴的转角。对节点构造(双向、三向及四向节点)、弯曲轴、荷载方向进行试验。对数据进行统计分析,使其能应用于脚手架系统模拟和概率评估中。     

梁-薄墙平面内偏心连接节点传力模型和设计方法

基于8个钢筋混凝土梁-薄墙平面内连接节点模型试验结果,结合非线性有限元参数分析,详细研究了节点受力性能和传力机理,提出了梁-薄墙平面内偏心连接节点的宏观受力模型和两类拉-压杆传力模型,在此基础上,进一步给出了梁-薄墙平面内偏心连接节点的模型计算和设计方法;通过与试验结果对比表明,采用该方法对梁-薄墙偏心节点进行设计是合理和可行的。