装配式钢框架梁柱节点抗震性能研究

针对两个不同厚度T型钢连接件连接的梁柱中跨半刚性节点,通过试验和有限元模拟方法,分析其螺栓预紧力变化规律、滞回性能和刚度退化。结果表明:在低周往复加载过程中,柱上的螺栓预拉力衰减较梁上螺栓的慢; T型钢厚度的增加,可提高节点的强度、刚度以及耗能性能,表明适当增加连接件厚度可以提高这类节点的抗震性能。     

装配式钢牛腿抗震性能研究

基于装配式钢牛腿节点静载试验,建立了有限元模型,对不同形式的牛腿节点在低周往复荷载作用下的破坏状态、耗能特性、承载性能、刚度退化等抗震性能进行研究.结果表明:装配式钢牛腿在反复荷载作用下具有一定的延性和耗能能力,其耗能性能弱于焊接式钢牛腿.肋板与侧板的连接处、螺栓以及栓孔处应力集中,是节点的薄弱位置.肋板厚度和偏心距是影响节点抗震性能的主要因素.肋板厚度的加大和偏心距的减小均可提高节点的耗能特性.随着肋板厚度的增加,牛腿刚度和承载能力变大;随着偏心距的增加,牛腿的刚度和承载能力降低.     

装配式自复位摇摆钢框架抗震性能研究

为了减轻传统钢框架在强震作用下的损伤与破坏,提出了具有自复位柱脚的装配式摇摆钢框架结构,阐述了该结构的构造形式与工作机理。设计并加工了一榀缩尺比例为1/4的摇摆钢框架,对其进行了低周反复加载试验和有限元模拟,研究其抗震性能。结果表明：利用复合组合碟形弹簧的弹性恢复力能够实现柱脚在强震作用下的可控摇摆,通过梁柱节点的消能减震装置有效控制了结构的累积损伤与残余变形;摇摆钢框架的滞回曲线是较为饱满的旗帜形,表明其具有较好的自复位性能和耗能性能;在加载至层间位移角1/30时,梁柱节点和柱脚没有发生任何屈服或屈曲,主体结构保持为弹性,损伤与破坏集中在消能减震装置处,拆卸和更换消能减震装置后,再加载曲线与原曲线基本吻合,有效实现了消能构件地震损伤可更换以及结构功能可恢复的设计目标;有限元的模拟结果与试验结果吻合较好,表明所建立的有限元模型能够较好地模拟摇摆钢框架在循环加载时的滞回性能。     

模块化装配式钢框架结构简化计算模型及动力特性分析

模块化建筑作为预制程度最高的一种建筑结构体系,以其装配化程度高、施工速度快、环境干扰少、模块质量可控且隔声、防火、保温性能优良、可拆卸重复利用、绿色环保等显著优势成为建筑工业化的研究热点.我国在模块化建筑的研究与应用方面取得了一定成果,但针对模块化结构的研究大多集中在模块化节点和构件上,缺乏多高层模块结构在风、地震等荷...     

装配式新型梁-柱钢连接节点抗震性能研究

与传统建筑业相比,装配式建筑具有能耗低、施工周期短、施工现场环境好等优点.本文基于现有的装配式RC结构梁-柱节点连接方式,提出了一种用于装配式RC结构的新型梁-柱钢连接节点,以期克服现浇混凝土连接节点施工效率低的缺点,同时保证节点的强度和稳定性,进而确保结构具有良好的整体性.通过有限元分析软件ABAQUS对现浇与新型梁...     

预制装配式混凝土框架节点抗震性能研究进展

为了解当前预制装配式混凝土框架节点的连接构造形式及其抗震性能,通过查阅大量的国内外参考资料,对预制装配式混凝土框架节点的最新研究进展情况进行了阐述,并对不同梁柱连接特点进行了分析与总结。基于此,提出一种新型模块化的预制装配式框架节点,该新型节点内力传递合理,受力机理明确,满足"强节点弱构件"的抗震设计原则,充分体现了节点可靠性对保证结构安全的重要意义。     

土坯填充墙钢框架抗震性能有限元分析

对一榀钢框架和一榀带土坯填充墙的钢框架进行了ABAQUS有限元分析,得到该体系在低周反复荷载作用下的变形及应力分布情况,并从承载能力、滞回性能、延性、耗能能力等方面与纯钢框架的抗震性能进行对比.结果表明:土坯填充墙钢框架抗侧刚度和承载能力更高,其在墙体开裂前的延性和耗能能力更好,土坯墙退出抗侧工作后,作为主体受力构件的...     

钢框架梁柱节点抗震性能研究

利用有限元软件ANSYS对四种节点进行了抗震性能计算分析,结果表明：在反复荷载作用下,构造改进节点抗震性能好,能够满足我国抗震规范的要求,极限状态时,塑性铰外移,避免节点的脆性断裂。     

钢框架-K形支撑结构体系抗震性能试验研究

为实现钢结构住宅中不凸梁凸柱的建筑效果,采用小截面钢构件组成的钢框架-K形支撑结构体系,通过K形钢支撑的设置,有效减小了构件截面尺寸。为研究钢框架-K形支撑结构体系的抗震性能,选取其中典型的抗侧力单元,制作足尺模型进行拟静力试验,并采用ABAQUS软件对其抗震性能进行有限元分析。研究结果表明：该结构体系可实现多遇地震弹性、罕遇地震不倒的设计目标,当结构位移角达1/30时仍可保持承载能力,表现出良好的抗震性能;按照斜向支撑、竖杆、框架梁柱的顺序依次屈服,斜向支撑可有效保护主体框架;位移延性系数为10.0,滞回曲线饱满;当位移角为1/50时,等效阻尼比为18.9%,耗能能力优异。     

模块化钢框架变摩擦摆隔震结构抗震性能研究

模块化建筑具有整体装配率高,施工绿色环保、高效等优点,然而其抗震性能相对较差,震后修复成本高。将隔震技术应用到模块化建筑中,可在不改动上部结构的前提下,改善其整体抗震能力。相比传统橡胶隔震技术,摩擦摆隔震技术具有承载力大、工业化程度高、湿作业少等优势。为此,研发了一种自适应变摩擦摆隔震支座,分析了该支座力学特性,确定其有限元模拟方法。对变摩擦摆隔震支座进行不同工况下剪切性能试验,试验和有限元模拟结果相对误差均在10%以内,验证了有限元模拟方法的正确性。基于GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》提出模块化钢框架变摩擦摆隔震结构一体化直接设计方法,以实际工程为背景,设计模块化钢框架摩擦摆和变摩擦摆隔震结构,并对非隔震结构和隔震结构的抗震性能进行对比分析。研究表明：相比摩擦摆隔震支座,所提出变摩擦方式可实现支座等效刚度增加11%左右,等效阻尼比增加18%左右;相比摩擦摆支座隔震结构,变摩擦摆支座隔震结构的楼板加速度、层间位移角、层间剪力和上部结构损伤程度略有增加,但隔震层位移明显减小,且这种特性随地震动强度的增加而愈明显,体现了变摩擦摆支座的自适应性。     

某装配式隔震框架办公楼抗震性能研究

装配式建筑梁柱节点抗震性能较现浇节点差,地震作用下易出现塑性变形,基础隔震能够减小输入到上部结构的地震能量.结合某5层装配式框架办公楼,并基于刚度、强度折减原理建立有限元分析模型,对罕遇地震下结构的抗震响应进行分析.结果 表明装配式框架结构抗震能力弱于现浇结构,隔震后结构层加速度、层剪力均明显降低,水平位移主要集中在隔...     

装配式斜支撑钢框架承载力性能试验研究

新型工业化装配式斜支撑钢框架由钢桁架梁、钢立柱、钢斜支撑等构件所组成,该框架的桁架梁和斜支撑不同于传统框架,其传力路径、受力性能、破坏机理未经考证。通过对单榀单跨斜支撑钢框架进行静力试验及有限元模拟分析,旨在研究分析其水平荷载极限承载能力、变形特性、破坏机理及延性性能。试验及分析结果表明:装配式斜支撑钢框架承受水平荷载能力较强,斜支撑将水平荷载传递到桁架梁中部的耗能梁段,传力路径明确合理,破坏位置发生在桁架梁中部腹杆,且破坏时框架柱处于弹性工作状态,满足"强节点,弱构件"及"强柱弱梁"的建筑结构设计要求。     

扩高比对蜂窝框架抗震性能的影响

研究不同扩高比对蜂窝钢框架抗震性能的影响.以蜂窝式钢框架结构抗震性能试验为基础,利用有限元软件建立合理的有限元模型.对开孔形式相同的蜂窝梁采用不同腹板扩高比框架结构,并模拟低周反复荷载作用下的受力过程和破坏形式.得到了不同扩高比下蜂窝钢框架的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性等性能,并进行对比与分析.结果表明:开孔形式...     

节点支撑对单层单跨轻型门式刚架结构抗震性能影响研究

轻型门式刚架结构由于自重较轻,传统观点认为地震作用对其影响较小,但从近期国内外发生的数次强地震破坏情况发现,该结构依然会发生破坏。基于门式刚架整体拟静力试验结果,提出一种抗震构造措施:具体为梁柱节点区域增设支撑,通过支撑连接,节点域的受力更加合理,整体结构的承载力得到提高。通过有限元软件对节点支撑门式刚架进行滞回模拟,得到结构的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性及耗能能力等,并与不设支撑的门式刚架进行比较发现:带节点支撑的门式刚架破坏形式发生明显改变,应力分布更加合理,极限承载力提高20%以上。门式刚架良好的抗震性能体现在较高的承载力上,节点支撑可有效提高整体结构的承载力,且构造简单,施工方便,具有较好的工程应用意义。     

不同支撑体系对钢框架抗震性能的影响分析

带支撑的钢框架结构是小高层建筑中常见的一种抗侧力体系。针对一幢12层的钢框架结构,利用PKPM软件设计了具有X型、V型和人字型3种不同支撑形式的结构体系,提供了主要构件的尺寸和结构的振动特性,然后利用有限元软件SAP 2000建立了3种支撑形式的三维有限元分析模型,进行了多遇和罕遇地震作用下的反应谱分析和Pushover的弹塑性分析,探讨了不同支撑形式对该结构动力特性和地震响应的影响。分析结果表明,3种支撑形式对结构刚度提高的效果比较接近,而V型和人字型的计算结果基本一致,小高层钢框架结构通过设置支撑体系,能够保证结构满足多遇和罕遇地震作用下我国抗震设计规范的要求,分析结果可供工程设计人员在结构选型时参考。     

耗能梁段长度对K形偏心支撑钢框架抗震性能的影响

分析了K形偏心支撑钢框架中耗能梁段的受力特性,利用非线性有限元程序探讨了耗能梁段长度对K形偏心支撑钢框架刚度、延性及耗能性能的影响,提出了初步设计时耗能梁段长度的取值范围。     

轻型门式刚架抗震性能有限元分析

如今轻型门式刚架被广泛应用,但在规范及文献中对门式刚架的整体抗震性能均未作出明确的规定。本文利用ANSYS对门式刚架进行有限元分析,重点研究门式刚架在循环荷载下的破坏机理,承载能力及变形能力,以用于评价门式刚架的整体抗震性能及设计的合理性。     

装配式预应力框架结构抗震性能研究综述

装配式预应力框架结构是实现建筑工业化发展的重要结构形式,装配式预应力框架结构具有施工便捷、节能环保、安全经济等多方面优点,是符合我国发展需要且应用前景广阔的新型结构形式.文中分析总结了该领域国内外学者通过采取不同的预制梁柱节点的连接方式,对比预制节点与现浇节点,研究不同连接方式对节点在地震作用下的抗震性能的影响,发现预...     

模块化装配式钢结构桁架梁承载力性能研究

对装配式钢结构住宅体系的钢桁架梁承载力进行研究,采用有限元软件ANSYS建立不同跨度、不同弦杆尺寸的钢桁架梁有限元模型,对其进行非线性静力分析,对比不同参数桁架梁的荷载-位移曲线,对桁架梁的极限承载能力以及变形破坏特性进行分析研究,获得装配式钢结构体系中钢桁架梁的破坏机理。钢桁架梁破坏时塑性区主要在跨中弦杆处,而腹杆相对受力较小,跨中弦杆先于腹杆破坏,满足"强剪弱弯"的设计要求;各桁架梁屈服荷载与极限荷载相差比较大,使得构件从屈服到破坏有较大的延性空间。