门式刚架轻型钢结构工业厂房柱脚抗剪试验研究与理论分析

本文对门式刚架轻型钢结构工业厂房柱脚抗剪机理进行了试验研究和理论分析。由试验结果可知,柱脚具有一定的嵌固性,可传递部分弯矩。柱脚实际存在的弯矩使柱脚一侧锚栓受拉,另一侧底板反力相应增大,从而使柱脚摩擦力即柱脚抗剪承载力得到提高。根据柱脚抗弯刚度计算公式,本文提出了柱脚简化计算模型,由此模型求得考虑柱脚转动约束后的底板反力,从而进行柱脚摩擦抗剪计算。根据试验研究及理论分析,本文得出了柱脚实际存在的弯矩对其抗剪承载力有很大提高的结论,提出了考虑柱脚转动约束影响下的柱脚抗剪计算方法,并提出了可以免设柱脚抗剪键的设计建议。     

锚栓预紧力对柱脚抗剪设计的影响分析Ⅰ:铰接柱脚

《钢结构设计规范》和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》对钢结构柱脚抗剪都明确规定:柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力,水平剪力可由底板与混凝土基础间的摩擦力或设置抗剪件承受。柱脚设置抗剪件的条件为:μN相似文献   

单个锚栓抗拉承载力试验研究与有限元分析

对单个锚栓抗拉承载力进行了试验研究和有限元分析,两者结果基本吻合,验证了锚栓承载力试验的可靠性和有限元分析方法的合理性,由此得到的锚栓本构关系可为受拉柱脚节点研究提供参数,同时也为实际工程提供参考。数值分析考虑了锚栓和混凝土接触面粘结滑移非线性,采用面面接触来模拟锚栓与混凝土的共同工作,较能反映实际受力情况。     

关于美国规范中柱脚锚栓的设计

工业与民用钢结构中柱脚锚栓是一种常用的钢结构与基础连接的重要构件,但国内对柱脚锚栓工作性能的研究和介绍比较少,规范中关于柱脚锚栓的介绍也比较少。国内关于柱脚锚栓的受力规定也比较单一,只参与受拉,不参与抗剪,美国规范中地脚锚栓既抗拉又抗剪。总结了美国规范对地脚锚栓的理解和设计,就柱脚锚栓的类型、工作性能、破坏形式以及参与抗拉和抗剪时的构造要求进行描述。该研究了加深对柱脚螺栓的了解,也可以为在工作中进行地脚锚栓设计时提供参考和比较。希望能借此文促进专业人员对柱脚锚栓的研究,充分利用锚栓本身及周边钢筋的强度,避免材料的过度浪费。     

柱脚锚栓抗剪性能分析

本文提出了钢结构柱脚锚栓的受力模型,在总结国内外柱脚锚栓抗剪计算方法的基础上,通过实例计算了单个锚栓及整个柱脚的抗剪承载力,结果证明柱脚锚栓是可以参与抵抗水平力的,可以在柱脚设计中适当应用。     

柱脚弹性约束对门式刚架侧移和内力的影响

提出了拉压异性多弹簧柱脚模型以考虑外露式柱脚的弹性转动刚度，并将其引入单层轻型门式钢刚架的分析。算例结果表明：采用一对锚栓固定柱脚的轻型门式刚架，考虑柱脚转动刚度计算所得的最大柱顶侧移与铰接模型相比例移减小20％-40％左右。     

外露式钢柱脚抗震性能试验研究

为研究外露式钢柱脚的抗震性能,对其进行了水平往复加载试验。试验中以锚栓的材料、数量和排列方式以及柱脚承受轴力等为变化参数,分析了不同参数对柱脚抗震性能的影响,研究了柱脚的承载力、刚度、延性及耗能能力等。结果表明:当钢柱受轴拉力作用时,外露式柱脚底板与基础分离,两侧锚栓同时承受拉力和剪力,柱脚产生明显的滑移变形,当柱转角为2%时锚栓断裂,受弯承载力为相同轴压试件的17.7%。当钢柱受轴压力作用时,外露式柱脚产生转动变形,底板绕某一点转动,翘起处锚栓受拉,另一侧底板与混凝土基础接触产生压应力。采用热轧锚栓的外露式柱脚在大变形下表现出良好的耗能能力,而采用冷拔锚栓的外露式柱脚在柱转角为4%时破坏,转角延性系数降低了约60%。当轴压比为0.2时,在不同位置增加2个锚栓后,外露式钢柱脚受弯承载力较基本试件的分别提高了10%和16%,耗能能力分别提高了19%和9%。锚栓的布置方式对柱脚的初始刚度及耗能能力影响较大。     

往复荷载下预紧力对露出型柱脚力学性能的影响

预紧力作用下锚栓与结构协同工作时柱脚各组件的应力和柱脚刚度发生怎样的变化,有待于进一步研究.以露出型柱脚为研究对象,利用ANSYS软件,建立考虑接触的三维有限元模型,进行循环荷载下的非线性分析,研究锚栓预紧力对柱脚整体及各部分组件的力学性能影响.结果表明:预紧力可使锚栓与底板的连接更加紧密,增强柱脚的整体性和初始抗弯刚度,延缓底板的翘曲,但是由于锚栓预紧力的影响,锚栓的塑性变形发展趋势增加.考虑抗震设防要求进行柱脚设计时宜合理选择锚栓预紧力.     

钢结构外露式刚接柱脚锚栓设计与计算

钢结构外露式刚接柱脚主要有：平板柱脚、靴梁式柱脚;其设计与计算主要包括：柱脚锚栓计算、柱脚底板几何尺寸的确定、靴梁几何尺寸的确定、靴梁抗剪计算。本文以某设计项目为例,对钢结构外露式刚接柱脚进行锚栓设计与计算,可供类似工程的设计参考。     

外露式钢柱脚受剪性能试验研究

以轴力和锚栓数量及其布置形式为参数,对4个外露式钢柱脚试件进行了水平往复加载试验,对其受剪性能及受剪机制进行分析。当柱脚所受轴力为压力时,柱脚的剪力由其与基础顶面间的静摩擦力传递给基础,且柱脚弯矩对其受剪承载力有提高作用。当柱脚所受轴力为拉力时,柱脚底板与基础表面间分离,柱脚在水平荷载作用下发生滑移,此时锚栓参与承担水平力,但其承担水平力的能力较小。柱脚受弯承载力随着柱脚锚栓数量的增加而增大。当锚栓数量从4个增加到6个时,柱脚受弯承载力增加了12%,耗能能力增加了20%。配置相同数量锚栓柱脚的滞回行为随着锚栓布置方式的不同也有所改变。将锚栓布置在沿加载方向的最外侧时,可以最大程度地利用每个锚栓的承载力。因此,在设计外露式柱脚时需要考虑锚栓布置方式,以便充分利用锚栓的受拉性能。     

锚栓预紧力对柱脚抗剪设计的影响分析Ⅱ:刚接柱脚

对于轻钢结构刚接柱脚,往往弯矩M和剪力V较大,而轴力N相对较小,对柱脚抗剪的设计要求更加严格。而弯矩M的存在和锚栓预紧力将影响刚接柱脚的抗剪,将直接提高刚接柱脚的抗剪承载力。本文对同一种刚接柱脚有限元计算模型,分别计算刚接柱脚在不同弯矩情况下和不同锚栓预紧力作用下的柱脚抗剪承载力,分析柱脚锚栓预紧力对柱脚抗剪的贡献,并根据计算结果,柱脚设置抗剪件条件为:μF相似文献   

外露式钢柱脚抗弯性能试验研究

通过拟静力试验研究箱型截面柱、厚底板和混凝土基础组成的外露式柱脚在极大变形下的抗弯性能及传力机制。通过试验研究锚栓的材质、数量和排列方式以及轴压比等参数对外露式柱脚的抗弯承载力、抗弯刚度、延性及耗能的影响。结果表明,增加2个锚栓可以提高20%左右的抗弯承载力,并提高耗能能力,但对初始刚度的提高并不明显。冷拔锚栓严重降低了柱脚的延性和耗能能力,不宜采用。柱脚承受竖向拉力时,柱脚节点将主要通过剪切变形来抵抗水平荷载,柱脚的抗弯承载力低、刚度小、耗能和延性较差。     

外露式钢柱脚的设计方法

通过对外露式柱脚的受力分析,结合工程实例,对国内常用的锚栓计算方法进行比较,并对GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》中对于柱脚锚栓的规定进行论证,可供设计人员参考。     

新型中波塔绝缘柱脚性能研究

提出了一种新型高强聚酯绝缘柱脚,将圆筒形高强聚酯绝缘体作为抗压组件,将高强聚酯筋作为抗拉组件,同时对高强聚酯筋施加一定的预拉力,从而提高整个绝缘柱脚的抗侧刚度,使其不仅易于抗压也易于抗弯和抗拉,改善了整个绝缘柱脚的多向受力性能,提高了其韧性。针对一实际工程,进行了结构柱脚设计以及相应的结构实际受力性能试验。试件为足尺中波塔绝缘柱脚,按实际施工方法组装,依据结构受力分析的结果,分为压剪和拉剪两种工况加载。通过理论及试验研究,分析了新型绝缘柱脚的受力性能,并推广到实际工程中应用。     

钢柱柱脚锚栓的应力分析和设计

<正> 钢柱柱脚为上部钢结构与基础底座连接的重要枢纽,影响着整个上层结构的刚度和强度。但世界各国目前所采用的计算柱脚锚栓的方法很不统一,计算结果差异很大。在所采用的方法中,一般都缺少必要的说明和分析,试验验证更少见到。在各种计算方法中,经常采用不同的混凝土压应力分布曲线图形(三角形、长方形或抛物线形)。当认为靴梁刚度为无穷大,采用温盖尔理论时(图1(a)),在弹性阶段有的采用三角形图     

柱脚锚栓计算方法

针对石油化工装置中柱脚锚栓的受力情况进行了分析,提出了四种受力情况,是否考虑锚栓与混凝土基础弹性性质的压弯受力状态及有无受压区的拉弯受力状态,并详细推导每种状态下柱脚锚栓受拉力的计算过程,以期指导相关设计工作。     

钢结构柱脚圆、环形底板锚栓的优化设计

对钢结构柱脚圆、环形底板锚栓的设计进行讨论。考虑锚栓和混凝土的线弹性性质以及多个锚栓的作用,并以单向迭代法进行计算,得到较为精确的结果,并用工程实例加以说明。     

化学锚栓裂缝反复开合试验研究

化学锚栓已广泛应用于各类工程的加固和改造,但化学锚栓性能与混凝土基材开裂状况之间的关系尚待深入研究.通过化学锚栓裂缝反复开合性能试验,研究混凝土基材开裂状况对化学锚栓性能的影响.结果表明:在混凝土基材裂缝反复开合时,化学锚栓的位移变化量很小,满足使用要求.另外,试验还对化学锚栓三种主要的破坏形态进行了观察,通过计算抗拉承载力变异系数及锚固系数,得到了化学锚栓在开裂混凝土中的剩余抗拉承载力.     

预应力锚栓柱脚设计及应用

对当前普通锚栓柱脚和现有两种刚接柱脚的不足之处进行总结,提出应用预应力锚栓的新刚性柱脚连接形式,并对连接的设计和施工中遇到的关键性问题提出解决方案。此连接形式中锚栓受力明确,通过直接张拉的方法,能充分发挥锚栓强度,节约节点材料。     

钢柱脚锚栓的设计方法

对国内外柱脚锚栓设计方法进行了回顾和比较，对单个锚栓的破坏模式和承载力进行了总结。比较发现，与我国不允许锚栓参与抗剪的规定相反，欧美国家都允许锚栓参与抗剪；在锚栓抗拉强度设计值的取值方面，欧美等国将锚栓的强度设计值取与普通螺栓或与制作螺栓的材料相应的强度设计值，而我国规范取值则在普通螺栓已经较低的基础上再打8折。本文还对已知柱脚截面内力计算锚栓拉力的方法进行了总结和比较，并依据塑性力学的上下限定理进行了评论。在总结的基础上建议了单个锚栓的设计准则和锚栓拉力的计算方法。