装配式钢结构梁柱节点承载性能研究进展

按照装配式钢结构梁柱节点抗震耗能方式和构造形式,将其分为自耗能梁柱节点和附加耗能元件梁柱节点.针对自耗能节点,论述了各主要自耗能类型的构造形式、强度、刚度和抗震性能,总结了其相适应的设计参考建议;针对附加耗能元件节点,阐明了各主要附加耗能元件类型的布置、强度和刚度的影响程度以及其破坏形态,归纳了其相对应的设计指导意见....     

焊接残余应力对钢框架梁柱节点抗震性能影响研究

以钢框架梁柱节点为研究对象,利用ABAQUS有限元分析软件"生死单元"功能模拟了瞬态焊接过程,得到了焊接温度场的分布,采用顺序耦合法得到了焊接应力场的分布。在此基础上,针对有、无考虑焊接残余应力的两种有限元模型,分析了焊接残余应力对节点的滞回性能和断裂性能的影响。研究结果表明,焊接残余应力对钢框架梁柱节点的影响明显,在设计和施工时应予以注意并采取相应的防范措施。     

方钢管混凝土框架梁柱节点的抗震性能研究

采用ANSYS有限元软件对方钢管混凝土框架梁柱常用的两种节点形式即栓焊混合连接和全焊接连接进行了三维实体建模 ,在此基础上利用非线性有限元方法研究了两种节点在低周往复荷载作用下的滞回性能 ,并对两种节点形式的抗震性能进行了比较 ,结果表明 ,全焊接连接节点的抗震性能优于栓焊混合连接节点。     

高层钢框架新型梁柱节点抗震性能试验研究

本文提出了三种焊接孔扩大型梁柱节点,完成了8个足尺试件在四种反复荷载历程下的破坏试验。对节点破坏模式和滞回曲线的比较分析表明,焊接质量是防止节点脆性破坏的首要保证,明显的焊接缺陷容易导致裂缝过早开始扩展,从而降低节点延性和耗能能力。节点局部构造尤其是焊接孔形状尺寸对于节点应力集中情况和节点破坏模式有很大影响。本文提出的焊接孔扩大型节点可以不同程度地缓解局部应力集中,同时通过采用较长的焊接孔,使节点破坏模式转变为梁翼缘的局部屈曲,降低了对接焊缝发生脆性破坏的可能,对节点延性有较大的改善作用。焊接孔扩大型节点构造也便于加工制作,是一种值得推荐的新型节点形式。     

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。     

钢框架梁柱节点力学性能研究

在美国的Northridge地震和日本阪神地震中,钢框架梁柱刚性连接节点发生严重的脆性破坏现象,显示出节点构造还不尽合理,需对其进行构造改进.文中提出三种改进方式,通过对改进后节点的有限元计算分析,结果表明:在反复荷载作用下,改进节点强度和刚度较好,能够满足我国抗震规范的要求;塑性铰外移,改善节点区的力学性能;加载到极限状态时,节点域变形很小,满足强节点弱杆件的抗震设计原则;且节点构造简单,易于工地现场施工.     

改良型梁柱节点用于D型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析

偏心支撑框架结构体系是一种非常适合强震地区的抗震结构体系。D型偏心支撑钢框架结构是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,其耗能梁段与柱直接相连,为了满足梁端抗弯承载力的设计要求和保证耗能梁段充分发展剪切塑性变形,一般需要对梁柱连接节点处采取一些加强措施。利用ANSYS有限元程序,针对传统节点比较分析了两种改良型梁柱连接节点的D型偏心支撑框架。分析结果表明,改良型节点的D型偏心支撑将耗能梁段外移不与柱直接相连,有良好的强度、刚度,不仅可以使剪切屈服的区域远离梁翼缘焊缝,而且可以放松钢柱对梁端部的变形约束,从而提高整个耗能梁段的耗能能力。     

装配式框架结构新型梁柱节点抗震性能试验

针对目前装配式混凝土框架结构梁柱节点连接工艺复杂、质量控制难等问题,提出一种构造简单,安装方便的新型节点连接形式。通过对5个足尺寸模型试件进行拟静力试验,得到了各试件破坏形态、滞回曲线、骨架曲线和延性系数等抗震性能参数。结果表明:新型节点试件从加载到破坏均经历了弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段,破坏区域主要发生在后浇区域与预制节点梁结合处,节点核心区没有明显破坏,符合强节点抗震设计理念;滞回曲线在试件屈服前呈梭形,屈服后产生捏缩现象而趋于S形,试件耗能能力与全现浇式节点大致相同,能量耗能系数随混凝土强度等级、配筋率提高而变大,延性系数平均值为6. 51,钢筋钩挂连接处工作性能良好。     

基于悬挂连接的韧性钢框架梁柱节点抗震性能数值模拟

为解决震后钢框架梁端因塑性损伤导致的残余变形过大而无法修复的问题,提出一种具有低损伤和易拆卸的新型韧性钢框架梁柱节点,在梁上翼缘顶部采用悬挂抗剪连接形成旋转中心,在梁下翼缘通过屈曲约束板拉压屈服耗散地震能量。通过ABAQUS有限元软件对该节点受力性能开展研究,提出悬挂栓接和悬挂焊接两种构造,并与传统焊接节点进行对比。结果表明:该节点与传统节点具有相同弹性刚度,屈服耗能主要集中在屈曲约束板,有效避免梁端塑性损伤、屈曲和断裂,显著提高节点的震后可恢复性;在弹塑性阶段,节点旋转中心基本位于梁上翼缘附近,节点弯矩主要由屈曲约束板和悬挂抗剪连接的拉压力偶提供,滞回环饱满稳定;悬挂栓接和悬挂焊接对节点性能无显著影响。     

钢管混凝土框架梁柱刚性抗震节点的试验研究

本文介绍了５个钢管混凝土框架梁柱刚性抗震节点的试验结果，其中２个试件采用钢梁，３个试件采用钢筋混凝土梁．试验结果表明，钢管混凝土框架梁柱刚性抗震节点有很好的抗震性能，能够保证钢管混凝土框架在地震区推广应用．同时，提出了钢管混凝土框架梁柱刚性节点抗震设计要点和合理的设计建议，可供设计时参考．     

FRP增强混凝土平面框架边节点的抗震加固研究

基于国内外FRP增强混凝土结构的研究与进展,提出了有效、可行的加固方法和设计计算思路,完成3个T形边节点FRP加固试件和1个对比试件的试验,结果表明,加固后节点的抗震性能有了明显改善。     

带支撑的钢框架梁柱节点的力学性能研究

针对钢框架腹板双角钢梁柱半刚性节点连接受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,应用非线性有限元软件ANSYS对带有支撑和无支撑的这种半刚性节点进行了数值模拟,分析比较了支撑对梁柱节点区域应力分布的影响,应力应变分布特征以及承载力的变化。结果表明:钢框架腹板双角钢梁柱半刚性节点加上支撑后,较大幅度的提高了节点的刚度和承载力,有效的转移了塑性铰,反复荷载作用下的滞回曲线更加饱满,拥有更好的抗震性能。     

预应力混凝土斜交梁柱节点抗震性能试验研究

为确保大悬挑预应力混凝土斜交梁柱空间框架结构的抗震性能,通过模型试验,研究了2个预应力梁、柱节点试件的抗震性能.试验过程中研究了试件在混凝土开裂时各阶段的现象,并考虑了P-△滞回曲线、P-△骨架曲线、位移延性与变形能力、耗能能力等多种参数的影响.试验证明,预应力混凝土斜交梁柱节点在水平荷载作用下满足抗震要求和设计规范,可应用于工程中.     

X形插板连接型钢结构梁柱节点受力性能

为提高采用梁柱栓焊连接节点的变电站的安装施工效率,考虑变电站钢结构受力性能特点,提出在方钢管柱4个角部的45°方向焊接柱端钢板,钢梁端部焊接梁端钢板,然后通过高强螺栓连接梁端钢板和柱端钢板形成一种新型X形插板连接型钢结构梁柱装配式节点。设计了4个具有不同梁端钢板厚度和螺栓直径的节点模型并进行了受力性能试验。采用ABAQUS软件建立了节点模型并验证了模型的准确性,基于校核后的节点有限元模型分析了柱端钢板厚度和螺栓数量对节点受力性能的影响。结果表明:节点破坏主要发生在钢梁与梁端钢板焊缝连接处; 增加梁端钢板厚度和螺栓直径能显著提高节点的转动刚度和承载力,但仍为半刚性连接节点; 增加柱端钢板厚度和增加螺栓数量可以减小柱端钢板的损伤,但对梁端钢板损伤几乎不产生影响,同时增加螺栓数量的设计方式还可以提高节点的承载力。     

碳纤维布-角钢组合加固混凝土框架节点抗震性能试验研究

在理论分析的基础上,提出了适用于混凝土框架节点抗震加固的碳纤维布-角钢组合加固方法,并通过2个节点试件的低周反复加载试验对该方法进行了检验。试验结果表明:碳纤维布-角钢组合加固体系能够有效地增强节点核心区的抗剪承载力,改变节点的剪切破坏模式,提高节点的承载力与延性,使得加固节点的强度和刚度退化得以滞后,耗能能力得到大幅度提高,从而显著改善了梁柱节点组合体的抗震性能。     

碳纤维布加固混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

通过7个足尺混凝土梁柱节点的低周反复加载试验,对应用碳纤维布的两种空间框架节点加固方法及一种平面框架节点加固方法进行了分析研究。试验结果表明,所采用的不同加固方法均能够有效地增强节点核心区的抗剪性能,改变节点的剪切破坏模式,提高节点的承载力与延性,使得加固节点的强度退化和刚度退化得以滞后,耗能能力得到大幅度提高,从而有效改善了梁柱节点组合体的抗震性能。     

某高层建筑采用防屈曲支撑的减震性能研究

某高层建筑为钢筋混凝土框架结构体系,为提高结构的抗震性能,增设了防屈曲支撑,为了验证防屈曲支撑的减震效果,对无支撑结构、普通钢支撑结构和附加防屈曲支撑结构进行了多遇地震和罕遇地震下的抗震性能分析。分析结果表明:增设防屈曲支撑后可有效改善结构的抗震性能,从而提高结构抵抗地震作用的能力。     

薄壁矩形钢管混凝土梁柱节点试验研究

钢管混凝土结构因其诸多的优越性得到越来越多的应用。对薄壁矩形钢管混凝土两种形式梁柱节点的试验研究和分析表明,这些节点具有良好的力学性能,完全可以在多层建筑中使用。     

屈曲约束支撑与钢框架节点板连接的抗震性能#br# 试验与分析研究

屈曲约束支撑作为耗能减震构件,其与钢框架连接形成屈曲约束支撑钢框架结构体系。然而目前对于屈曲约束支撑与节点板不同连接形式的抗震性能和破坏模式尚缺乏研究。为了获悉不同连接形式对屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能和破坏机理的影响,进行5榀屈曲约束支撑与钢框架节点板连接试件的水平低周往复荷载试验,观察试验现象和破坏特征,考察屈曲约束支撑与节点板两端采用销轴连接、螺栓连接、焊接连接和混合连接对钢结构抗震性能的影响,研究屈曲约束支撑与钢框架节点板连接试件的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标,探讨屈曲约束支撑与钢框架节点板转动变形和关键部位的应变规律,分析结构的破坏模式和各构件屈服顺序。结果表明：屈曲约束支撑的芯板先于梁、柱和节点板屈服,试件滞回曲线饱满,表现出良好的抗震性能和延性。文章研究成果以期为屈曲约束支撑钢框架结构设计和应用提供科学依据。     

装配式混凝土梁柱节点抗震性能试验与数值模拟

为研究不同螺栓强度等级对新型装配式半刚性混凝土梁柱节点抗震性能的影响,分别对螺栓等级为5.6级和8.8级的梁柱节点进行了足尺试验,分析了节点的滞回曲线、骨架曲线、割线刚度、等效黏滞阻尼系数等抗震性能指标,并基于ABAQUS有限元软件对现浇节点和5.6级螺栓连接的试验节点进行了数值模拟。结果表明:基于5.6级和8.8级螺栓连接的半刚性梁柱节点均具有良好的抗震性能和耗能能力,2组梁柱节点构件的刚度均随着位移等级的增加而逐渐降低,与5.6级螺栓连接的节点相比,8.8级螺栓连接的节点刚度退化速率较快,且正向加载下5.6级螺栓连接节点的极限承载力为8.8级螺栓连接节点的85.42%,负向加载下5.6级螺栓连接节点的极限承载力为8.8级螺栓连接节点的83.68%; 有限元模拟结果具有较高的准确性,能够很好地反映节点构件的抗震性能; 与现浇节点对比发现,现浇节点在耗能能力方面比试验节点好,但试验节点的极限承载力要优于现浇节点; 所得结论可为装配式半刚性梁柱结构的抗震设计提供依据,为新型装配式梁柱节点构件的发展及应用提供参考。