剖分T型钢梁柱连接滞回性能研究

T型钢梁柱节点是典型的半刚性连接形式之一,目前已初步应用在工程实践中。本文对T型钢连接原型模型进行循环荷载作用下的试验研究,并对试验模型进行非线性有限元分析计算,分析了剖分T型钢梁柱连接节点在循环荷载作用下的破坏机理,为T型钢梁柱连接在钢框架中的应用提供一定的理论依据。     

T型钢连接钢框架节点半刚性性能分析

利用有限元分析软件ANSYS对节点进行建模,分析结构在承受竖向荷载下的刚度、变形、承载力、破坏形式等特征,总结了对T型钢连接构造的一些建议,并通过模拟分析及试验对比,得出了一些有益的试验结论。     

钢框架T型钢连接节点的受力性能研究

通过拟静力试验以及有限元ALGOR程序,对钢框架T型钢连接节点进行了低周反复荷载作用下试验研究和非线性有限元分析,研究了T型钢连接节点的破坏形式、受力性能。分析结果表明:T型钢连接节点具有较好的延性,翼缘刚度的不同对延性影响较大;T型钢连接节点的滞回曲线稳定饱满,具有较为理想的抗震耗能作用;翼缘的厚度对T型钢连接强度的影响较大。     

钢梁柱节点域屈服后受力性能分析

利用大型通用有限元软件ANSYS8.0,主要针对在单调加载的作用下,论讨了柱翼缘厚度、横向加劲肋厚度、柱翼缘宽度、横向加劲肋宽度对节点域各受力性能的影响,以促进钢梁柱节点域的研究,可供结构设计人员参考。     

钢框架梁柱T型钢半刚性连接节点的性能研究

对实际工程中所采用的T型钢半刚性连接节点性能进行了研究,采用通用的有限元程序ANSYS对节点性能进行了非线性有限元分析,讨论了节点各组成要素对节点性能的影响。结果表明:柱翼缘厚度、T型钢翼缘厚度和连接螺栓竖向间距对节点性能影响较大,而柱腹板、T型钢腹板以及连接螺栓水平方向间距对节点性能影响较小,节点破坏主要由柱翼缘和T型钢翼缘控制。研究表明,T型钢梁柱连接节点属于半刚性连接节点,节点的半刚性对钢框架性能影响非常大,设计中不容忽视。     

T形钢连接半刚性梁柱节点受力性能研究

轻钢结构施工速度快,适用于办公楼、仓库、体育场馆及低、多层住宅建筑等,但其节点区受力复杂、影响因素多、节点设计和相关规范不够完善。为分析螺钉个数、间距、直径等因素对T形钢连接的梁柱半刚性节点区受力性能的影响,得到节点的弯矩-转角曲线模型,对该类梁柱节点进行静力试验研究;采用ABAQUS有限元分析软件对其受力性能进行模拟,验证模型的有效性,在此基础上进行参数分析,建立梁柱节点的弯矩-转角数学表达式。结果表明：节点的破坏模式均为自攻螺钉被剪断; 随着自攻螺钉个数、间距、直径的增加,其极限弯矩和初始转动刚度逐渐增大,其中螺钉个数影响最大;通过回归分析建立的梁柱节点弯矩-转角表达式偏于安全,可供后续设计参考。     

钢框架梁柱T型钢连接节点的性能研究

根据钢框架梁柱剖分T型钢连接节点的简化力学模型,提出一种用已知节点尺寸来预测其Mθr关系的非线性数学模型,模型中的主要参数是节点初始转动刚度和极限承载力。在对节点的初始位移和极限承载力做了理论分析后,给出了计算初始转动刚度和极限承载力的方法。将建议公式计算值和试验结果作了比较,验证了初始转动刚度和极限承载力的计算方法和数学模型的正确性。     

节点域对钢框架梁柱连接受力性能的影响

在对30层钢框架进行预设计的基础上,选定梁柱栓焊连接试件进行有限元分析。经过对该连接试件及其节点域的滞回性能和应力分布进行有限元分析后得出,节点域具有非常稳定的非线性变形能力和耗能能力,对连接的塑性转动能力贡献较大。建议设计中允许节点域发生非线性变形,以降低对连接的塑性转动能力要求。节点域的剪应力在节点域中心最高,向四角逐渐降低,节点域剪切屈服后,几乎所有的柱轴力都转移到柱翼缘上。建议设计时选用翼缘宽大的柱截面,以保证柱翼缘能够承受因节点域剪切屈服而由柱腹板转移的压力。     

T型钢连接的钢框架梁柱节点在低周往复荷载作用下的抗震性能分析

采用ANSYS有限元软件对T型钢梁柱节点进行三维实体建模,并在此基础上利用非线性有限元方法研究不同节点在低周往复荷载作用下的滞回性能。结果表明：T型钢连接节点的滞回曲线稳定饱满,具有较为理想的抗震性能。T型钢翼缘厚度、是否设置加劲肋和螺栓竖向排列方式对节点抗震性能影响较大;柱腹板厚度、梁翼缘和腹板厚度对抗震性能影响较小,T型钢梁柱节点属于半刚性节点。     

半刚性T型钢梁柱连接的滞回性能研究

为了研究T型钢梁柱连接的滞回性能,对T型钢梁柱连接节点进行了循环加载的有限元模拟和模型试验研究。分析了连接节点关键部件在荷载作用下的应力应变发展情况,并对有限元分析结果和试验结果进行了对比。结果表明:T型钢连接在循环荷载作用下表现出了良好的延性。     

方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点的受力性能分析

基于方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点抗震性能试验,利用通用有限元软件ABAQUS建立试验中4个试件的有限元模型：核心混凝土采用ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型,该模型考虑了混凝土在反复荷载下的刚度退化.通过对模型的荷载-位移全过程分析,将计算结果与试验结果对比可知,两者吻合较好,说明用该模型进行方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点的全过程分析是可行的.此外,用该模型分析了不同参数对此类节点荷载-位移曲线的影响规律,可为设计提供依据.     

基于ANSYS的局部外包钢板箍装配式新型柱节点的研究

基于新型装配整体式局部外包钢板箍柱节点的试验研究,利用大型通用有限元分析软件ANSYS 10.0对其进行低周反复作用下的三维非线性有限元分析,同时考虑不同轴压比对结构抗震性能的影响。结果表明,有限元软件能较好地模拟分析局部外包钢板箍装配式新型柱节点,此新型节点具有较好的抗震性能,所得的模拟结果与试验数据基本吻合。可为理论分析研究和部分工程应用提供参考。     

高强螺栓连接钢梁-混凝土柱组合节点的抗震性能

提出了一种螺栓端板连接的钢梁-钢筋混凝土柱新型组合节点,为了研究这种新型节点的抗震性能,对两组足尺试件进行了模拟地震加载试验。试验结果表明,两组试件均具有较高的承载力、良好的延性和耗能能力,它们的延性系数都超过4。由于试件JD02采用了比试件JD01更厚的端板、更大直径的高强螺栓,破坏形态由JD01的螺栓断裂变成JD02螺栓断裂同时还发生梁铰破坏。结果表明,JD02具有更高的承载力、更大的延性和更好的耗能能力。由试验结果可看出,这种新型节点具有优良的抗震性能;影响其抗震性能的主要因素是高强螺栓的预拉力和端板的厚度。     

方钢管混凝土柱-钢梁节点非线性有限元分析

利用非线性有限元软件ANSYS,对钢材采用Von-Mises屈服条件和双线性随动强化本构关系,对混凝土采用前人总结的弹塑性本构关系,对混凝土裂缝和高强螺栓连接的面-面接触等问题采用ANSYS提供的判别准则,采用三维实体单元对带内隔板的方钢管混凝土柱-钢梁栓焊连接节点进行了三维建模,模拟分析了钢管混凝土柱中钢材、混凝土强度等级等因素在单调加载和低周反复加载下对节点受力性能的影响,并对节点抗震指标进行了分析比较,得到的有限元分析结果可供试验和设计参考。     

钢框架梁柱铸钢件连接节点静力性能研究

提出了一种新的半刚性连接节点形式——铸钢件连接节点,为了研究影响铸钢件连接节点静力性能的因素,采用ANSYS软件进行大量的非线性有限元分析,研究了铸钢件加劲肋厚度、短肢厚度、长肢厚度、螺栓间距等因素对此连接性能的影响。结果表明：设置加劲肋对节点的极限承载力和初始转动刚度影响很大,加劲肋厚度变化影响不大,竖向间距影响比水平间距大。     

无工艺孔钢梁与H型钢柱焊接节点受力性能分析

以无工艺孔钢梁与H型钢柱焊接节点作为研究对象,基于ABAQUS有限元分析与拟静力试验,对无工艺孔节点与普通工艺孔节点受力性能进行比较,并阐述无工艺孔节点的性能优势及在我国应用的可行性。结果表明,无工艺孔法应用于钢结构梁柱节点,可以有效地提高节点的抗震性能,在我国现阶段钢结构加工技术条件下应用具有可行性。     

钢梁-钢管混凝土柱穿心节点力学性能研究

对规范中推荐的钢梁-钢管混凝土柱穿心节点进行了力学性能研究,包括进行4个比例为1∶3的节点模型静力试验,量测节点区变形、梁端挠度、M-θ曲线等;用ANSYS建模进行有限元分析,利用试验结果对模型的适用性进行了评价;并采用有限元模型分析截面尺寸、梁柱线刚度比、轴压比等因素对节点刚度的影响;最后对该节点的适用性进行了探讨,并对其构造提出改进意见。     

钢管混凝土柱-环梁节点受力分析

为了了解钢管混凝土柱-钢筋混凝土环梁节点的受力性能,使用通用有限元软件对此种节点进行了静载和低周反复荷载作用下的非线性有限元分析。分析结果给出了节点裂缝发展情况、破坏形态、梁端弯矩转角滞回曲线。结果表明:钢管混凝土柱-钢筋混凝土环梁节点能够实现"强连接、弱构件"的抗震设计概念。基于分析结果对此节点设计提出以框架梁轴线为中心±25°环梁范围内箍筋加密的建议。     

RCS混合框架节点受力性能的非线性有限元分析

建立钢梁—钢筋混凝土柱(RCS)混合框架结构节点的非线性有限元模型,并考察轴压比、面承板等对节点受力性能的影响。分析结果表明,有限元模型的计算结果与试验结果吻合良好,从而验证了有限元模型的正确性。最后指出目前研究的不足及对进一步研究提出一些建议。     

方钢管混凝土柱-钢梁竖向加劲板式节点参数分析

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对方钢管混凝土柱-钢梁竖向加劲板式足尺节点进行非线性有限元参数分析。探讨在单调荷载作用下,竖向加劲板的长度和高度、梁翼缘斜率对方钢管混凝土柱-钢梁竖向加劲板式节点的受力性能影响。结果表明:加劲板的长度和高度对节点的承载力、延性的影响明显;加劲板高度Hs应大于梁宽,但宜不大于梁宽的1.2倍;梁翼缘斜率ctanα建议取3≤ctanα≤4为宜。