木材-钢填板螺栓连接节点结构性能试验研究

文章主要对木材—钢填板螺栓连接节点顺纹受拉时的承载力进行研究,针对5组不同螺栓连接类型的连接节点的承载力性能进行试验研究,并分析其破坏模式和破坏机理。螺栓连接节点的延性随着螺栓数量的增加逐渐降低。采用欧洲、加拿大、美国规范的有效螺栓节点数计算公式对螺栓节点进行理论计算,并对比各自的准确性。欧洲规范得到的理论值与试验值吻合度较好。     

碳纤维增强胶合木钢填板螺栓连接节点横纹受力性能研究

胶合木钢填板螺栓连接节点横纹受力会出现脆性破坏的现象。为研究碳纤维(CFRP)增强对胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受力破坏模式、承载能力和变形能力的影响,考虑CFRP铺设位置和层数,开展销槽承压强度试验,再以螺栓边距、中距、数目、排列方式和CFRP增强方式为参数,开展节点的横纹受拉试验和有限元分析。结果表明：双面或四面粘贴2层或4层CFRP布,销槽承压强度最大可提高171%,离散系数最大可降低84%;CFRP增强节点的破坏模式由脆性破坏转变为延性破坏,极限载荷最大可提高181%,位移延性系数最大可提高625%;增强后螺栓横纹边距和中距可适当减小。基于试验结果及相关规范,给出CFRP增强横纹销槽承压强度和CFRP增强胶合木钢填板螺栓连接节点的横纹受拉承载力表达式,可为工程设计提供参考。     

木材-钢填板螺栓连接的承载能力试验研究

文章主要研究木材-钢填板螺栓连接在顺木纹受拉时的承载能力。通过试验研究,对4组不同木材厚度共20个螺栓连接试件的结构性能进行了对比,同时深入研究了其不同破坏模式和破坏机理。木材-钢填板螺栓连接的破坏模式、承载力大小及其延性性能均与连接中侧材厚度的相对大小有关。木材-钢填板螺栓连接在现代木结构中具有广泛的应用前景,本文研究成果可为我国现代木结构的加工、设计和应用提供参考。     

胶合木梁柱削弱型钢填板-螺栓连接数值模拟及参数分析

设计了槽式削弱的新型钢填板-螺栓连接,建立多组有限元模型进行数值分析。将新型连接与普通连接在刚度、延性、承载力等方面进行对比分析。考虑开槽个数、开槽边距、开槽长度、削弱高度等因素对梁柱连接性能的影响,采用正交试验设计法确定不同因素组合的模型方案,并用有限元方法探讨各因素对梁柱连接性能的影响程度和影响规律。结果表明:槽式连接的应力与变形主要集中于钢填板,且屈服早于木材的横纹劈裂,连接失效时,钢填板已发生大面积屈服,有效避免了木梁的过早劈裂,并为梁柱连接提供较好的延性; 削弱高度和开槽个数的影响最为显著,增加削弱高度以及开槽个数,使得连接整体屈服更早,而延性增强; 开槽边距增大,连接的承载力提高,但延性减小; 开槽长度对于槽式连接的刚度影响作用有限,但对屈服弯矩和延性系数的影响比较明显。     

胶合木钢填板-螺栓节点抗弯刚度研究

为明确胶合木钢填板-螺栓节点的半刚性特征,进行了考虑螺栓行距、列距、列数和胶合木截面高度等参数变化的胶合木钢填板-螺栓节点抗弯试验。得到节点抗弯刚度后与欧洲木结构设计规范((BSEN 1995-1：2004))、日本木质构造接合部设计手册里节点抗弯刚度公式计算结果进行对比,结果表明规范公式计算的节点抗弯刚度均小于试验值,通过修正规范公式可以得到更加准确的计算结果。针对日本木质构造接合部设计手册的公式引入了滑移系数修正值和顺纹嵌入刚度修正值,修正后的公式准确度高,在胶合木结构设计的过程中可以用于计算节点的抗弯刚度并得到节点抗弯刚度折减系数。     

钢框架螺栓端板节点连接受力性能的分析

对钢框架梁柱节点连接形式之一的螺栓端板竖放节点连接的受力性能进行了研究分析，提出了相应节点的计算模型并进行了分析推导。     

胶合木梁柱螺栓-钢填板节点转动性能研究

通过4组22个胶合木梁柱螺栓-钢填板足尺节点试件的单调和低周反复加载试验以及有限元数值模拟研究梁柱螺栓-钢填板节点的转动性能。试验研究表明,胶合木梁柱螺栓-钢填板节点性能主要取决于螺栓和螺孔周边木材的承压能力;节点加载初期的螺孔间隙和加载后期木材横纹裂缝张开均会导致节点刚度显著下降;同等条件下,节点初始刚度和极限弯矩随螺栓直径的减小而减小,节点初始刚度随螺栓边距的增加而减小。对试件进行有限元分析结果表明,基于有限元分析软件建立的节点三维实体模型对于节点的初始刚度和极限弯矩有较好的模拟精度(误差20%以内)。此外,模型参数分析表明,在更大取值范围内(螺栓直径12~28 mm,螺栓边距30~70 mm),螺栓直径和边距对节点性能的影响与试验结果一致。     

层板胶合木梁柱钢填板-螺栓连接节点横纹受力性能试验研究

为研究层板胶合木梁柱钢填板-螺栓连接节点横纹受力性能,对6组20个足尺节点试件进行抗剪试验,获得了节点的受剪性能指标和特征曲线。结果表明：节点的破坏均表现为木材的横纹劈裂脆性破坏,且第一条贯穿裂缝基本出现在靠近加载侧的螺栓孔处;相比于加载边边距e2,非加载边边距e1对节点的力学性能影响更为显著,非加载边边距e1取30~70mm时节点的屈服荷载和弹性刚度的变化幅值分别达16.6%和60.8%。总体上,试验所得受剪承载力与理论公式计算的相差较大,但相对而言,由van der Put计算公式计算的受剪承载力与试验结果最为接近,且偏于保守。     

外加填板对梁柱节点性能影响分析

建立有限元模型,对螺栓连接的平齐式梁柱节点的力学性能进行分析。分析过程中,分别考虑螺栓中预拉力的损失、填板的设置与否、填板的厚度以及填板的层数对于节点力学性能的影响。研究分析表明:螺栓预拉力的损失不超过初始应力的50%时,对于节点力学性能的影响可以忽略不计;填板的设置在一定程度上可以提高节点的初始转动刚度,但是对节点的承载力影响较小。在工程中,当填板厚度不大于端板厚度时,采取外加填板来弥补制作中所带来的偏差,这种方式是可取的。     

叠合预制预应力双T板的连接方法比较

结合工程实际,对双T板的几种主要节点连接方式和施工方法进行了梳理和总结。通过对双T板的反拱、吊装和安装就位等施工工况进行有限元计算分析,为施工提供了建议,以确保施工的安全,并可为类似工程参考。     

芯钢管连接的钢管混凝土半连通角节点非线性有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS对一种新型的芯钢管连接的半连通钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁角节点进行非线性分析。确定单元类型、材料本构关系、破坏准则和梁端荷载,利用对称性建立的三维实体模型分析模型中梁、柱、外钢管、节点芯钢管、环箍、竖向钢筋和混凝土的应力状况。研究模型破坏过程、受力性能、破坏机理以及模型破坏的原因,并将有限元分析结果与模型试验结果进行了对比分析,互相验证了分析结果的正确性。证实这种新型节点的合理性、可行性,指出节点还有较大的承载潜力,满足"强柱、弱梁、节点更强"的抗震设计原则,用于实际工程有望解决节点传递弯矩能力弱、刚度差、构造复杂、施工不便等问题。     

Fire Response of Steel Beams With Bolted Flange Plate Connections

Fire Technology - This paper presents the results of an experimental investigation on the fire response of steel beams and their bolted flange plate (BFP) connections. Using sub-frame assembly,...     

方钢管混凝土柱-H型钢梁栓接双T板连接节点受力性能分析

钢管混凝土柱与梁的节点构造和受力分析是设计组合结构的一个主要内容。利用ANSYS有限元软件,分析了连接方钢管混凝土柱与H型钢梁的一种新型节点的应力分布情况和内力传递机理,以及影响节点受力性能的主要因素。     

带有芯钢管的钢管混凝土节点的受力机理

在已破坏的钢管混凝土梁-柱节点试件上,截取尚未破坏的节点区域,研究带有芯钢管的钢管混凝土节点的受力机理。对节点采用不同加载方式使其破坏,从其破坏过程、破坏形态及荷载-位移曲线等方面,分析在不同加载方式下节点各组成部分的工作状态、特点及性能差异。研究结果表明:对节点全截面加载可得到节点的最大承载力,仅对芯钢管内混凝土加载可得到节点最小承载力,其最小承载力大于所连接的钢管混凝土柱的承载力,满足节点要求;对于不同加载方式,节点的芯钢管受力状态不同,但无论何种加载方式,芯钢管、外围密排环箍主要为间接受力,起约束核心混凝土的作用。     

FE Model of Three-Dimensional Steel Beam-to-Column Bolted Extended End-Plate Joint

The rotational behaviour of three-dimensional steel end-plate connections can be studied using the finite element method for the following four reasons: (1) such models are inexpensive and robust; (2) they allow the understanding of local effects; (3) they can be used to generate extensive parametric studies; (4) current version of the component method lacks the appropriate components to predict the behaviour of minor-axis and three-dimensional joints. This work presents a full ANSYS finite element parametric model of a three-dimensional steel beam-to-column bolted extended end-plate joint in both axes for use to obtain their behaviour. The model allows to study four joint configurations (internal, external, corner, and plane) and includes: contact and sliding between different elements; bolt-pretension, and geometric and material non-linearity. This model was calibrated and validated with experimental results found in the literature. The results from the finite element analysis were verified by comparing the obtained moment–rotation curve of the joint. Three parametric studies are presented to show the versatility of the FE model. The results were compared with those obtained with the model proposed by Eurocode 3. The developed ANSYS FE model can be downloaded for free as a single ZIP compressed file from the Technical University of Cartagena (UPCT): http://www.upct.es/goe/publicaciones/FEM_3D_EEP.zip.     

钢管结构内置式刚性连接节点理论分析

大跨度空间钢管结构利用内置式刚性连接节点,实现了在钢管内部采用高强螺栓装配式连接形成刚性节点;与传统的内衬钢管现场焊接或法兰盘连接相比,焊缝质量易于保证,桁架整体流线美观,受力均匀,节点与构造安全、合理.并通过计算推导给出在节点受压时的十字钢板厚度计算公式.     

温度预应力钢板箍加固RC短柱有限元分析

本文结合国内外包钢加固方面的研究成果与实践经验,提出利用温度对钢板箍施加预应力以提高RC短柱抗震加固效果的方法。该方法旨在通过箍板降温回缩对加固柱混凝土产生预压应力,使核芯混凝土处于三轴受压状态,从而有效提高混凝土强度和变形能力,同时可有效降低后加部分的应力滞后,提高结合面传力性能。文中利用通用有限元软件ANSYS建立预应力钢板箍加固RC短柱计算模型,对施加和未施加预应力两种情况的构件进行轴压力恒定下的横向力位移非线性全过程分析。通过计算结果对比分析,揭示了通过施加钢板箍预应力加固方案的可行性。在考虑加固构件二次受力基础上,通过改变轴压比、预应力水平,研究预应力技术对短柱抗剪强度及变形能力的影响,以验证理论构想,为后续试验研究提供借鉴     

锚贴钢板加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究

锚贴钢板加固法作为一种新兴的加固技术,国内外仅有少量文献报道这方面的试验和理论研究.本文总结了锚贴钢板加固钢筋混凝土梁抗弯性能与设计计算方法研究的进展,分析了影响加固梁抗弯破坏的主要因素,指出目前研究中存在的不足,提出今后应重点解决的问题,供同类研究参考.     

钢管桁架预应力混凝土叠合底板生产工艺

对第三代钢管桁架预应力混凝土叠合板生产工艺在山西建筑产业现代化(晋中)园区PC工厂的研究与应用进行了详细介绍.第三代钢管桁架预应力混凝土预制底板以其自动化生产效率高、抗裂性能好、后浇混凝土叠合层总厚度小、施工安装所需支撑少、板形薄、板幅大、自重轻、施工安装速度快、综合造价低等特点广受业界好评,具有较大的推广意义和应用价值.