钢管混凝土柱不同构造单梁穿心节点的有限元分析

钢管混凝土柱与梁的节点构造和受力分析是发展组合结构体系的关键技术。利用有限元分析软件AN-SYS,对采用不同构造的典型钢管混凝土柱与现浇钢筋混凝土梁的单梁穿心节点进行了空间非线性有限元分析。分析了垂直对称荷载作用下,采用不同构造的穿心节点内的应力分布情况和内力传递机理,根据分析结果提出了该类型节点的构造设计建议。     

穿心暗牛腿钢管混凝土柱单梁节点空间非线性有限元分析

钢管混凝土柱与梁的节点构造和受力分析是钢管混凝土柱研究与应用的关键技术。利用“Ansys”有限元分析软件 ,对穿心暗牛腿钢管混凝土柱与现浇钢筋混凝土梁的单梁节点进行了空间非线性有限元分析 ,研究了垂直对称荷载作用下该节点内的应力分布情况和内力传递机理 ,并与试验结果进行了比较 ,结果表明 ,建立的有限元模型较为准确地揭示了结构的实际受力特点。根据分析结果 ,给出了节点构造的改进意见     

钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点及受力特点

节点是框架结构中的关键部位。它的力学性能直接影响结构的内力分配,进而影响结构的整体性能。钢管混凝土组合结构由于其承载力高、延性好和施工便捷,被广泛应用于高层和超高层建筑中。但该结构形式与钢筋混凝土结构相比,节点构造较为复杂,制约了钢管混凝土组合结构的发展。目前,在实际工程中采用的钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁的节点形式很多,如现浇钢筋混凝土梁外环板式节点、穿心弯剪牛腿式节点、穿心抗剪牛腿式节点和双梁夹柱穿心抗剪牛腿式节点等。每种节点形式都有其优缺点和适用范围。本文对上述几种常用钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点形式进行了介绍,并对其优缺点及设计要点进行了分析。在此基础上,作者又提出了一种构造简单、传力明确,便于工厂化施工的新型节点。     

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。     

L形加劲板方钢管混凝土柱——型钢梁节点性能研究

钢管混凝土柱与梁的节点构造和受力分析是发展组合结构体系的关键技术, 利用ANSYS有限元分析软件,对钢管混凝土柱与型钢梁的一个新型节点进行了空间非线性有限元分析,分析了对称荷载作用下该节点内的应力分布情况和内力传递机理.同时,通过改变加劲板的参数,分析了影响节点刚度的主要因素,确定了影响节点刚度的各参数对外部T形加劲节点刚度的影响规律.结果表明:通过设置加劲板有效地降低了节点的应力集中,使其在钢梁中部产生了明显的塑性铰,从而降低了节点破坏的可能性.通过综合分析影响加劲板的参数,提出了该类型节点改进的建议.     

辛亥革命博物馆环梁-环形牛腿钢骨混凝土梁柱复杂节点施工技术

环梁-环形牛腿钢骨混凝土梁柱复杂节点是一种既有钢筋混凝土梁和环梁连接,同时又有钢骨梁穿心连接的复杂构造形式,该节点在施工过程中将钢管柱节点的制作、环梁钢筋的加工、环梁模板的安装以及楼盖梁板模板的安装等工序全部分开,避免了各道工序在同一狭小空间内工作,解决了钢梁-钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁穿心连接节点复杂构造的施工难题。     

钢管混凝土梁柱节点受力性能的试验研究

钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱节点受力性能是影响钢管混凝土柱结构应用的最关键问题。针对某电信枢纽中心的工程实践提出了穿心暗牛腿 环梁的新型节点构造形式 ,对其依据相似原理进行了静载及反复荷载下的节点模型试验研究。结果表明 ,该节点传力路线明确、合理 ,受力性能较好。根据试验结果改进后的新型节点已用于工程实践。     

论钢管混凝土柱节点的应用现状与存在问题

介绍了目前钢管混凝土结构中的钢管混凝土柱与粱的节点型式，分析了加强环式节点、环粱式节点、穿心钢牛腿节点、钢筋贯通式刚接节点、锚定式节点和十字板节点的构造与受力特点，指出钢管混凝土柱节点在应用和研究中存在的一些问题．     

钢管混凝土组合加强环节点有限元分析

提出了一种钢管混凝土柱与钢梁连接的新型组合加强环式节点,即钢管混凝土柱与钢梁连接上环采用外加强环、下环采用新型加强环的组合节点形式[1].通过用有限元软件Ansys10.0对三组不同环板宽度试件的局部模型进行非线性分析,讨论了节点的应力传递肌理,得出环板宽度是影响环板受力性能的主要因素,承载力随着环板宽度的增大而增大这一结论.     

新型方钢管混凝土柱梁节点有限元分析

结合现行钢管混凝土柱在实际工程中的应用情况,提出了用于方钢管混凝土柱—钢筋混凝土梁框架结构的新型节点连接形式——非穿心暗钢牛腿方钢管混凝土柱与混凝土梁节点,利用有限元软件ANSYS对该节点的力学性能进行了分析,并与试验结果进行了比较,计算结果表明:有限元计算模型适用于该类型节点的分析,从计算和试验两方面均得出新型钢管混凝土节点满足强柱弱梁、节点更强的原则。     

复式钢管混凝土外钢管不连通环梁节点抗震性能试验研究

设计一种用于复式钢管混凝土结构的新型外钢管不连通环梁节点,介绍该新型节点的构造和制作过程,进行四个梁柱组合体低周反复荷载试验,研究新型节点的抗震性能。试验结果表明:新型节点具有较好延性和变形能力,增加环梁配筋率和柱内钢管尺寸可提高节点的承载力。通过合理的构造措施,外钢管不连通环梁节点中内钢管混凝土、竖向插筋和密排环箍以及周边环梁一起保持了钢管混凝土柱的连续性,节点整体性强,满足结构设计"强柱弱梁"及"强节点弱构件"的设计原则,具有较好的抗震性能。     

法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点受力性能研究

钢管混凝土柱-钢梁混合结构是工程常用的结构形式.为了有效减小钢管混凝土结构在施工现场的焊接工作量,提高钢管混凝土柱-钢梁节点的安装效率,提出了一种基于法兰连接和外加强环的钢管混凝土柱-钢梁连接装配方法,其特点是采用高强螺栓、刚性法兰盘、外加强环板在同一位置实现了钢管混凝土柱-柱连接、钢管混凝土柱-钢梁连接.对采用该方法...     

方钢管混凝土柱新型节点和异形柱在住宅钢结构中的应用

介绍了住宅钢结构的发展概况,提出了两种方钢管混凝土柱与H型钢梁连接的新型刚接节点——外肋环板节点和隔板贯通节点,分析了方钢管混凝土异形柱的特点。结合一栋6层钢结构住宅工程,阐述了这两种新型节点的构成和优点,并设计了分别应用于角柱、边柱和中柱节点的不同节点形式。设计了应用于异形柱结构中的L形、T形和十字形柱的外肋环板节点和隔板贯通式节点,提出了一体化的外肋环板节点和隔板贯通式节点,并分析了其在结构中不同部位的应用,为在工程中进一步推广应用这两种新型节点和异形柱结构体系奠定了基础。     

钢管混凝土柱-钢梁外环板节点抗弯承载力计算方法

基于ABAQUS软件建立了钢管混凝土柱-钢梁环板节点的三维有限元数值模型,通过已有试验结果与数值计算结果的对比校验了有限元模型的适用性.基于数值分析结果,分析了此类节点的受力特性,并利用有限元模型进行了参数分析,探讨了环板宽度、柱截面含钢率、钢梁极限弯矩、钢管强度、钢梁材料强度、混凝土强度、柱轴压比、梁柱线刚度比等参数...     

钢梁竖向荷载在大直径钢管混凝土柱中的传力机制试验研究

对带有内加强环式梁柱节点的大直径钢管混凝土进行了单调加载试验研究,考察了该种构造的节点在不同类型的竖向荷载下的传力性能。试验结果表明,超高层建筑采用大直径钢管混凝土柱-钢梁构造时,梁端竖向荷载首先通过钢柱管壁和柱内加劲环传递,然后在钢管全周和混凝土中逐渐传递;就传递竖向荷载而言,柱内加劲环为1/10钢管直径时就具有良好的传力性能,不需要设计图集要求的1/4钢管直径,从而可以节省可观的钢材。     

超高层钢管混凝土重力柱-混凝土核心筒结构振动台试验研究

提出一种新型的钢管混凝土重力柱-核心筒结构体系,通过地震模拟振动台试验验证其抗震性能。以实际超高层钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒建筑结构为参考,将钢框架梁与柱或核心筒的刚性节点改为螺栓连接的铰接节点,简化结构并制作1/40的缩尺结构模型,采用4条地震动记录进行不同工况的振动台试验,分析结构的震损特点、动力特性、侧向位移、层间位移角、扭转角、地震惯性力、楼层剪力和倾覆弯矩等。结果表明：震损主要出现在下部楼层的混凝土楼板与柱连接、楼板与核心筒连接、楼板与钢梁连接、核心筒角部等部位;基本自振周期和阻尼比随震损增加而增大,动力放大效应减小,长周期地震动反应显著,侧向变形和层间位移显著增大;外排架柱的层间位移主要为不产生内力的刚体转动,核心筒层间位移角达1/26,超过规范JGJ 3—2010中规定的框架-核心筒结构体系不倒塌限值的3.85倍而未出现倒塌;外排架抗扭刚度小,结构扭转反应由核心筒主导;地震惯性力和楼层剪力受地震长周期分量的影响小,随结构损伤增大楼层内力增加幅度减小。     

Post-fire behaviour of concrete-filled steel tubular column to axially and rotationally restrained steel beam joint

This paper presents a numerical investigation on the post-fire behaviour of concrete filled steel tubular (CFST) column to restrained steel beam joint. An entire loading and fire phase, including ambient loading, heating with constant loads, cooling with constant loads and post-fire loading, was employed in the numerical analysis, and a finite element analysis (FEA) model was built to simulate the behaviour of CFST column to axially and rotationally restrained steel beam joints with external diaphragm connections under the entire loading and fire phase. For validation, the proposed modelling method was used to predict the test results of CFST columns and joints in fire and post-fire. The comparison demonstrates that the accuracy of the proposed FEA model is acceptable. Afterwards, the FEA model was used to analyse the mechanics characteristics of CFST column to restrained steel beam joints in the entire loading and fire phase. Based on the numerical analysis, the joint moment versus relative rotation angle relationship in the entire loading and fire phase was addressed, and the residual joint strength index and stiffness index were defined to evaluate the post-fire performance of joints. Finally, simplified calculating formulas were proposed to calculate the two indexes, which provide a simply and feasible method to evaluate the post-fire performance of external diaphragm joints in the CFST column - steel beam framed structure.     

框架梁与大直径钢管混凝土柱连接节点试验研究

本文对2组框架梁与大直径钢管混凝土柱连接节点试件进行了有无柱顶轴力作用下的反复加载试验和弹塑性有限元分析。试验和分析结果表明,此类大直径钢管混凝土柱梁节点中,内加劲环宽度为1/10管径的带端板节点连接构造和内加劲环宽度为1/6管径的节点连接构造均能够满足传力要求,并表现出较好的承载特性和耗能能力。采用弹塑性非线性有限元分析得到的节点应力分布状况、传力路径和破坏形态与试验结果基本吻合。因此,此二类节点均可在结构设计中采用。