组合效应对钢节点抗震性能的影响因素分析

钢—混凝土组合梁当前在钢框架结构中已经得到了广泛的应用,但是地震荷载作用下组合节点的设计方法却一直在完善和发展.基于组合节点的数值分析,着重研究钢框架梁柱节点的抗震性能,进行了有限元分析、模型参数分析,研究了不同变量条件下节点抗震性能与梁强度的平衡关系,并针对混凝土板中的配筋率、混凝土板板厚、钢节点类型等因素进行了分析和讨论.分析结果表明,在进行钢框架梁柱节点的抗震设计时,应该考虑混凝土板的组合效应.     

双型钢混凝土转换梁柱节点有限元分析

以某工程双型钢混凝土转换梁柱节点为背景,首先介绍节点的几何形式及构造,然后利用有限元软件ABAQUS建立计算模型,包括混凝土、钢筋以及型钢的建立,在最不利荷载组合作用下对节点进行受力分析,研究该节点中混凝土、钢筋以及型钢的应力应变、破坏形态及变形情况。结果表明:双型钢混凝土梁柱转换节点的应力、变形均满足设计要求,具有足够的强度和刚度。     

改进型钢结构梁柱节点非线性有限元分析

对 4种不同构造形式的钢框架梁柱节点进行了非线性有限元分析 ,研究了节点局部构造对应力分布、塑性区分布及极限承载力的影响 ,分析了焊接孔末端的应力分布状况。文中对不同节点的力学性能进行了分析比较 ,计算结果与试验结果吻合较好。     

装配式套筒梁柱节点有限元分析

采用有限元软件ABAQUS分析了一种新型的套筒梁柱节点的承载力和变形,考察其在位移加载情况下的破坏过程,并计算每个阶段荷载及变形的数值。有限元分析结果表明:该节点体现出明显的延性破坏特征,承载能力和变形要求满足一般设计要求,可以用于一般的工业及民用结构的梁柱节点。     

钢梁柱节点受力性能的有限元分析

采用ANSYS大型有限元结构分析软件,对钢框架梁柱节点进行了弹塑性有限元分析,得出其应力分布变形特征及极限承载力。ANSYS计算分析的结果与有关理论及试验研究结果吻合较好。并对梁柱节点的力学性能进行了分析,即对梁柱节点形式进行了优化分析处理,提出了更为经济合理的更有利于改善节点抗震性能的改进型结构。     

组合效应对高层钢框架梁柱节点脆性破坏的影响分析

美国北领地震中,不少钢框架梁柱连接出现了意想不到的脆性破坏。观察表明,大部分破坏发生在节点区的梁下翼缘与柱翼缘之间的全熔透焊缝以及相邻板件的焊缝热影响区。由此可知,焊缝质量不良是节点断裂的主要因素。此外,连接缺乏有效的延性也是破坏的一个原因。节点抗震性能试验中多数采用的是钢节点,没有考虑钢梁上的混凝土板。实际结构中,混凝土楼板的存在提高了节点连接的强度和刚度,这也就加剧了下翼缘发生脆性破坏。通过有限元方法,分析了混凝土板组合效应对梁柱节点脆性破坏的影响。     

圆钢管混凝土梁柱节点有限元分析

本文用有限元软件Ansys对圆钢管混凝土柱—钢梁节点局部模型进行非线性分析,讨论了节点的应力传递机理,梁翼缘及钢管壁变形规律。     

钢结构加强环式梁柱节点有限元分析

加强环式节点是常见的钢结构梁柱节点连接形式之一。为了满足建筑功能需要,节点外接梁的布置变得越来越复杂。结合某实际工程节点的模型试验,应用有限元软件对其进行数值分析。利用试验结果对有限元模型的实用性进行了校核,得到与实际相符的有限元模型。通过有限元分析,进一步了解到该节点的受力性能和破坏机理,其分析结果可供设计参考。     

基于OpenSees的碳纤维加固梁柱节点有限元分析

采用有限元软件OpenSees对中间层边柱采用CFRP加固的梁柱节点进行了数值模拟分析,并与实验结果进行了对比,主要模拟和研究了CFRP加固节点核心区混凝土非线性抗剪性能、核心区梁柱纵筋锚固滑移性能、梁柱混凝土强度等级等因素对节点抗震性能的影响。     

钢框架梁柱组合节点滞回性能有限元分析

钢框架组合节点考虑楼板组合效应后,其承载能力大幅提高,节点区刚度相应增大,可能对抗震造成不利影响。采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性精细有限元模型,并对单元选取,螺栓受力行为和材料的应力应变关系及损伤模型的确定进行详细说明。结合国内外已有的钢框架组合梁节点拟静力试验,验证了非线性有限元模型的正确性和适用性。试验和有限元分析结果均表明:考虑楼板的组合效应之后,该类型节点的刚度和承载力均有较大幅度提高,承载力提高幅度约为26%,节点区弹性刚度提高了30%左右;在静力往复荷载作用下,该类型节点的滞回曲线较为饱满,耗能能力强,具有良好的抗震性能。     

顶底角钢螺栓节点有限元分析

对顶底角钢梁柱半刚性连接进行了精细的三维有限元分析,得出了此类连接节点在单向荷载作用下的应力发展状况、应力分布以及破坏形式,同时对有限元分析结果与试验结果做出了比较,得到了一些有价值的结论。     

组装式钢货架螺栓连接梁柱节点试验

为了研究组装式钢货架中螺栓连接梁柱节点的刚度、承载力和耗能性能,进行了节点单调加载和反复加载试验。结果表明:改变横梁与连接板的相对位置对梁柱节点的初始刚度、极限承载力和变形特征均有影响;当横梁位于连接板上侧时,节点中承受向上拉力的一侧连接板被螺栓撕裂,此种节点的初始刚度和极限承载力最小;横梁焊接在连接板中下部的2种节点在横梁产生较大转角(超过0.18rad)后,承载力并没有下降;在单调加载试验中,由于螺栓与螺栓孔壁之间存在着间隙,螺栓会发生滑移,使试件的弯矩-转角曲线出现转折;反复加载试验得到的节点荷载-转角滞回曲线呈Z形,每个加载级的节点能量耗散系数与割线刚度随着加载循环次数的增加而减小。     

钢结构梁柱梁翼内侧加劲板补强接头耐震试验及有限元素分析

本研究主要探讨钢结构梁柱补强接头之耐震行为,补强接头的主要方式是采取避免破坏既存建筑物楼板且不会减低楼层净高度要求下,在钢梁翼板内侧与箱形柱间焊加劲板增加梁端近柱面之弯矩强度。为证明此补强接头之耐震行为,共进行六组大尺寸之梁柱接头试验,其中一组为传统未补强之梁柱接头,另外五组为梁翼内侧加劲板补强接头,未补强之梁柱接头及一组补强接头之梁柱焊接工作于1996年前工地现场完成后,于2006年由既存34层大楼切除后运至实验室进行试验,另四组梁柱补强接头之焊接工作均于2006年在实验室内完成。补强接头试体加劲板与梁翼及柱板接合均采用全渗透焊接,梁上下翼板之背垫板均未移除,亦未与柱面进行填角焊接。二组补强接头试体在实验时的韧性行为极佳,试体在历经第一次反复载重测试至超越美国规范AISC(2005)规定之4%弧度层间侧位移角的要求下,并未发生梁柱接头焊道断裂及强度递减的情形。因此将此二组试体分别进行第二次AISC(2005)反复载重测试,在历经第二次反复载重测试至4%弧度的层间侧位移角时,发生较明显之梁挫屈及强度递减,但梁柱界面焊道未断裂。而另外三组补强接头因梁翼板内侧加劲板所提供的劲度及强度不足,与未补强之梁柱接头试体同样在未能达到AISC(2005)所订定之4%弧度层间侧位移角前而发生破坏。本研究并利用非线性有限元素分析程序ABAQUS(2003)仿真梁柱接头试体,以进一步了解梁翼板内侧加劲板传递梁弯矩的贡献,和可能发生接头破坏的区域。根据实验及有限元素分析结果提出设计方法及范例供工程师补强既有钢结构梁柱接头参考。     

高强螺栓延伸/齐平端板连接节点的有限元模拟

分析研究钢结构半刚性连接的受力性能（弯矩-转角关系）,可以采用实体有限元建立分析模型。主要介绍用C语言编写梁柱半刚性连接节点有限元模型前处理时的方法和技巧。     

扇形焊接开孔于钢骨梁柱接头耐震行为之影响

扇形焊接开孔为进行梁翼板全渗透开槽焊接时所需之工作孔。然而,实尺寸梁柱接头试验证实,传统梁腹板锁螺栓及梁翼板全渗透焊接之钢构造梁柱接头,常于扇形开孔处发生突然性之脆性破坏。本研究采用非线性有限元素分析方法,探讨扇形焊接开孔于钢骨梁柱接头耐震行为上之影响,包括扇形开孔几何形状对接头区力学行为之影响。分析结果显示,平顺接至梁翼板之扇形开孔能将最大塑性应变之发生位置移离扇形开孔根部,减少因几何形状不连续所造成之应力集中现象,降低局部区域之韧性需求;无扇形开孔之梁柱接头可避免有扇形开孔之缺陷,大幅的改善梁柱接头之韧性行为。     

梁柱连接计算方法的改进

回顾了钢框架梁柱刚性连接计算方法在国内外的发展情况,介绍了我国沿用至今的常用设计法和存在的问题,系统介绍了日本1998年提出的新思路和新方法,也介绍了日本2001年对此法的修改和简化说明。此法概念清晰,安全可靠。计算表明,该方法应用简便,极具实用价值。     

填土强度对埋地钢塑复合缠绕管受力影响分析

钢塑复合缠绕管是一种用于市政工程埋地排污排水的新型管道,在诸多性能方面优于传统的混凝土排水管,目前正在我国的城市建设中进行推广应用。这种管道外层为缠绕钢带,内层为高密度聚乙烯塑胶,是一种新型结构,在埋地受力机理方面,目前的研究做得尚不多。本文采用有限元的数值分析方法,针对不同的回填土情况,对这种管道的管土共同作用受力进行了分析,得出了填土强度对钢塑复合缠绕管管土共同作用受力的影响规律,可供相关的工程设计和施工参考。     

新型钢框架梁柱节点滞回性能试验研究及有限元分析

通过模型节点滞回试验研究和有限元分析,探讨了一种新型钢框架梁柱耗能节点的力学性能和耗能能力.该节点是利用螺杆对角钢节点进行改善的半刚性节点,并基于控制结构损伤仅限于角钢和螺杆进行设计.6个模型节点的对比实验研究表明,试验节点因角钢塑性损伤、裂缝扩展和螺杆屈曲及疲劳断裂而出现性能退化.螺杆连接的节点转动能力和破坏模式取决...     

铁路钢波纹管涵洞的计算分析

柔性、高强度的钢波纹管涵洞不仅具有适应地基与基础变形的能力,而且由于轴向波纹的存在,使其更具有优良的受力特征.波纹管涵造价低、设计简单、施工简单、施工工期短等优点,作为新型的涵洞类型具有广泛的应用前景.通过对铁路钢波纹管涵洞的力学性能进行有限元受力分析,对波纹管涵洞的设计提出了建议.