分段正交扁钢支撑试验研究

对铰接框架内一组拉压分段正交扁钢支撑进行静力试验,同时考察该类支撑在轴心压力作用下的失稳方向和在轴心拉力作用下的延性性能。试验结果表明,分段正交扁钢支撑在正常使用极限状态下能够将失稳方向控制在墙面内,避免墙体受损而影响结构适用性,并且支撑的初始缺陷往往对实现上述目标起到有利作用;抗拉支撑在层间位移角达到1/15时仅发生塑性伸长而未出现断裂,且塑性伸长仅发生在扁钢部分而张紧连接部分处于弹性状态,满足"强连接弱杆件"的要求,具有良好的延性。     

稻草板单侧覆面组合墙体抗震试验研究

对3面组合墙体进行低周往复水平荷载试验,研究稻草板单侧覆面、交叉扁钢拉条支撑稻草板单侧覆面和钢板+稻草板双面板对组合墙体抗震性能的影响.结果表明:稻草板单侧覆面组合墙体采用交叉扁钢拉条支撑和覆钢板处理,增加了稻草板与型钢骨架之间的相互作用,抗震性能更加优越.交叉扁钢拉条支撑稻草板单侧覆面组合墙体与钢板+稻草板双面板组合墙体的抗剪承载力相近,均为稻草板单侧覆面组合墙体抗剪承载力的2倍左右;且延性系数和抗侧刚度均有明显提升,但交叉扁钢拉条支撑稻草板单侧覆面组合墙体耗能性能略有下降.3面组合墙体的刚度退化速率均匀,曲线平稳,呈流线型.同钢板+稻草板双面板组合墙体相比,交叉扁钢拉条支撑稻草板单侧覆面组合墙体的抗剪承载力退化系数波动范围较小,抗剪承载力更为稳定.在实际工程中,交叉扁钢拉条用钢量较少,更具有实际价值.     

分段正交扁钢支撑设计原则

确立了分段正交扁钢支撑包括强度设计原则和变形设计原则在内的一般设计原则,保证该类支撑在地震作用下能满足"强连接、弱构件"的要求,具有良好的抗拉延性,且安装有该类支撑的结构体系能满足抗震变形验算要求。对分段正交扁钢支撑的细部构造以及各部件选用的钢材型号做了详细介绍,并给出了相应的构造要求。通过工程实例具体地说明了该类支撑的设计方法,且给出了对该类支撑的若干设计建议。     

结构与功能一体化外墙板的热工性能研究

结构与功能一体化墙板,由若干块蒸压加气混凝土板通过钢框架组合而成,并复合了外保温系统.钢框架使一体化墙板内存在热桥,削弱了墙板的热工性能.通过分析有限元数值模拟计算结果,一体化墙板可以满足防结露和热舒适的要求.钢框架的顶底扁钢是热工性能薄弱部位.顶底扁钢宽度缩短,形成的封闭空气层可将一体化墙板的热工性能提升至与砌块墙体...     

剪力墙结构置换加固应力重分布

为深入揭示无支撑置换混凝土加固过程中剪力墙的受力变化规律,对某剪力墙住宅结构无支撑置换加固施工进行全过程监测。基于ABAQUS有限元分析软件,采用生死单元、等效升温以及添加场变量的方法实现剪力墙施工全过程模拟。结合施工监测数据及有限元模拟结果分析了置换剪力墙及与置换剪力墙相连的梁、楼板受力变化过程; 最后给出了考虑应力重分布后,无支撑分段置换墙体正截面受压承载力计算方法。结果表明:有限元模拟方法能有效模拟混凝土无支撑置换加固施工过程; 由于剪力墙分段拆除和置换,墙体出现了应力重分布现象,且应力重分布程度与墙体分段施工顺序有关; 应力重分布会引起墙体洞口处出现应力集中,但应力集中对加固效果的影响较小,同时还会影响与置换剪力墙相邻的连梁、楼板结构的受力,导致该处应力增加; 建议对剪力墙结构进行无支撑置换加固时,有必要通过分段优化设计和受压承载力复核控制应力重分布的影响。     

基于Pushover分析的隅撑支撑钢框架抗震性能研究

隅撑支撑框架体系(KBF)是一种新型耗能支撑框架结构体系,它具有延性好、抗侧移刚度大、震后易修复的特点。本文运用有限元软件ETABS对一隅撑支撑钢框架进行了静力非线性Pushover分析,得出了其在不同地震水准下抗震性能点,并对该结构体系的抗震性能进行了评定。     

H型钢芯自复位防屈曲支撑抗震性能研究

提出一种新型H型钢预应力自复位防屈曲支撑(SCBRB),该支撑耗能内芯采用H型钢,外部约束构件由钢板和型钢组合成H形截面,采用预应力索构成自复位系统,整体通过高强螺栓拼接而成。对其构造、工作原理以及复位原理进行详细介绍。为了研究SCBRB的抗震性能,通过有限元软件ABAQUS,对结构模型进行三维实体有限元模拟,对纯防屈曲支撑、纯复位支撑及自复位防屈曲支撑进行拟静力分析,结果表明:新型H型钢预应力支撑结合了前两种支撑装置的优点,既能耗能,又能复位,可减小或消除残余变形,且效果良好。     

冷弯型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能计算方法

进行了2块双面无板带交叉扁钢拉条支撑的冷弯型钢骨架墙体足尺试件(宽2.4m,高3m)抗剪试验。利用提出的墙体抗侧移刚度简化计算模型推导了墙体抗侧移刚度理论计算公式,并结合试验数据和有限元分析结果,得到墙体抗侧移刚度实用计算公式,公式计算结果与试验、有限元分析结果吻合较好;通过对墙体在水平力作用下的各种可能破坏模式的研究,提出了相应的墙体最大抗剪承载力计算模型,并结合试验和有限元结果,得到了墙体最大抗剪承载力实用计算公式,公式计算结果同试验、有限元分析结果比较一致。     

带构造柱砌体墙片的有限元模拟

本文结合带构造柱砌体墙片拟静力试验,采用非线性有限元软件ANSYS对砌体墙片进行有限元模拟.分析了不同轴压比墙体在不同荷载作用下的裂缝开展,并与试验结果进行了对比分析,为非线性有限元软件分析砌体结构提供一些支持.     

土耳其某大型火力发电厂集控楼静力弹塑性分析

采用有限元软件SAP2000,对土耳其某火力发电厂集控楼进行了静力弹塑性分析,研究了钢框架—中心支撑结构在罕遇地震下的受力性能,结果表明,在罕遇地震作用下结构及构件的各方面性能均满足抗震要求。     

低强度砖砌体粘钢-聚合物砂浆加固抗震性能试验

针对我国中西部地区既有低强度砖砌体结构,提出了在砌体表面粘贴正交扁钢,而后采用聚合物砂浆抹面的加固方法。该方法通过设置正交扁钢对砖砌体墙体进行约束,以提高墙体的整体性和延性;表面覆盖聚合物砂浆,使聚合物砂浆、钢板与墙体共同工作,进一步提高了墙体的整体性能。为验证所提方法的可行性,完成8片不同砂浆强度等级的足尺墙体的拟静力试验,获得了加固前后的破坏过程及形态、滞回曲线及各项性能指标。试验结果表明,加固后墙体的各项性能指标都有较大改善,极限荷载平均提高90%,位移延性系数提高100%以上,且骨架曲线呈现明显的塑性发展阶段,抑制了墙体的脆性倒塌,有效提高了砖砌体结构的抗震性能。加固前后不同砌筑砂浆强度下的各项力学性能指标比值表明,所提加固方法对不同砌筑砂浆强度墙片的加固效果基本一致。     

M型钢-混凝土组合剪力墙抗震性能有限元分析

为避免小剪跨比剪力墙在地震下发生脆性剪切破坏，提出一种M型钢-混凝土组合剪力墙，采用M型钢作为剪力墙竖向分布钢筋，具有整体性能好、抗扭刚度大、施工效率高等特点，在大震下呈现分缝受力的破坏模式，表现出良好的抗震性能。采用ABAQUS有限元软件对M型钢-混凝土组合墙体进行非线性拟静力分析，研究不同免拆模板类型、轴压比、水平钢筋配筋率对墙体的抗震性能的影响，对墙体的塑性损伤分布情况进行对比分析。结果表明：有限元模拟结果与试验结果吻合程度良好，墙体混凝土损伤呈两阶段分布。M型钢-混凝土组合墙体具有较大的承载力和抗侧刚度，免拆模板类型对墙体抗震性能影响不大，降低水平钢筋配筋率会使墙体承载力显著下降，加速刚度衰减，延性和耗能能力显著增强，减小轴压比会降低墙体承载力，但延性系数有所提高。     

南京金奥大厦巨型斜支撑异形铸钢节点试验研究

南京金奥大厦超高层建筑采用巨型支撑-筒中筒三重抗侧力结构体系,其中提供抗侧力刚度及支承外挂墙体的巨型钢斜支撑为此结构的一大特点。巨型钢斜支撑的节点采用异形铸钢连接节点,对其进行了在平衡和不平衡荷载工况下的3个足尺模型试验研究,利用ANSYS软件进行了有限元分析。有限元分析结果与试验实测值吻合良好。结果表明,节点应力分布不均匀,销栓孔壁承压区局部应力集中但无明显塑性变形,该节点基本处于弹性阶段工作,可以满足结构多道设防的性能化设计要求。     

基于OpenSees的中心支撑钢框架结构静力弹塑性分析

为了研究中心支撑钢框架结构的抗震性能,通过OpenSees和SAP 2000有限元分析软件对1幢12层的中心支撑钢框架结构进行数值模拟分析。通过静力弹塑性(Pushover)和低周往复加载分析,研究了中心支撑钢框架结构的破坏形式以及支撑构件破坏的先后顺序,探讨了OpenSees中构件单元类型和单元尺寸对结构基底剪力-顶点位移曲线的影响以及框架在低周往复荷载下的抗震性能。分析结果表明:中心支撑钢框架结构在破坏时,支撑先发生屈曲,且随着支撑构件的屈曲,钢框架承载能力下降,底层支撑受力最大;采用不同类型的非线性纤维单元和不同的单元尺寸对Pushover曲线都有一定的影响;钢框架滞回曲线饱满,具有良好的抗震耗能能力。     

蒙皮支撑柱的静力性能分析

本文提出了蒙皮支撑柱在静力荷载作用下的几何非线性有限元分析方法。钢构件、蒙皮和连接件分别被离散成空间薄壁开口截面梁柱单元、等效正交各向异型板壳单元和连接单元。采用修正的拉格朗日描述建立结构的非线性平衡方程,利用柱面弧长增量法并在每一增量步中采用修正的牛顿·拉夫逊方法进行迭代来跟踪平衡路径。通过试验对该方法进行了验证并利用该方法分析了蒙皮支撑Ｃ型截面轴心受压柱的基本受力性能。结果表明,蒙皮的支撑作用可以改善柱的受力性能并提高其承载能力。     

正交异性钢桥面板焊接残余应力研究及其对疲劳开裂的影响

文章在有限元软件ANSYS中建立正交异性钢桥面板的3D实体模型,使用ANSYS的瞬态分析功能对正交异性钢桥面板焊接过程和冷却过程的温度场和应力场进行模拟分析。使用英国桥梁规范BS5400规定的标准疲劳车荷载和相应的应力循环S-N曲线公式作为计算标准,对所建模型先进行静力分析,确定了易发生疲劳破坏的部位。分析无焊接残余应力下所建模型的疲劳寿命和有焊接残余应力影响下相同模型的疲劳寿命,并将结果进行对比,得出了焊接残余应力使其疲劳寿命显著减少的结论。     

重庆来福士广场裙房大跨钢结构安装施工关键技术

重庆来福士广场裙房电影院区域为钢桁架结构,具有跨度大、截面尺寸大、结构体系复杂、空间搭接关系、施工场地复杂等特点。综合考虑后采用大跨度钢桁架分段安装、在分段部位设置临时支撑胎架、高空焊接的施工方法,施工过程中运用有限元软件进行施工全过程模拟分析,从施工顺序、施工荷载影响、临时支撑系统设计与分析等方面解决施工难题,保证结构施工安全与质量。     

一类带暗支撑剪力墙结构的承载力有限元分析

采用有限元软件ADINA对一类带暗支撑剪力墙结构进行了承载力分析,引入正交试验设计方法来确定模拟试件的数量与相关参数。对比真实试验结果和ADINA模拟试验结果,验证了正交试验设计方法在计算机模拟试验中的可应用性和使用通用有限元软件ADINA进行剪力墙结构模拟分析的可行性。     

加气混凝土砌块填充墙钢框架抗剪性能有限元分析

利用ABAQUS有限元软件,对一榀钢框架和一榀加气混凝土砌块填充墙钢框架的抗剪性能进行对比分析,在此基础上对加气混凝土砌块填充墙钢框架的抗剪性能进行参数分析。对比分析结果表明加气混凝土砌块填充墙钢框架是一种较好的抗侧力结构体系,其初始刚度和抗剪承载力均明显高于纯钢框架;参数分析结果表明框架柱轴压比、墙体高厚比和墙体开洞率是影响加气混凝土砌块填充墙钢框架抗剪性能的主要因素。对未开洞加气混凝土砌块填充墙钢框架初始刚度的理论计算公式进行了推导,其计算结果与有限元分析较为吻合。     

蒙皮支撑C型檩条的有限元分析

本文借助有限元软件ANSYS对蒙皮支撑简支C型檩条在重力荷载和风荷载作用下的受力性能进行了有限元分析,分析时将蒙皮体系对檩条的约束作用采用两个弹簧：一个侧向弹簧和一个扭转弹簧来代替,对其静力性能进行了分析。