加强型和削弱型梁柱节点对钢框架性能的影响

针对加强型和削弱型两种梁柱连接节点,分别进行了钢框架的有限元单向加载和循环加载分析,探讨了两种节点类型对结构承载能力、抗侧刚度、耗能能力等性能的影响.有限元计算结果表明:两种节点都可以使梁端形成塑性铰,具有较好的耗能能力,但与削弱型节点相比,加强型节点可以显著提高钢框架的屈服荷载、抗侧刚度和极限承载力,而且有效降低了梁端翼缘的轴向应力,便于实现强连接弱构件,更适合于抗震设防地区采用.     

钢框架梁柱节点脆性破坏性能研究

分析了钢框架焊接式刚性连接的脆性发生脆性破坏的原因,综合国内外研究成果提出了几种可供实际工程中应用的改进方式。通过对梁柱焊接式刚性连接的改进,能够有效地增加连接的耗能能力,提高其延性性能,从而更好地改善结构的抗震性能。     

支撑节点板对铰接框架梁柱附加弯矩的影响

为研究产生层间变形时支撑的节点板对钢框架梁柱铰接节点产生的转动约束能力及在梁柱中产生的附加弯矩,并揭示这种附加弯矩对梁柱设计的不利影响,利用ANSYS通用有限元程序中的壳单元建立了单斜支撑框架结构的单层单跨模型,分析了附加弯矩与层间侧移的关系.按支撑受压和受拉时两种状态,分别研究了节点板厚度、边长和柱轴压比、钢材强度等关键因素对铰接框架梁柱附加弯矩的影响规律.分析表明:梁柱附加弯矩随层间侧移的增大而增大,若节点板尺寸较大,甚至会迫使节点板边缘处的铰接梁柱形成塑性铰;弹性阶段支撑受压时的附加弯矩小于支撑受拉的情况;梁柱附加弯矩随柱轴压比增大有减小的趋势.依据统计参数分析的量化结果,给出了附加弯矩在梁柱设计中的建议取值.     

节点刚度对钢框架力学性能的影响分析

基于力法方程推导得出梁柱节点刚度对半刚性连接钢框架整体力学性能的影响,确定了当框架承受均布荷载时,节点刚度与框架内力、变形的关系,并得到能使框架内力和变形处于最合理分配时的节点刚度。利用通用有限元软件ANSYS模拟计算了框架承受静荷载和动荷载时的内力和变形,计算结果验证了理论推导的正确性。     

混凝土强度对钢框架梁柱节点承载性能的影响

在多高层钢框架梁柱节点中,随着混凝土强度的提高,混凝土楼板的组合作用对节点力学性能的影响变得更加突出.本文结合混凝土本构模型,基于节点的有限元分析,讨论了混凝土强度对节点承载力性能的影响,并对比了组合节点有限元计算与钢结构规范组合梁计算结果.分析表明,提高混凝土强度会使节点的极限承载能力有一定提高,塑性段刚度增加,但对弹性受力影响较小.相比于现行规范组合梁公式计算值,有限元计算得出的组合节点承载力偏小.     

H型钢框架梁柱节点的设计方法

为了使高强螺栓连接的钢框架染柱节点分析计算更为合理，根据节点构造，综合考虑影响该类节点工作性能的各因素建立分析模型，并进行实用分析计算，根据工程实践和试验资料归纳出部分控制数据供设计参考，使设计计算更为简便。     

钢框架加腋刚性梁柱节点的性能研究

文章综合了国内外对加腋刚性梁柱节点研究成果,并结合现行规范将其融于结构的设计中,并以算例的形式将其与传统的设计方法进行对比。     

带BRB的高层钢框架梁柱节点的抗震性能

应用非线性有限元软件ABAQUS对带有BRB和带有普通支撑这2种高层钢框架梁柱节点进行了数值模拟,分析比较了2种支撑对框架梁柱节点的抗震影响,针对带有BRB的梁柱节点,对其进行支撑内芯的屈服强度,节点板的大小、厚度以及节点板上面外加劲肋长度的参数分析。结果表明:BRB在外包钢管和混凝土的约束下具有很好的耗能性能,并且随着支撑内芯屈服强度的降低,节点板尺寸和厚度的增大以及面外加劲肋长度的增加,梁柱节点的滞回曲线更加饱满,拥有更好的抗震性能。     

节点刚度对多层平面钢框架抗震性能的影响分析

工程中多层钢框架结构经常采用半刚性连接形式,将半刚性连接节点视为弹簧单元,通过有限元软件A nsys建模进行分析.研究了节点刚度对多层钢框架结构动力性能的影响,结果表明,采用半刚性连接的钢框架结构,相对于理想刚接的情况,结构的自振周期和振型都有很大变化,在地震作用下结构的底部剪力明显减小,动力响应变化很大.     

竖向荷载对T型钢连接钢框架抗震性能的影响

利用拟动力试验对T型钢半刚性连接钢框架在两种地震峰值加速度下的抗震性能进行研究,并对比分析了T型钢连接钢框架在柱顶施加竖向荷载和无竖向荷载等两种工况下的应变、位移和荷载变化以及荷载-位移滞回曲线,从而研究竖向荷载对半刚性连接钢框架抗震性能的影响。试验结果表明:T型钢半刚性连接钢框架具有较好的变形能力,滞回性能良好,抗震能力较强,且随着地震作用的增大,钢框架的动力反应增大;竖向荷载对钢框架的层间位移反应影响较大,而对节点区域的应变和层间荷载的影响较小。     

钢管混凝土框架结构抗震性能分析

通过两榀具有同一外形尺寸及用料的钢管混凝土框架结构在低周往复荷载下的试验研究和理论分析,研究了该种结构的抗震性能;并与钢筋混凝土框架作了比较,得出钢管混凝土框架结构较之钢筋混凝土框架结构有抗震能力强、耗能性能好的优点,值得进一步深入研究和在工程实践中推广应用.     

隔板贯通式钢框架节点抗震性能研究

为研究隔板贯通式箱型柱一工字钢梁钢框架节点的抗震性能,共设计4个试件并进行了低周反复加载．以隔板厚度和隔板悬挑长度为主要考察参数,分析了节点的滞回曲线、刚度退化、破坏形态以及隔板上关键部位应变分布规律．试验表明：该类型节点具有较好的延性和承载力,强度退化和刚度退化稳定;隔板的厚度对节点承载力有明显影响。厚度越大,承载力越高;在一定范围内,隔板的悬挑长度越大,能将应力有效分散到更大区域,对承载力有一定贡献;梁翼缘与隔板之间以螺栓连接代替焊接,可提高节点传力的可靠性．     

腹板开孔型钢框架梁柱节点抗震性能试验

介绍了梁腹板开孔型钢框架梁柱节点,以及12个足尺试件的拟静力破坏试验的试验结果.对节点破坏模式和滞回曲线的比较分析表明,按现行规范设计的全焊型梁柱节点在地震作用下可能会出现连接焊缝的脆性破坏,满足不了抗震设计的延性要求;腹板开孔型节点可以有效的将塑性铰外移到距节点区较远的梁截面上,在强震作用下,其破坏形式是梁翼缘板、腹板的局部变形,满足抗震设计的延性要求;当梁腹板削弱量合适时,节点的承载力不会发生较大减小.因此,腹板开孔型节点具有良好的抗震性能.此外这种节点应用于房屋体系时,水暖管线可从梁中穿过,降低结构空间占用成为可能,并且腹板开孔型节点也便于加工制作,是一种值得推荐的新型节点形式.     

钢梁与核心筒连接刚度对钢-混凝土混合结构抗震性能的影响

为了研究钢梁与核心筒连接刚度对钢-混凝土混合结构抗震性能的影响,运用有限元软件SAP2000,根据不同结构构件采用不同的单元模型,对同一钢-混凝土混合结构的不同连接刚度进行了模态分析及弹塑性时程分析,探讨了不同连接刚度对混合结构整体性能的影响。分析结果表明,半刚接HS-SR结构的变形值介于铰接HS-P和刚接HS-R结构之间;在抗震方面,半刚接HS-SR结构的外框架既能承担水平力又不会因承担过大的水平力而发生脆性破坏,外框架为具有安全储备的第2道抗震防线。 更多还原     

内嵌围护墙板对钢框架抗侧力性能的影响效应

目前钢结构设计难以考虑围护墙体作用,原因是缺乏围护墙板对钢框架抗侧力性能影响的量化研究．采用有限元软件ANSYS建立带有围护墙板钢框架的精细化有限元模型,考虑了墙板节点刚度、墙板之间的接触与摩擦作用、以及墙板的轻质混凝土材料特性,数值模拟结果与试验结果吻合较好．在此基础上,综合考虑轴压比、跨高比、墙板宽度、墙板厚度及墙板开洞形式等关键参数变化的影响,系统研究了带围护墙板钢框架的抗侧力性能．结果表明:当框架柱轴压比在0～0.6变化时,与空框架相比,内嵌墙板钢框架的承载力及初始刚度增大1.0～2.0倍,且在层高一定、跨高比增大时,增大系数呈线性增大;内嵌墙板宽度宜优先选取600 mm;墙板厚度不同时应采用相应的刚度及承载力增大系数;墙体洞口加固后,其对整体结构影响较小,设计时可忽略不计．     

连接性能对钢框架竖向地震作用下动力反应的影响

节点性能对框架承载能力的影响,目前研究成果主要集中在静力分析和水平地震作用下的分析上,而就节点性能对框架在竖向地震作用下动力性能的影响的研究则很少.而实际的震害调查表明,竖向地震作用对结构在一定程度上其影响是显著的.为了研究竖向地震作用对不同梁柱连接刚度框架的影响,在对梁柱单元均采用考虑杆件剪切变形影响的梁柱理论来建立平面杆单元的刚度矩阵的基础上,利用Matlab编写程序,以一个五层三跨的平面框架为例分析了节点性能对结构动力反应的影响.分析表明,连接性能对结构的竖向动力反应有着显著影响,连接刚度越大,竖向位移反应越小;同时随着连接刚度的增大,结构竖向地震反应与重力效应之比相应减小,因此对于连接较强的结构,可在一定程度上忽略竖向地震作用的影响,而对于连接刚度较弱的结构,应考虑竖向地震在结构竖向构件中产生的较大的轴向力.     

钢结构梁柱连接节点域剪切变形计算方法

针对钢结构梁柱连接节点域剪切变形全过程曲线(即弯矩-剪切转角(M-φs)曲线),提出了三线性模型并给出了相应的计算方法。通过与国外已有方法和相关国内外试验结果进行对比分析可知,该方法既可以准确地计算节点域剪切变形初始转动刚度,又可以很好地计算节点域剪切变形全过程曲线,为钢结构设计中梁柱连接节点域剪切变形特性的分析计算提供了可靠依据。