改进孔腹板耗能支撑滞回性能分析

腹板开孔耗能支撑具有良好的滞回性能,在设防地震作用下可避免传统中心支撑杆件失稳。为了充分发挥孔间板件的耗能性能,对耗能支撑腹板的开孔形式进行了改进。利用有限元软件分析对比了改进孔腹板耗能支撑与其他开孔形状腹板耗能支撑的耗能能力,并分析了耗能短柱长度、耗能短柱个数和开孔腹板厚度等设计参数对耗能支撑滞回性能的影响。分析结果表明:改进孔腹板耗能支撑应力分布均匀,能够通过全截面屈服进行耗能,滞回曲线更加饱满,承载力更高,可以作为耗能支撑腹板的合理开孔形式。支撑的承载力与刚度取决于耗能短柱个数与腹板厚度,开孔长度越长,试件的变形耗能能力越好。给出了改进孔腹板耗能支撑初始刚度、屈服承载力和极限承载力计算公式,可供实际工程参考。     

腹板开孔耗能支撑稳定承载能力研究

腹板开孔耗能支撑构造简单、制作方便,具有良好的延性和耗能能力.为了避免耗能支撑发生失稳,需要计算其稳定承载能力.耗能支撑边界不同于传统的支撑杆件,其稳定承载力与端部耗能腹板的构造关系密切,不能完全采用以往的公式计算失稳破坏的承载力.为了研究耗能支撑的稳定承载能力,本文采用ABAQUS有限元软件分析了不同参数对腹板开孔耗...     

腹板开椭圆孔耗能支撑滞回性能试验研究

为了研究腹板开椭圆孔耗能支撑的滞回性能,进行了3个支撑试件的低周往复加载试验,研究支撑长细比和耗能腹板长度对这种支撑耗能能力和滞回性能的影响,得到试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性系数、等效黏滞阻尼比等。试验结果表明：在低周往复荷载作用下,腹板开椭圆孔耗能支撑依靠腹板开孔板件进入塑性耗散能量。耗能支撑滞回曲线饱满,耗能能力强,初始刚度较高。孔间板件断裂破坏导致耗能支撑试件失效,试件呈现延性破坏。试验过程中,中部工字钢保持弹性状态,没有进入塑性。相同长细比下耗能腹板的长度越长,耗能支撑滞回曲线越饱满,变形能力、承载能力和等效黏滞阻尼比越大。建立了ABAQUS有限元分析模型,有限元分析结果与试验结果吻合良好,可以有效模拟腹板开椭圆孔耗能支撑的滞回性能。     

耗能支撑框架结构滞回性能分析

新型腹板开孔屈服耗能支撑具有良好的延性和耗能能力,将其应用于框架结构中,可提高框架的抗侧刚度,组成的支撑框架结构具有较好的耗能能力.采用ABAQUS有限元软件,研究了不同参数的耗能支撑与框架之间分别采用焊接连接和板铰连接组成的支撑框架结构的滞回性能.有限元分析结果表明:耗能支撑主要依靠端部工字钢开孔腹板的孔间板件弯曲屈...     

Y形直接焊接矩形钢管节点滞回性能试验研究

对钢管结构中常用的Y形矩形钢管节点进行了试验研究。通过对支管施加轴向往复荷载,共对10个直接焊接Y形矩形管节点进行拟静力试验。为研究钢管加工及节点焊接过程中产生的残余应力对节点性能的影响,对其中2个节点进行了去应力退火处理。通过分析节点的承载力、延性比和能量耗散系数,对此种节点的滞回性能进行了深入研究。试验表明：在支管承受轴向往复荷载作用时,总是在支弦管连接焊缝外边缘沿支管侧壁方向切断弦管上壁面,从而导致节点性能的劣化。在弦管上壁面拉裂之前节点耗能性能良好,且退火节点在弦管上壁面拉裂之后仍然有较大的耗能潜力。节点的滞回性能较好,这为在抗震区推广使用管结构提供了有力支持。     

K型偏心支撑耗能梁段开孔形式对支撑滞回性能影响分析

K型偏心支撑刚度大、塑性好,在实际工程中具有较好的应用。耗能梁段开孔的偏心支撑,有效避免了腹板的面外屈曲,同时具有更好的变形能力,为了研究耗能梁段腹板的合理开孔形式,文章利用有限元软件对比分析了长圆孔、椭圆孔和菱形孔试件的滞回性能,同时研究腹板开孔长度、开孔宽度以及腹板厚度对椭圆孔试件的影响。分析结果表明：腹板开椭圆孔的K型偏心支撑变形均匀,应力大致分布整个腹板,滞回曲线饱满,水平承载力与刚度较高,耗能能力优于其它两种开孔腹板,是K型偏心支撑耗能梁段的合理开孔形式。开孔宽度对于偏心支撑滞回性能影响不大,开孔长度越短、腹板越厚,框架的水平力与刚度越大,腹板较厚的框架,后期的耗能能力也更为优秀。     

连接板件屈服耗能支撑滞回性能研究

设防地震和罕遇地震作用下,中心支撑结构的支撑斜杆容易受压失稳.为了避免支撑斜杆失稳,提出了连接板件屈服耗能支撑.采用有限元软件ABAQUS分析了不同设计参数下连接板件屈服耗能支撑的滞回性能.分析结果表明:连接板件屈服耗能支撑利用连接板件的弯曲屈服耗能,滞回曲线饱满,耗能能力优越.连接板件最窄处的宽度、板件高度、厚度以及...     

双T形内核约束屈曲支撑滞回性能分析

为克服传统约束屈曲支撑连接段难控制的缺点,本文构建了双T形内核与方钢管约束屈曲支撑,并对其滞回性能进行了试验研究与有限元分析。分析结果表明:模型受力合理,符合力学原理,支撑能产生良好的耗能效果;设计时建议采用约束比大于3。     

开孔三重钢管防屈曲耗能支撑性能试验研究

设计制作两种开孔三重钢管防屈曲耗能支撑和一种不开孔三重钢管防屈曲耗能支撑试件,并对其进行低周反复加载试验,研究开孔三重钢管防屈曲耗能支撑的性能、核心钢管开孔与否防屈曲耗能支撑性能的差异、开孔排数对支撑性能的影响以及支撑的恢复力模型和破坏特征,并采用ABAQUS有限元软件对其进行分析。研究结果表明：开孔三重钢管防屈曲耗能支撑的滞回性能稳定,耗能能力强;核心钢管开孔后降低了支撑的屈服点且增大了支撑的延性;开孔三重钢管防屈曲耗能支撑的恢复力模型可采用对称的双线性模型来描述;试验结果与有限元分析结果基本吻合。     

约束屈曲支撑耗能性能有限元分析

对3种不同构造的约束屈曲支撑进行了有限元模拟,得到了其滞回曲线和骨架曲线。参考有关文献对3种支撑的耗能性能相关指标进行了计算研究,并做出比较。最后建议了支撑较好的构造形式。     

不同参数对方钢管混凝土柱滞回耗能的影响

方钢管混凝土柱（CFST,Concrete Filled Square Steel Tubular）抗震性能优越,影响其抗震性能的参数有：长细比、轴压比、幅厚比,且这种影响是相互耦合的.通过正交比较分析的方法,利用有限元软件ABAQUS对19根CFST进行数值模拟分析,研究了不同参数对CFST滞回耗能的影响.总体上CFST在低周反复水平荷载作用下滞回曲线饱满,在柱屈服以后承载力并没有明显的下降.CFST具有良好的耗能能力,抗震性能优越.幅厚比对CFST滞回耗能影响最大,轴压比次之,长细比在一定范围内有一定的影响.     

退火对Y形矩形钢管节点滞回性能影响的研究

为研究退火处理及几何参数对矩形管节点滞回性能的影响,对2组Y形矩形管-管节点及2组Y形纵向板-矩形管节点进行了拟静力试验。每组包含2个几何尺寸相同的试件,对其中一个进行去应力退火处理。将节点弦管底面中部固定,对支管施加轴向往复荷载。试验中裂缝在节点的弦管上表面出现,沿弦管与连接件(支管或节点板)的连接焊缝外围发展并穿透弦管壁,导致节点失效。节点的耗能机制为弦管上表面塑性变形。分析发现:退火导致节点的极限承载力减小,延性比、累积延性比、累积能量耗散比增大;随支弦管夹角增大,管-管节点极限承载力、累积延性比、累积能量耗散比减小;随节点板长度增加,板-管节点的极限承载力、累积延性比、累积能量耗散比增大。     

无约束段对工字形内芯防屈曲支撑滞回耗能性能的影响

设计了12个无约束段的防屈曲支撑构件,利用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究无约束段长度、是否利用槽钢加强无约束段及加强槽钢的长度和厚度对构件滞回耗能性能及承载力的影响。结果表明:无约束段长度对防屈曲支撑构件滞回耗能性能及承载力影响显著,当无约束段长度与构件在轴力作用下产生的最大位移近似相等时,构件耗能效果更明显;经槽钢加强的构件具有良好的滞回耗能性能及承载力;无约束段加强槽钢的长度对构件滞回耗能性能与承载力影响显著,加强槽钢的长度为无约束段长度的2倍时,构件具有更好的滞回耗能性能与承载力;加强槽钢的厚度对构件的滞回耗能性能与承载力影响不大,设计构件时可适当减小槽钢的厚度以提高材料的利用率。     

泡沫铝填充钢管支撑滞回性能的试验研究

对3榀中心支撑框架进行了滞回性能研究,其中2榀框架的支撑部分填充了泡沫铝材料,主要考察支撑填充泡沫铝后对框架整体滞回性能的影响。通过对试验所得的P-Δ滞回曲线和骨架曲线进行分析,表明:支撑部分填充泡沫铝后,框架整体承载能力提高,支撑的屈曲破坏滞后甚至不出现屈曲,滞回曲线饱满,没有发生明显的捏缩现象。本文研究的框架具有良好的滞回性能和耗能能力。     

屈曲约束支撑的耗能性能分析

基于ANSYS有限元软件,对屈曲约束支撑的滞回性能进行了分析,并与普通支撑的滞回性能进行对比.采用两种地震波研究钢框架的地震响应,结果表明：相对于普通支撑而言,屈曲约束支撑能进一步提高钢框架的后期刚度和耗能能力.     

反复荷载作用下矩形中空钢管混凝土柱的滞回性能研究

首先建立钢管与核心混凝土界面的粘结-滑移滞回模型、考虑包辛格效应的钢材单轴滞回模型和考虑矩形钢管约束效应后内填混凝土的单轴应力-应变滞回模型。在截面纤维模型的基础上,建立考虑界面粘结-滑移的矩形钢管混凝土柱分析模型,用Fortran语言编制相应的全过程分析程序。考虑不同的空心率因素,对4个矩形中空钢管混凝土试件进行数值模拟计算,并对荷载-位移滞回关系进行初步的理论分析。     

矩形钢管混凝土柱抗震性能有限元分析

利用ANSYS8.0有限元分析软件,对矩形钢管混凝土框架柱承受反复荷载情况进行了模拟,总结截面长宽比对矩形钢管混凝土抗震性能的影响规律。其计算结果与试验结果吻合得较好,具有一定的计算精度,能够较为准确的模拟结构的实际受力性能,为结构的设计提供了有效的分析方法。     

支撑钢框架在罕遇地震下的滞回耗能分析

我国现行建筑抗震设计规范采用的小震弹性设计方法无法准确预估地震动循环效应中结构产生的累积损伤.基于能量的性态设计方法能同时考虑力、位移、强震持时等因素,可反映出结构的累积滞回耗能与往复塑性变形,是有发展前景的设计方法.结构滞回能需求预估是基于能量设计方法的核心内容.文章按照现行规范设计了 8个中心、偏心支撑钢框架结构算...     

耗能梁段与RC框架梁连接节点滞回性能的有限元分析

为了系统研究耗能梁段与RC框架梁连接节点的滞回性能,基于文献[11]所进行的低周往复加载试验,以S-5试件为BASE试件,设计了螺杆布置位置、螺杆数量、U型板侧边加胶、底板长度、螺杆钢材强度等级5个系列9个试件.采用ABAQUS对S-5及系列试件的滞回性能进行了模拟,分析了相关设计参数对连接节点滞回性能、承载力、抗侧刚度、耗能的影响规律.研究结果表明:耗能梁段与RC梁之间的连接可采用螺杆加外包钢的构造方式,螺杆位置、底板长度、螺杆钢材强度等级对此类节点的力学性能影响相对较小.但螺杆数量需合理确定,其数量过少将导致螺杆承载力不足,节点易发生脆性破坏.U型侧板同RC梁侧面增设结构胶可改善节点的刚度、承载力及耗能能力.