蒸压加气混凝土墙板连接节点性能实验研究

蒸压加气混凝土墙板通常使用连接构件和主框架相连。通过对工程中常用的4种连接节点的实验,研究不同连接节点的破坏特征,得出了节点的极限承载力,并分析了影响连接节点使用性能的一些因素。实验发现,不同的连接节点破坏形式各有差异,但板厚增加,节点的极限承载力随之增加;合适的钢筋保护层厚度和焊接良好的纵横钢筋网．有助于提高节点的极限承载力．     

圆钢管混凝土K型焊接管板节点受力性能试验

为研究格构式钢管混凝土风力发电机塔架K型焊接管板节点的受力性能,进行了4个圆钢管混凝土K型焊接管板节点的单调静力加载试验和1个空心圆钢管K型焊接管板节点的对比试验,探讨了该类节点的破坏模式、极限承载力以及节点区应力分布和发展规律,研究了各试验参数对节点受力性能的影响。试验结果表明:塔柱内混凝土的填充使得焊接管板节点的破坏模式由节点交汇处塔柱管壁塑性变形失效转变为节点板失效和腹杆失效;节点的极限承载力大幅增加,变形减小;节点几何参数和构造参数的变化对试件受力性能的影响较大;当节点板中部设置加劲肋时,节点的承载力提高,节点板平面外失稳得以避免;当节点极限承载力由腹杆屈曲或屈服承载力控制时,在一定范围内随着腹杆与塔柱管径比和壁厚比的增加,节点的承载力提高。     

B03级加气混凝土复合板抗弯性能研究

为研究B03级加气混凝土复合板的抗弯性能,对两块B03级加气混凝土复合板和两块B03级加气混凝土板进行四分点弯曲试验。试验结果表明,B03级加气混凝土复合板较普通B03级加气混凝土板的抗弯性能得到较大改善,开裂荷载提高约1.3倍,极限承载力提高约2倍,开裂前抗弯刚度提高约2.2倍。基于普通加气混凝土承载力公式计算了B03级加气混凝土板及其复合板的抗裂荷载和极限承载力,与试验结果相比,理论计算结果较为保守,表明两种类型的板材均具有一定的安全储备。B03级加气混凝土复合板的开裂荷载实测值和理论值均能满足北京地区100m以下高层居住建筑围护结构的抗风设计要求。     

ALC整体拼接式大墙板吊装节点的承载力试验研究

蒸压轻质加气混凝土(ALC)板具有重量轻,隔音、隔热效果好,耐火和环保性好等优点。本课题所采用的ALC整体拼装式大墙板应用较少,本文详细介绍了ALC大墙板的吊装试验,测试了吊装节点的承载力,得出了单个吊装节点的极限承载力以及承载力设计值。     

蒸压加气混凝土墙板与主框架的连接构件性能试验研究

通过对蒸压加气混凝土板与主框架结构的四种连接构件的试验,研究了不同连接构件节点的破坏特征,得出了节点的极限承载力.并通过分析试验现象和结果,揭示了影响连接构件使用性能的因素.     

新型装配式楼板与钢梁连接节点的承载性能有限元分析

提出一种应用于装配式交错桁架结构的新型空心楼板与钢梁的连接方式,并建立基于ABAQUS的有限元模型对其受力性能进行了研究。通过17个梁板连接节点的有限元模型,研究了T型连接钢板高度、强度以及埋置深度、螺栓强度、锚固钢筋直径、有无锚固钢筋和后浇混凝土强度等参数对梁板节点承载力的影响。研究结果表明:设置T型连接钢板影响后浇混凝土的破坏位置,会造成应力集中现象;随着T型连接钢板高度的增加,梁板节点的刚度也不断增加,但其对极限承载力影响不大;T型连接钢板的埋置深度是影响梁板节点承载力的关键因素,埋置深度越大,承载力越大;T型连接钢板的强度、螺栓强度、锚固钢筋直径对承载力影响较小,后浇混凝土强度对梁板节点承载力有一定影响,强度越大,承载力越大;梁板节点的受剪承载力随着抗剪钢筋直径的增加而逐渐增加,钢筋直径大于20 mm时,承载力增幅有限,其最大剪切应力能满足实际工程的需要。     

钢管混凝土T型节点板有限元模拟研究

应用非线性有限元分析钢管混凝土T型节点板节点的性能.建立钢管混凝土T型节点板节点的有限元模型,模型考虑了焊缝尺寸、混凝土和钢管界面关系.分析计算了荷载作用下节点的应力分布,破坏模式和极限承载力,与试验结果比较证明了模型的可靠性.     

钢节点板连接的装配式混凝土梁柱中节点抗震性能试验研究

本文提出一种新型装配式混凝土梁柱节点,进行该新型节点与普通现浇混凝土梁柱节点的拟静力试验,对比3个构件的试验现象、滞回性能、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。研究结果表明,与普通现浇混凝土梁柱节点相比,采用钢节点板连接的装配式混凝土梁柱节点的滞回性能、耗能能力、极限承载力均得到了有效的提高,节点的刚度退化得以延缓。预制柱端板外移的连接方式比端板置于柱端的连接方式能较好地改善装配式混凝土梁柱节点的破坏形态和滞回性能。     

加气混凝土屋面板抗弯试验及有限元模拟

通过6块加气混凝土屋面板的抗弯试验,研究板材跨度及板材强度对加气混凝土屋面板的延性、开裂荷载和极限承载力的影响。试验结果表明:加气混凝土屋面板以弯剪破坏为主,承载能力较小,延性比较好。开裂荷载作用下板的变形较大,工程中屋面板的受弯承载力应以变形和强度同时控制比较合理。采用MARC有限元软件模拟分析该楼板的变形和承载力,结果表明,有限元计算与试验结果吻合较好。     

空间钢管-板XX型节点静力性能参数分析

采用计算机模拟仿真方法,对空间钢管-板XX型节点进行参数分析。研究了不同的支管加载比例、几何参数和主管应力比对空间钢管-板XX型节点的破坏模式和极限承载力的影响。结果表明:节点板间的夹角不同时,支管加载比例对节点极限承载力的影响规律有很大差异;主管应力比无论正负均会引起节点极限承载力的降低。在此基础上,通过对数值结果的回归分析,考虑了节点板间的夹角和支管加载比例的空间影响效应,提出适用于该类节点的极限承载力公式。     

钢管混凝土桁架新型节点试验研究

对6个圆形钢管节点板式节点和6个钢管混凝土节点板式节点进行了对比试验研究。试验结果表明:空钢管试件在达到极限荷载时,节点板下空钢管发生严重局部屈曲而丧失承载力;钢管混凝土节点则在节点板下只发生轻微局部屈曲现象,具有较高的承载力。相比之下,钢管混凝土的承载力明显高于空钢管的承载力,并具有更好的延性性能。在钢管混凝土桁架中采用节点板式节点可比相贯节点更加方便、可靠。     

空间KK型钢管-板节点受力性能分析

针对特高压输电塔结构空间KK型钢管—板节点进行非线性有限元分析,考查了节点的破坏模式和极限承载力。重点分析了腹杆加载比例、几何参数和主管应力比等对空间KK型钢管—板节点极限承载力的影响。结果表明,腹杆加载比例为正时,节点极限承载力随其增大而显著降低;腹杆加载比例为负时,其对节点极限承载力的影响不大;主管应力比对节点极限承载力的影响随腹杆加载比例的变化而对节点的受力性能形成复合影响效应。在此基础上,通过对数值结果的回归分析,并综合考虑各种因素对节点极限承载力的影响,提出了该类节点的极限承载力计算公式。     

CFST柱-钢梁单边螺栓端板连接节点极限承载力计算

作为一种新型的节点连接形式,钢管混凝土(CFST)柱-钢梁单边螺栓端板连接在力学性能上表现优异,在工程实践中使用便捷,一直是国际上研究的热点。明确节点极限承载力对预防节点发生脆性破坏起着关键作用。为探索该节点的受力机理,根据各组件的受力特性,通过建立力学模型推导了各组件的极限承载力,再经单因素分析法进行比较从而得到了最终极限承载力。将这一结果与已有试验结果进行对比,表明该极限承载力计算公式具有较好的适用性。     

新型环氧树脂混凝土装配式桁架结构上弦K型节点试验及有限元分析

新型环氧树脂混凝土装配式桁架结构由新型环氧树脂混凝土材料制作而成.选取新型环氧树脂混凝土桁架结构中具有代表性的上弦K型节点为研究对象,采用数字图像相关法进行全程试验数据及图像采集,研究了桁架结构上弦K型节点的破坏形态及极限承载力.采用ABAQUS软件对新型环氧树脂混凝土桁架结构上弦K型节点进行计算分析,通过与试验研究结...     

钢管混凝土组合节点的抗震性能及其影响因素研究

为研究钢管混凝土柱节点的抗震性能及其影响因素,采取柱端加载模式进行了4组钢管混凝土柱单边螺栓端板连接节点的拟静力加载试验,考察了柱截面空心率和端板连接形式对节点破坏模式、柱端载荷-位移滞回曲线、弯矩-转角关系曲线和耗能能力的影响。结果表明,平齐端板连接和外伸端板连接节点试件的破坏模式基本相同,都包含端板屈曲变形、M16螺栓出现部分滑移、梁端翼缘屈曲变形、局部栓钉剪切破坏、楼板柱根部出现裂缝和柱边混凝土破坏的过程;平齐端板和外伸端板连接节点试件,在加载过程中都未出现屈曲变形或者破坏,说明钢管混凝土柱在较大侧向位移作用下,具有较好的抵御撕裂和屈曲变形的能力;在相同空心率条件下,平齐端板连接节点柱边缘的裂缝相较于外伸端板连接节点试件更少,外伸端板连接节点试件的极限承载力、耗能能力、正向载荷和负向载荷作用下的极限承载力和初始刚度、正弯矩和负弯矩作用下的抗弯承载力和初始转动刚度要高于平齐端板连接节点试件;在相同端板连接条件下,空心率较低的节点试件的极限承载力、耗能能力、正向载荷和负向载荷作用下的极限承载力和初始刚度、正弯矩和负弯矩作用下的抗弯承载力和初始转动刚度要高于空心率较高的节点试件。在极限状态下,4种节点试件的等效粘滞阻尼系数ξ_c都保持在0. 204～0. 235之间,耗能能力优于钢筋混凝土柱节点,并与钢管混凝土柱外加强环节点的耗能能力相当,4种节点试件具有较强的耗能能力。     

波纹侧板钢管混凝土组合柱-钢梁框架节点的抗弯性能研究

提出一种新型波纹侧板钢管混凝土组合柱-钢梁框架节点形式——在节点核心区沿钢梁上下翼缘方向设置贯通隔板,梁翼缘设置加强板,柱四角布置方钢管并沿高度方向焊接波纹侧板形成钢骨架,骨架腔内灌注混凝土。利用ABAQUS软件建立有限元数值模型,并与常规节点的滞回性能、受力特性和破坏模式进行对比,发现设置加强板能有效提高节点的承载力,且能使塑性铰沿翼缘外移,两类节点的滞回曲线均较为饱满,耗能性能和延性较好。分析加强板厚度、混凝土强度、柱钢材强度等因素对此类节点抗弯承载力的影响,结果表明：加强板厚度、钢梁钢材强度、钢梁极限弯矩和梁柱线刚度比对节点抗弯承载力有显著影响。在参数分析的基础上建议了波纹侧板钢管混凝土组合柱-钢梁节点的抗弯承载力简化计算公式,简化计算公式所得结果与有限元结果吻合良好。     

ALC外墙板与钢框架连接节点的抗震性能分析

采用ABAQUS有限元分析软件,对12个蒸压加气混凝土(ALC)外墙板与钢框架新型连接节点模型进行非线性数值分析,得到板厚t、长圆孔两个方向孔径比b/a参数对新型连接节点的抗震性能与刚度的影响。结果表明:随着孔径比的增大,节点承载力略有减小,滞回曲线饱满程度变化不明显,"捏缩"现象变化不明显,刚度退化程度略有增加,各构件的应力分布值增大;随着板厚增加,节点承载力增大,滞回曲线更加饱满,"捏缩"现象变化更加明显,刚度退化程度减弱,各构件的应力分布值增大。参数b/a对提高新型连接节点的抗震性能影响不明显;板厚t对提高新型连接节点的抗震性能影响显著。     

空间KK型双弦杆圆钢管搭接节点有限元参数分析与极限承载力计算公式

空间KK型双弦杆圆钢管搭接节点以承载力高、搭接率小以及空间交汇杆件较少的优势应用于空间钢管桁架结构体系。本文采用ANSYS程序中8节点Solid45实体单元对平面和空间圆钢管搭接节点试件进行了非线性有限元分析。在破坏模式、变形过程以及节点极限承载力方面将有限元计算与已有试验结果进行比较,证明运用实体有限元分析法求解节点的极限承载力是一种有效的方法。有限元参数分析重点考察了几何参数和弦杆轴向应力对空间KK型双弦杆圆钢管搭接节点极限承载力的影响。在现有钢结构设计规范的基础上,通过对数值结果的回归分析,得到了该类搭接节点的极限承载力计算公式。研究结果表明:未加劲KK型双弦杆节点的极限承载力略低于未加劲K型单弦杆节点极限承载力,内加劲KK型双弦杆节点的极限承载力明显低于内加劲K型节点极限承载力;内加劲板对平面K型圆钢管搭接节点极限承载力可以起到很好的提高作用,但对空间KK型节点极限承载力提高并不明显。     

钢管混凝土组合节点的抗震性能及其影响因素研究

采取柱端加载模式进行了4组钢管混凝土柱单边螺栓端板连接节点的拟静力加载试验,考察了柱截面空心率和端板连接形式对节点破坏模式、柱端载荷-位移滞回曲线、弯矩-转角关系曲线和耗能能力的影响。结果表明,平齐端板连接和外伸端板连接节点试件的破坏模式基本相同;在相同空心率条件下,平齐端板连接节点柱边缘的裂缝相较于外伸端板连接节点试件更少,外伸端板连接节点试件的极限承载力、耗能能力、初始刚度、抗弯承载力和初始转动刚度要高于平齐端板连接节点试件;在相同端板连接条件下,空心率较低的节点试件的极限承载力、耗能能力、初始刚度、抗弯承载力和初始转动刚度要高于空心率较高的节点试件。在极限状态下,4种节点试件的等效粘滞阻尼系数ξ_c都保持在0.204～0.235之间,耗能能力优于钢筋混凝土柱节点,并与钢管混凝土柱外加强环节点的耗能能力相当,4种节点试件具有较强的耗能能力。     

PBL加劲型方钢管混凝土外隔板式节点#br# 受拉性能试验研究

为得到新型PBL加劲型方钢管混凝土外隔板式框架节点的受拉性能、并初步验证其抗震性能，开展了6个方钢管混凝土节点试件的受拉试验，试件类型包括普通方钢管混凝土节点、普通方钢管混凝土外隔板式节点、新型的PBL加劲型方钢管混凝土外隔板式节点以及去除外隔板后的PBL加劲型方钢管混凝土节点。通过对比分析各试件的破坏特征、初始刚度、屈服和极限荷载、变形组成、支板或隔板应变与应力分布，着重研究了PBL纵肋的设置对新型节点受拉性能的改善，以及去除外隔板对新型节点受拉性能的影响。研究结果表明：相较于普通方钢管混凝土节点和普通方钢管混凝土外隔板式节点试件，PBL加劲型方钢管混凝土外隔板式节点试件由于同时设置了外隔板和PBL纵肋，因此其在拉力作用下不仅初始刚度、屈服荷载和极限荷载得到大幅度提升，而且节点区域的变形集中得到了明显的缓解，节点附近的应变和应力分布变得更加均匀。因此，新型框架节点具有优越的传递钢梁翼缘拉力的能力，可以实现地震作用下的梁端屈服破坏模式，应具有优越的抗震性能。而在新型节点的基础上去掉外隔板后，试件的初始刚度、屈服和极限荷载、节点区域附近的应变和应力分布均匀程度均有一定程度的降低，即其传递钢梁翼缘拉力的能力有所降低。该文研究成果可为进一步开展新型节点的受拉承载力计算方法、节点抗震性能的研究奠定基础。