钢框架刚性连接加强型节点滞回性能试验研究

针对加强板参数对钢框架梁柱节点抗震机理的影响,设计制作4个翼缘过渡板和4个盖板加强型节点试件,采用1/2缩尺比例的T型试件进行低周反复循环荷载作用下的滞回性能试验研究,并在试验研究基础上采用有限元ANSYS进行数值模拟分析,得到满足节点抗震设计要求的加强板参数取值依据。研究结果表明板式加强型节点的塑性铰在距离加强板端部1/3～1/4梁高位置形成,梁柱连接焊缝均未出现开裂现象,翼缘局部屈曲明显,腹板鼓凸严重,塑性铰现象十分明显;加强板几何参数对节点的承载力和延性均有明显影响,当加强板的长度和厚度增加时,节点承载力有所提高,但其滞回性能和延性性能降低;加强板长度取值过大,节点域在梁塑性铰形成和外移之前发生剪切屈服破坏,限制了加强板末端塑性变形的发展机制。建议加强板参数取值范围:翼缘过渡板或盖板加强板的长度为梁高的0.5～0.8倍;翼缘过渡板厚度为梁翼缘厚度的1.2～1.4倍,盖板加强板厚度为梁翼缘厚度的0.7～1.2倍。     

新型模块装配式灌浆钢梁柱节点滞回性能试验研究

提出一种新型模块装配式灌浆钢梁柱节点,其上、下模块的梁通过螺栓连接,而方钢管柱通过内套承插钢管连接,且钢管柱内壁与承插管外壁设置抗剪键并灌浆。为了研究所提出节点的滞回性能、破坏模式、节点承载力以及节点的转动能力,对2个节点试件进行了低周往复加载试验,结果表明：两试件均发生钢管柱局部屈曲,并最终在梁柱焊接处钢管柱发生开裂;该新型节点的承载力、延性以及耗能能力与比对组未灌浆承插节点基本相同,同时灌浆节点试件的塑性转角满足美国抗震规范的限值要求,表明灌浆节点具有良好的抗震性能。     

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...     

新型装配式钢管柱轻钢桁架梁节点的滞回性能

采用ABAQUS软件对一种新型装配式钢管柱轻钢桁架梁节点进行了数值模拟,重点考察分析了桁架梁连接方式、桁架梁高度、桁架梁弦杆截面、桁架梁弦杆壁厚对其滞回性能、抗弯承载力、节点转动刚度、耗能等的影响.分析结果表明:装配式钢管柱轻钢桁架梁节点的滞回曲线呈现出捏缩特征,但具有较高的抗弯承载力和理想的节点转动能力;塑性铰出现在...     

钢框架肋板加强型节点的滞回性能研究

运用有限元软件ABAQUS 6.14-1首先对已有节点试验试件的滞回性能进行模拟,验证了有限元建模方法的正确性后,对外侧双肋板加强型、内侧双肋板加强型及外侧单肋板加强型节点进行滞回行为对比分析,然后对单肋板加强型节点进行系列参数分析,考虑的参数包括肋板长度a、肋板高度b和肋板厚度t。结果表明:内侧双肋板加强型节点并不适用于工字形柱强轴连接,其梁翼缘焊缝处有明显的应力集中,而外侧双肋板加强和单肋板加强型节点的受力性能相当;各参数对单肋板加强型节点的承载能力基本没有影响;随着参数b和t的增大,梁上、下翼缘焊缝处的Mises应力逐渐降低,肋板长度a主要影响塑性铰的位置;建议a=(1/2～3/4)h_b,b≥h_b/3,t≥2t_(bw),两短边a′=0.2a,b′=0.2b,其中,h_b为梁截面高度,t_(bw)为梁腹板厚度,最后给出了单肋板加强型节点的设计方法。     

T型方管节点滞回性能的试验研究

为了得到T型方管节点的滞回性能,为进一步研究方管结构的抗震性能打下基础。对轴向往复荷载作用下的12个T型方管节点进行试验研究。试验中6个节点采用弦杆两端约束的边界条件,其余6个节点采用弦杆中部约束的边界条件。得到节点试件的破坏模式和滞回曲线,以及用以评价节点抗震性能的主要参数(承载力、延性和能量耗散系数)。研究不同约束条件和几何参数对节点滞回性能的影响。将节点的极限承载力与单向荷载作用下我国规范公式(GB50017—2003)计算结果、CIDECT公式计算结果和有限元分析结果进行比较。结果表明:节点的破坏模式主要是受压时弦杆表面塑性变形和受拉时焊缝边缘开裂,导致在支弦杆交汇处被拉断;节点滞回曲线饱满,从节点域靠近弦杆侧壁的两侧开裂到节点完全破坏还有很大的耗能能力;焊缝尺寸对节点的滞回性能影响较大。     

梁柱端板连接节点的滞回性能试验研究

为了研究钢框架中梁柱端板连接节点的滞回性能,本文进行了8个节点试件的循环加载试验,其中有7个试件的柱端施加了轴向压力,4个端板设置了加劲肋。试验结果表明:端板连接具有良好的延性和耗能能力,节点的转角都超过了0.03rad;端板刚度是影响节点滞回性能和极限承载力的决定性因素;端板较薄时,端板加劲肋不但可以显著提高端板刚度,而且可以延缓梁翼缘与端板间焊缝的开裂,有效提高承载力,减小撬力。最后根据试验结果提出了设计和施工建议。     

装配式高强钢筋混凝土框架节点滞回性能试验研究

为研究装配式带钢连接件混凝土柱-预埋工字钢混凝土梁连接节点的滞回性能,设计2个装配式高强钢筋混凝土框架节点和1个现浇高强钢筋混凝土框架节点,进行低周往复加载试验,对比分析其滞回性能、刚度退化、骨架曲线、承载力退化和耗能能力等。结果表明:与现浇高强钢筋混凝土框架节点试件相比,带钢连接件混凝土柱-预埋工字钢混凝土梁连接节点试件的滞回曲线更为饱满,刚度退化得到有效减缓,承载力降低系数增加,各主要阶段的等效黏滞阻尼系数和总等效黏滞阻尼系数增加,耗能能力得到提高,承载能力和变形能力也得到提高;预制柱中采用带水平连接板的方钢管连接件在改善装配式混凝土框架节点滞回性能方面效果更佳。     

装配式钢纤维混凝土梁柱中节点滞回性能试验研究

基于装配式钢纤维混凝土梁柱中节点和同一条件下普通钢筋混凝土中节点的拟静力试验研究,分析对比中节点试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和承载力退化等性能指标。研究结果表明:与现浇普通混凝土中节点试件相比,采用新型装配式钢纤维混凝土中节点构件的承载能力和变形能力得到提高,滞回性能得到改善,节点刚度的退化得以延缓,承载力降低系数增加。钢纤维的加入能显著改善节点的破坏形态,有利于结构的抗震。     

新型组合结构梁柱节点滞回性能试验研究

为研究新型组合梁与钢管混凝土柱连接节点的抗震性能,开展了新型组合梁与钢管混凝土柱连接节点低周反复荷载作用下的试验研究,对这种类型节点的滞回性能进行了研究,在实验研究的基础上,提出了新型组合梁与钢管混凝土柱连接节点的三折线恢复力模型,结果表明,试件具有良好的耗能能力,建立的恢复力模型骨架曲线与试验值接近。     

钢框架梁柱T型钢连接节点滞回性能的研究

用ANSYS对T型钢连接节点进行滞回性能的分析,在考虑材料、几何和状态非线性的基础上,系统分析了各种参数对连接滞回性能的影响,分析表明:T型钢的尺寸、是否设柱加劲肋、T型钢翼缘上螺栓的竖向间距对连接的滞回性能影响比较大,并在非线性有限元分析结果的基础上,提出了钢框架T型钢连接的滞回模型.     

节点域局部灌浆节点滞回性能研究

钢框架中常规的加强型节点存在焊接板件过多、施焊困难等缺点.在已有的研究基础上,提出节点域局部灌浆节点.运用ABAQUS有限元软件对节点域局部灌浆节点、柱腹板加补强板节点和传统钢节点进行对比分析,结果表明:节点域局部灌浆节点滞回性能优良,在此基础上,提出了 RBS削弱型节点域局部灌浆节点,其塑性铰出现在距梁端一定距离的削...     

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。     

鄂尔多斯体育场转换桁架节点试验研究

为考察鄂尔多斯体育场钢屋盖转换桁架节点在设计荷载下的受力性能,对该钢桁架上、下弦的两个节点进行了缩尺试验研究。试验表明上、下弦节点在设计荷载下均未发生破坏,节点整体仍处于弹性状态,大部分区域的应力水平较低,下弦节点的最终破坏模式为受压杆件及相连节点板的局部屈曲。随后建立了考虑材料和几何非线性的有限元模型,计算结果与试验中的测点数据吻合良好。试验和有限元的分析结果均表明,鄂尔多斯体育场钢桁架上下弦节点在设计荷载下具有足够的刚度和强度,满足工程应用的要求。     

空间H形梁柱节点的节点域滞回性能试验研究

为研究空间效应对节点域滞回性能及稳定性的影响，设计了4个不同构造的空间H形梁柱节点试件，于柱端施加恒定轴向荷载，于柱弱轴平面梁端施加恒定反对称荷载，于柱强轴平面梁端施加反对称往复荷载。试验及分析结果表明：基于平面梁柱节点试验提出的考虑竖向连接板对提高节点域稳定性的推荐公式仍适用；柱弱轴平面不平衡弯矩通过竖向连接板及横向加劲肋传递至柱翼缘，当该荷载不致引起节点域周边构件过早屈服时，若传力路径连续，节点域不直接抵抗该荷载作用；在本试验的柱弱轴平面荷载应力水平下，构造设计合理的空间试件节点域的承载力、变形能力、稳定性、耗能能力均不低于相应的平面试件。     

某工程钢桁架新型节点受力性能试验研究

试验研究了某实际工程中所应用的新型钢桁架吊柱节点的受力性能.该试验节点属于方钢管焊接节点,由于所受荷载较大,在传统节点板连接的形式上又设置了垂直于节点板焊接的横向肋板与外加缀板,以共同传递吊柱荷载.试验结果表明,此新型节点的受力性能令人满意,虽然破坏首先出现在节点部位横向肋板与外加缀板焊缝段的应力集中处,但经过应力重分布后,节点部分仍能承受继续加载,而最终的破坏形式为杆件破坏,且承载力能够满足设计要求.     

装配式框架核心筒墙梁节点滞回性能试验研究

为研究预制装配式框架核心筒墙梁平面外连接节点的抗震性能,在配筋率相同的条件下,设计了1个现浇试件和2个不同连接形式的装配式试件。研究了在梁端施加低周往复荷载的条件下不同的连接形式对装配式试件耗能能力、刚度、延性及极限抗弯承载力的影响。试验研究表明,装配式试件具有与现浇试件相当的刚度及极限抗弯承载力。装配式试件的开裂荷载﹑屈服荷载和延性高于现浇试件。现浇试件的抗震耗能能力要好于装配式试件。     

方钢管混凝土K型节点滞回性能试验研究

对1个方钢管K型节点试件和主管填充混凝土的6个K型方钢管节点试件进行拟静力试验,以研究支管尺寸、支管间隙等参数对方钢管混凝土K型节点破坏模式和延性的影响,并与K型方钢管节点试件进行对比。主管填充混凝土的K型方钢管节点的破坏模式包括支管与主管之间的焊缝破坏、支管受拉断裂、支管鼓曲以及主管撕裂;支管间隙较大的试件更容易出现主管撕裂破坏。主管填充混凝土后,其径向刚度显著提高,支管与主管连接处的应力集中程度也有所改善,节点的屈服荷载和峰值荷载有不同程度的提高,尤其是受压循环的峰值荷载提高幅值达到60%以上。主管填充混凝土后,K型方钢管节点试件的延性以及耗能系数都有所降低。     

特殊桁架式钢框架连接节点的滞回性能分析

1994年美国北岭地震、1995年日本阪神地震的灾害调查发现传统抗弯钢框架结构的梁柱连接节点出现了大量的脆性破坏,导致具有良好延性行为的抗弯钢框架结构变形能力未能得到充分发挥,结构整体抗震性能较差.因此,梁柱连接节点性能的优劣成为决定抗弯钢框架结构抗震性能好坏的关键因素.为适应公共建筑跨度大的特点,国内外一些大型公共建...     

钢框架梁柱高强螺栓连接节点的滞回性能

通过对钢框架梁柱高强螺栓连接节点在循环荷载作用下的拟静力试验,分析了各类连接的刚度、承载能力、延性系数和能量耗散机制,并讨论了剖分T型钢连接、顶底角钢腹板双角钢连接和顶底角钢连接的差别。试验结果表明,T型钢翼缘厚度是影响剖分T型钢连接节点性能的主要因素;在计算顶底角钢腹板双角钢连接的连接刚度和抗弯承载力时,应考虑双腹板角钢的影响。