波纹钢板纵向接缝高强度螺栓连接承载力数值分析

为研究波纹钢板纵向接缝高强度螺栓连接承载力,建立ABAQUS有限元模型,探讨了端距、螺栓预拉力、波形对波纹板连接件承载力的影响.结果表明:为保证板件端部不被剪断,波纹板连接件的端距应不小于3d₀;当波纹板连接件发生孔壁承压破坏时,承载力随预拉力的增加而增加,承载力计算公式建议按中国平板连接计算公式乘以1.1的增大系数考虑;当发生螺杆剪切破坏时,预拉力对承载力影响较小,波纹板连接件承载力按平板连接计算公式计算.     

装配式两边连接钢板剪力墙节点抗侧性能试验研究与分析

为了将钢板剪力墙体系与新型全装配式钢结构体系结合起来,提出了一种适用于装配式高层钢结构的两边连接间断式盖板钢板剪力墙连接节点(discontinuous cover-plate connection,DCPC),并对此节点的构造与设计方法进行了研究.通过改变内嵌墙板厚度、连接螺栓数目及接触面摩擦因数设计加工了4组试件,并对其进行了静力加载试验和有限元分析对比.研究表明:增加螺栓个数可有效提高试件的滑移荷载,有效提高节点初始刚度,但增大了节点连接螺栓的预紧力损失,同时连接盖板与底板的残余变形也较大;增大试件接触面的摩擦因数可有效增大试件的极限抗侧承载力,但对螺栓预紧力的影响不大;螺栓预紧力的损失量随着内墙钢板的宽厚比和有效高跨比的减小而增大;内嵌墙板在破坏前拉力带充分发展,位移延性系数满足抗震设计要求,属于延性破坏;DPCP不仅具有良好的传力性能,而且便于加工与装配,同时保证了装配式钢板剪力墙的震后可修复功能.     

毛竹内嵌杉木的螺栓连接抗拉力学性能

在竹结构中,柱脚一般会出现受拉荷载,针对该现象提出一种内嵌杉木的毛竹螺栓连接形式,设计15个内嵌杉木的毛竹螺栓连接试件并进行轴向拉伸试验。根据Karacabeyli-Ceccotti建议的50%极限荷载法确定试件的屈服荷载和屈服位移,阐述了荷载-位移曲线中不同变形阶段的特征,分析了螺栓直径和螺孔端距对连接试件的承载力和破坏模式的影响。结果表明：该连接具有一定的承载力和变形能力,连接承载力随着螺杆直径增大而增大;受拉时连接的荷载-位移曲线具有两个弹性段,且第二弹性阶段刚度下降;连接的3种破坏模式为螺杆弯坏、竹壁剪出和竹壁开裂,失效模式由螺孔端距和螺杆直径控制;基于简化力学模型推导的公式能近似地预测连接承载力。     

波纹钢板-混凝土界面黏结滑移性能试验

为研究波纹钢板-混凝土界面黏结滑移性能,综合考虑混凝土强度、保护层厚度及钢板埋置长度,设计了10个波纹钢板混凝土试件进行推出试验,研究其破坏形态、受力机理、应变分布、黏结强度与黏结滑移本构关系等关键问题。结果表明：波纹钢板混凝土组合构件主要发生黏结劈裂破坏和黏结锚固破坏,试件荷载-滑移曲线可分为微滑移段、滑移段、陡降段、缓降段及残余段;在荷载上升段,波纹钢板应变沿埋置长度呈指数分布形式,钢板自由端应变可能出现过零点现象;通过分析混凝土强度、保护层厚度及钢板埋置长度对波纹钢板-混凝土界面黏结强度的影响,线性拟合得出特征黏结强度计算式,理论值与试验值误差较小;基于波纹钢板-混凝土界面黏结滑移本构模型,通过ABAQUS软件对典型试件进行数值模拟,有限元模型曲线与试验曲线吻合度较高。     

环槽型高强度螺栓连接性能试验研究

本文通过对２０个环槽型高强度螺栓连接试件的试验研究，阐明了环槽型高强度螺栓连接构件在静荷载作用下的抗滑移性能，并对动荷载对抗滑移性能的影响进行了探讨，提出了满足规范要求安全度的设计参数。     

轻钢结构的全螺栓连接形式力学性能

针对现有轻钢结构连接形式多样,性能和造价差异大的问题,提出了一种新型全螺栓连接形式.在抗压试验分析的基础上,总结了不同组合连接试件的抗压承载力与位移的变化规律以及螺栓直径、组合板厚度对其力学性能的影响,并将试验结果与理论计算结果进行比较.结果表明:随着抗压承载力的增大,试件的位移呈逐渐上升的总体趋势;抗压承载力随试件组合板厚度增大呈先增大后减小的趋势,且当厚度相同时,试件的螺栓直径与其承载力成正比关系.试验结果与计算结果误差范围较小,实验结果可靠.     

高强度螺栓受剪连接性能分析

在实验的基础上,提出单个高强度螺栓连接轴心受剪的荷载—变形曲线计算公式,公式以分段函数形式反映连接的摩擦、滑移和承压三个阶段,同时适用于无滑移连接的荷载—变形曲线计算。对于高强度螺栓连接偏心受剪性能采用极限状态法计算,其中每个螺栓都服从于上述非线性关系。本文编制了解决这个非线性问题的计算机程序。分析结果与实验比较普遍吻合较好。     

组合梁新型连接件抗剪性能试验研究

抗剪连接件主要用于承担混凝土翼板与钢梁上翼缘之间的纵向剪力,是保证钢-混凝土结构构件共同受力、协调变形的关键部件.提出一种新型连接件,即在倒T型截面钢梁腹板上边缘部分开孔,钢梁腹板开孔上边缘焊接连续的蛇形钢筋,并将混凝土浇入其中从而形成连接件传递剪力.通过7组共15个推出试件的极限承载力试验,研究了该推出试件的破坏过程、破坏形态;考察了混凝土强度、钢板开孔、蛇形钢筋、贯通钢筋、配箍率等单因素对该型连接件极限承载力的影响;提出了新型连接件抗剪承载力计算公式;分析了连接件的黏结滑移性能.试验结果表明:在同等条件下,新型连接件极限抗剪承载力比普通开孔板连接件有较大程度的提高,表现出较好的延性.     

内置楔形体灌浆套筒连接接头单轴拉伸试验研究及有限元分析

采用无缝钢管利用数控机床和焊接工艺加工了一种低成本灌浆套筒,并制作了9个接头试件,通过单轴拉伸试验和有限元分析,研究了套筒接头的应力分布情况及力学性能。结果表明:试件发生连接钢筋断裂和滑移两种破坏模式,增加连接钢筋锚固长度可改变试件的破坏模式。楔形体的长度和斜度均影响试件的极限承载力。当套筒中连接钢筋的锚固长度大于6倍连接钢筋直径时接头强度满足规范JGJ107中Ⅰ级接头和ACI318中Type 2接头类型要求。连接钢筋在套筒外部分受力大于套筒内的部分,因此当试件发生连接钢筋断裂时,断点均在套筒外。通过回归分析建立了接头试件的荷载位移关系模型,该模型与试验结果吻合很好。     

闭口型压型钢板-混凝土组合楼板纵向抗剪性能试验研究

对18块YXB65-185-555闭口型压型钢板-混凝土组合楼板进行了纵向抗剪性能试验研究,考察了楼板厚度、压型钢板厚度以及剪跨等因素对组合楼板纵向抗剪性能的影响.得到了组合板的极限承载力、变形和破坏形态以及压型钢板与混凝土之间的滑移.试验结果表明:随着组合板和压型钢板厚度的增大,组合板的纵向抗剪承载力越大;剪跨越大,纵向抗剪承载力越小;剪跨比较小的试件主要发生纵向剪切粘结破坏,剪跨比较大的组合板主要发生弯曲破坏和弯曲剪切粘结破坏.基于欧洲规范4的建议公式,对试验结果进行线性回归得到了适用于该板型的压型钢板-混凝土组合楼板的纵向剪力粘结系数m、k,可为该种楼板的工程设计提供参考.     

空间网架结构杆件的健壮性研究

本文将空间网架结构杆件的健壮性定义为杆件的失效对结构整体受力性能的影响程度，通过杆件的健壮性影响系数来衡量，该系数包含了杆件自身材料利用率及对结构极限承载力影响两方面的综合因素。编制了网架结构极限分析的计算程序，利用程序对实例进行了极限承载力分析，计算出结构的极限承载力与各杆件的健壮性影响系数，并根据这些系数将所有杆件按照重要程度进行分类。设计师在进行杆件截面设计时，应给予那些健壮性影响系数比较低的杆件以足够的重视。     

体外预应力混凝土简支梁正截面极限承载力

体外预应力混凝土简支梁的体外索的极限应力取决于整个构件的变形，影响因素包括体内配筋、体外索的形状及转向块的设置等，推导考虑如此多因素的计算公式很困难，因此从构件的整形变形入手，推导出了以构件的挠度和梁端转角为主要参数的公式。经过大量的试验数据证明，该方法是可靠的，比较简单的。     

预应力钢-混凝土组合梁桥受弯极限承载能力计算

集中讨论了预应力组合梁桥的极限承载力的设计计算方法,并通过试验验证,给出了具有实际意义的工程按极限状态法设计体外预应力钢-混凝土组合梁的合理简化公式,在目前《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中,只给出了容许应力法设计规范的情况下,具有较强的工程指导意义.     

不锈钢普通螺栓抗剪连接破坏模式的数值研究

本文采用ABQUAS大型有限元软件,研究静剪力作用下不锈钢普通螺栓连接节点性能.板件及螺栓均采用C3D8单元,材料模型为多线性弹塑性模型,考虑法向线性接触和切向库伦摩擦接触.数值模型建立时依据国外已有的试验研究,进行几何参数、材料力学参数、接触参数的设置.将数值分析的结果与试验结果进行比较,确定有限元模拟的可靠性.建立不锈钢普通螺栓连接不同几何模型,进行数值分析,提出数值分析时连接破坏模型的确定原则以及极限位移和荷载的确立方法.     

单向拉伸应力状态下混凝土抗裂性质的试验研究

通过试验 ,应用断裂力学分析 ,考虑混凝土内部裂缝的起裂和扩展机理 ,能够确定出抗折试件在短期加载下[1] ,由稳定扩展转为非稳定扩展的交界点 ,以此点作为混凝土小试件的临界点(破坏点 ) ,用来确定相应的极限强度和极限拉伸值。     

无粘结预应力筋的极限应力

在我国现行《无粘结预应力混凝土结构技术规程》（ＪＧＪ／Ｔ９２－９３）的建议公式基础上,结合国内外已有试验数据,提出了无粘结预应力筋极限应力计算公式,并结合概率和数理统计知识,对所提公式进行分析研究,证明了该公式具有一定保证率,可用于工程设计计算中;同时,还推荐了美国学者Ａ．Ｅ．Ｎａａｍａｎ等提出的无粘结预应力筋极限应力公式,该公式计算虽较为复杂,但有较高的计算精度。     

多级支盘桩与等截面直孔桩承载力对比试验

针对挤扩多级支盘桩相对于普通等截面直孔灌注桩具有较高承载力和较低沉降量的特性,采用自平衡静载荷试验方法,对浙江湖州市某工程同一场地中的挤扩多支盘桩与普通等截面直孔灌注桩进行极限承载力的对比试验研究.工程试验结果表明,在同等工程地质条件下挤扩多支盘桩与普通直孔灌注桩相比,其极限抗压承载力和极限抗拔承栽力都较大提高,每立方米混凝土的抗压承载力提高达75.3%以上,而混凝土的用量却少41.9%;单方极限抗拔承载力提高118.9%以上,而挤扩多支盘桩的混凝土用量比等少44.1%以上,且沉降曲线较缓,因此能获得较好的经济效益.该工程试验对这种新型桩的承载理论研究和类似工程实践具有客观的参考价值和借鉴意义.     

CFRP约束钢管高强混凝土轴压短柱承载力的极限分析

为研究碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)约束钢管高强混凝土短柱在轴心受压作用下的极限承载力,通过CFRP约束钢管高强混凝土轴压短柱破坏过程工作机制的探讨,分析了CFRP约束钢管高强混凝土与CFRP约束钢管混凝土构件的主要区别与联系,为CFRP约束钢管高强混凝土短柱承载力的极限分析奠定了基础。基于极限平衡法,对高强混凝土、钢管和CFRP进行了应力分析,推导得到了CFRP约束钢管高强混凝土短柱的理论计算公式,将理论计算结果与试验实测值相比较,验证了理论公式的正确性。最后将理论计算结果随CFRP层数和钢管壁厚的变化规律进行了分析,研究表明：与CFRP约束钢管混凝土相比,CFRP约束钢管高强混凝土中CFRP约束效果较差,而对于CFRP约束钢管高强混凝土轴压短柱承载力的提高,厚壁钢管有较大优势。     

钢管混凝土弹塑性极限承载力研究现状

介绍了钢管混凝土极限承载力计算方法的研究历程：从简单公式模拟到通过大量试验得到大量数据而后回归出各种通用近似公式，再到现在的有限元等数值方法．介绍了国内外钢管混凝土轴压、偏压构件和拱桥平面、空问的几何非线性及双重非线性分析的各种理论方法．     

确定任意薄壁截面极限屈服面的统一方法

本文利用矩形截面在轴力和双向弯矩共同作用下极限状态相关作用曲面的精确解,借助坐标转换及叠加的方法,提出了一种适用于计算由多块狭长矩形组成的任意薄壁截面极限屈服面的方法。与现有方法比,该方法概念简明,编程简单。作为应用,本文计算了卷边槽形截面的极限屈服曲面。