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1 引 言 目前 ,工程上准确确定单桩垂直承载力必须通过现场静载荷试验 ,对于一级建筑 ,试桩数量不宜小于总桩数的 1 % ,且不应小于 3根[1] 。而静载荷试验就是为了测取桩顶荷载与桩顶位移的关系曲线 (简称Q -s曲线 ) ,利用Q -s曲线可以确定桩的极限荷载标准值和极限位移。实际上 ,Q -s曲线是桩土体系的各种因素 (桩侧阻、桩长、桩径等 )的综合反映。在实际应用和理论分析中 ,需要对Q -s曲线进行数学描述。例如当试桩未能加载至破坏状态时 ,可以利用Q -s曲线的数学描述公式预测极限荷载[2 ,3] ;在对单桩进行非线性弹性分析时 ,可用数学模型确定桩的刚度和极限荷载[4] 相似文献
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如何依据不完整的荷载-位移曲线估算锚杆极限承载力,工程界尚无定论.本文依据现场试验资料,分别采用双曲线模型、幂函数模型和指数模型对完整的锚杆荷载-位移曲线进行拟合,分析曲线的变化规律、确定锚杆的极限承载力,并将研究方法应用到工程实例中,以为工程设计提供参考. 相似文献
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为研究冲击荷载下节点刚度和冲击速度对焊接球节点动力响应的影响,对缩尺节点试件进行不同高度下的冲击试验;采用ANSYS/LS-DYNA软件中的Shell163壳单元模拟焊接球和杆件,采用Solid164实体单元模拟冲击物,建立焊接空心球节点精细化有限元模型.将试验结果和有限元分析结果进行对比,验证有限元模型的有效性.通过改变钢球冲击高度、球节点壁厚和直径,从节点的动应力、动应变、动位移、冲击力以及冲击能量5个方面,对焊接球节点开展动力响应分析.研究结果表明:动力响应随冲击能量的增加而增大;增加焊接球直径相当于削弱了节点的刚度,但削弱幅度不大;增加焊接球壁厚对于提升节点的抗冲击性能有一定作用. 相似文献
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焊接空心球节点的承载能力分析 总被引:24,自引:0,他引:24
依据理想弹塑性模型和Von-Mises屈服准则对不同直径的焊接空心球节点进行了非线性有限元分析.注意到大量关于焊接空心球节点的试验实际情况,对这些有限元计算结果进行了二元回归分析,从而得到了影响空心球节点承载力的主要因素与承载能力之间的关系式.与数值结果的比较表明,所提出的公式与规程JGJ7-91中的公式吻合较好,同时拓宽了规程中公式的适用范围,可适用于外径大于500mm的焊接空心球节点的承载力计算.已被《网架结构设计与施工规程》(JGJ7-91)的修订采用. 相似文献
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总结了大直径焊接空心球节点承载力的已有研究,从试验、理论和有限元方法三方面分别阐述了大直径焊接空心球节点承载力的发展历程。通过对不同加劲肋方式进行分类归纳,比较全面的概括了现有文献对加劲肋焊接空心球节点承载力的研究。由此得出已有研究存在的问题及不足。 相似文献
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嵌入式毂节点是我国自行研制开发的装配式节点,常应用于储煤仓、储罐顶盖等结构中,但其力学性能与失效机理尚未完全理清.采用ANSYS软件对嵌入式毂节点进行了精细化建模,选用Conta174和Targe170作为毂体和嵌入件面-面接触和线-面接触的接触对.通过对不同尺寸参数的节点进行弹塑性分析,得到了嵌入式毂节点的强弱轴弯曲刚度和扭转刚度,并深入分析了各尺寸参数对节点刚度的影响和不同刚度下节点的破坏机理.研究表明:节点强轴方向的弯矩-转角曲线与扭转时的扭矩-转角曲线具有明显的规律性,可以拟合为双线性模型.同时利用回归分析的方法,推导出节点弯矩-转角曲线双线性模型和扭矩-转角曲线双线性模型的屈服系数、刚度系数、初始刚度与极限承载力等公式.提出的节点刚度双线性模型与嵌入式毂节点的数值分析结果吻合良好,可为此类节点的分析和设计提供参考. 相似文献
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为研究受压焊接空心球节点火灾下的性能,利用高温试验炉,对不同空心球外径和壁厚、钢管外径和壁厚、钢材屈服强度和荷载比的6种受压焊接空心球节点试件进行了高温作用下的试验研究,得到了其在高温下的温度分布、位移特征和破坏形式,并研究了对其极限耐火时间的影响因素;根据欧洲规范,对受压焊接空心球节点高温作用下的性能进行了非线性有限元数值模拟,分析了节点的温度场分布规律和影响因素。通过分析高温作用下节点的位移变化特征,确定了其破坏模式;试验结果和有限元分析结果进行了对比,二者吻合较好。研究结果表明:增大焊接钢管壁厚和降低焊接空心球节点实际承受的荷载可以有效地延长受压焊接空心球节点的极限耐火时间;钢管根部是高温作用下受压焊接空心球节点的薄弱部位。图13表2参9 相似文献
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随着我国桥梁数量日益增多,桥梁检测已成为我国桥梁领域的重要工作之一.在实际桥梁荷载检测试验中,常采用堆载法及车辆荷载对桥梁最不利位置进行分级加载,但加载时难以保证加载点位置不变,此时对桥梁最不利位置刚度性能的评估有些失真.为了便于桥梁荷载检测试验更加精确的评判结构的刚度性能,提出基于等效荷载位移曲线来评估桥梁刚度性能,... 相似文献
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基于火灾高温下网格结构的应力特征和火灾性能,按照EuroCode 3和国际标准升温曲线(ISO834 ),对焊接空心球节点火灾高温下的性能进行了非线性有限元数值模拟.研究了焊接空心球节点火灾高温下温度场的分布规律和影响因素.研究结果表明,通过降低焊接空心球节点实际承受的荷载比和外焊钢管的厚度可以有效延长其极限耐火时间,并且焊接空心球节点在受拉时的极限耐火时间比受压时的长. 相似文献
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依据弹塑性模型和Von—Mises屈服准则对不同形式加劲肋的空心焊接球,进行了非线性有限元分析,研究了节点参数变化对其受压极限承载力的影响,通过大量的计算分析提出了一些有益的结论。 相似文献
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为研究火灾下受压加肋焊接空心球节点的性能,对2个足尺节点进行受火试验。通过试验得到了加肋焊接空心球节点在标准火灾下的节点表面温度场、不同荷载下节点的耐火时间、破坏形式以及位移特征。根据欧洲规范,建立了三维加肋焊接空心球节点的有限元模型,分析了火灾下节点温度发展规律及位移特征。有限元分析结果与试验结果的对比验证了有限元分析的正确性。研究结果表明:升温过程中,加肋焊接空心球节点中远离加劲肋处的球壳温度最高,靠近加劲肋以及钢管连接处的球壳温度较低;火灾下受压加肋焊接空心球节点的破坏具有突然性,破坏发生在钢管与球节点的连接处;荷载比大的球节点耐火时间短。 相似文献
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从球体钢材屈服强度的角度对受压破坏机理进行研究。采用弹塑性线性强化材料本构模型建立有限模型,考虑几何非线性,利用弧长法对受压球节点进行了全过程受力分析。系统研究了受压球节点的承载能力和破坏机理,节点因材料屈服形成塑性环铰而无法继续承载,材料屈服强度是影响承载力的主要因素。提出了破坏控制截面的概念,剪应力是破坏截面的控制应力。采用Q235B和Q345B材质的4组8个典型球节点试件的对比性破坏试验研究,直观了解节点的受力性能和破坏机理,验证了有限元分析的正确性。最后,利用冲切模型对受压承载力进行了理论分析,建立了承载力实用计算公式,可以直接应用于工程设计。 相似文献
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矩形钢管焊接空心球节点承载能力的简化理论解与实用计算方法研究 总被引:1,自引:0,他引:1
国家游泳中心“水立方”的新型多面体空间刚架结构采用配合矩形钢管、且承受轴力与弯矩共同作用的焊接空心球节点,目前规范对该类节点的设计方法尚属空白。在有限元分析和试验研究的基础上,进一步研究轴力、弯矩及两者共同作用下矩形钢管焊接空心球节点的承载能力及设计方法。首先推导基于冲切面剪应力破坏模型的节点承载力简化理论解,从而得到节点承载力计算公式的基本形式。在此基础上,利用有限元分析和试验结果,建立了轴力、单向弯矩以及两者共同作用下节点承载力的实用计算公式。对双向任意弯矩作用的情况,提出了基于线性插值的简化计算方法。成果可供实际工程设计采用,也可供相关规程修订时参考。 相似文献
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空间网壳结构的节点是半刚性的,节点刚度对大跨度网壳结构的稳定承载能力有着重要的影响.按节点完全刚接或完全铰接计算会过高或过低地评价结构的稳定承载能力.而具有加劲肋的焊接球节点被广泛应用在大跨度空间网壳结构中.本文采用有限元软件ANSYS对具有各种不同形式加劲肋的焊接球节点轴向刚度和弯曲刚度进行了分析,并与无肋焊接球节点进行了比较.通过回归分析,得出了具有各种不同形式加劲肋的焊接球节点轴向刚度和弯曲刚度的实用计算公式.本文为考虑节点刚度的大跨度网壳结构稳定分析提供了理论基础,并得出了可应用于实际工程的结论. 相似文献
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焊接节点受拉力作用易在焊缝区断裂,以焊接空心球节点为例在弹塑性非线性有限元分析基础上,分别采用等效塑性应变(EPS)准则和VC准则判断失效的材料单元,以模拟节点拉裂现象。由于球面焊趾处应力、应变集中显著,应力状态复杂,使得钢材脆性程度提高,加快破坏过程,建议采用VC准则反映应力状态对断裂的影响,确定节点的极限承载力。分析结果表明,在不考虑焊缝缺陷的情况下,EPS和VC准则计算的极限承载力数值相差仅3%左右,但是得到的断裂破坏进程不同。 相似文献
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针对矩形管焊接空心球节点这一特殊的壳体,采用ANSYS有限元程序、理想弹塑性应力-应变关系和Von-Mises屈服准则,同时考虑几何非线性的影响,对矩形钢管焊接空心球节点的承载力进行较为详细的计算分析,在已有工作的基础上,进一步通过有限元分析考察其承载能力的影响因素,特别对管边长与球径之比ab/D不同的节点,通过对大量计算结果的拟合分析,对现有承载力计算公式提出了改进. 相似文献