冷弯矩形钢管柱与H型钢梁连接节点抗震性能分析

结合国内首次将大规格冷弯矩形钢管作为柱材应用到实际工程中的浙江某轻纺市场的工程实例,对冷弯矩形钢管结构进行分析研究。利用有限元分析软件,对冷弯矩形钢管柱与H型钢梁连接节点与焊接箱形钢管柱与H型钢梁连接节点的抗震性能进行对比分析,探讨出冷弯矩形钢管的冷成型过程对节点抗震性能的影响。     

L形截面钢管混凝土异形柱框架结构推覆分析

利用ADINA有限元软件建立了两层两跨一榀框架结构模型,通过弯矩-曲率曲线来描述梁柱截面和材料的性质。利用软件对结构模型进行静力推覆分析从而研究其抗震性能,计算结果表明:与矩形截面柱框架相比,L形钢管混凝土异形柱框架的承载力有非常明显的提高,约提高50%;提高混凝土强度对提高承载力的效果不明显;提高钢材强度有利于承载力的提高;增加钢管面积对改善承载能力有非常明显的效果;增加肢宽对提高结构的承载力有限;肢长增加时框架的承载力有比较明显的提高;弹性计算结果显示软件的模拟符合程度较好。     

碳纤维加固单层双跨混凝土框架结构抗震性能试验研究

为了研究碳纤维(CFRP)加固混凝土框架的抗震性能,设计了两榀单层两跨框架结构,其中一榀未加固,另一榀采用碳纤维加固结构柱端。对两结构进行了抗震加载试验,分析并对比了两结构的破坏特点、承载能力等抗震性能。结果表明:碳纤维加固能够明显提高结构的承载能力、变形能力和耗能能力,并能够使结构由"强梁弱柱"型的破坏机制转变为"强柱弱梁"型的破坏机制。     

钢管混凝土框架结构抗震性能的非线性有限元分析

基于一榀两跨 3层钢管混凝土框架的抗震性能模型试验 ,建立了基于钢管混凝土统一模量理论的钢管混凝土以及考虑钢管约束效应的核心混凝土的本构方程。分别按照钢管混凝土的统一模量理论和分离模量理论 ,采用ANSYS参数化程序设计语言 (APDL)编制了命令流 ,对模型框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析。计算结果与模型试验结果吻合较好 ,验证了基于统一模量理论的钢管混凝土框架结构全过程分析方法的可行性 ,以及所编制的APDL命令流程序对钢管混凝土框架结构抗震计算的有效性 ,为钢管混凝土框架结构的抗震设计提供了实用的计算软件     

考虑施工缝影响的框架结构抗震性能

施工缝作为结构的薄弱环节,其对结构的影响是不容忽视的。为了深入研究施工缝对结构抗震性能的影响,本文在OpenSees有限元软件中,建立了一组两层两跨的平面框架,其中一榀框架为整浇框架,另一榀为带缝框架。通过有限元分析,从滞回曲线、骨架曲线、承载能力、位移延性、刚度退化、耗能能力等方面对两榀框架进行了比较,探讨了施工缝的存在对框架结构抗震性能的影响。     

半刚性连接钢管混凝土框架动力特性的非线性有限元分析

应用有限元软件ABAQUS建立半刚性连接的钢管混凝土平面框架模型,采用SPRING2单元模拟半刚性节点,节点采用具有半刚性特性的不同弯矩-转角曲线作为约束条件。对比了2层两跨半刚性框架试验的荷载-位移模拟曲线和试验曲线进行模型验证。基于验证结果,对一典型6层三跨半刚性连接的钢管混凝土框架进行了模拟,分析不同连接刚度条件对钢管混凝土组合框架的抗震性能影响。结果表明:半刚性连接对钢管混凝土框架结构的抗震性能影响显著。相对于刚接,采用半刚性连接时,钢管混凝土框架结构底层剪力明显减小,低阶振型的自振周期增大,结构动力响应变化很大。     

防屈曲支撑加固钢筋混凝土框架拟静力试验设计

防屈曲耗能支撑由于兼具普通支撑和金属阻尼器双重功能,近年来在高抗震设防烈度地区的新建筑结构设计和既有结构抗震加固中得到越来越多的应用。本文以河北省图书馆抗震加固工程为依托,从图书馆原结构中选取单榀、单层、单跨钢筋混凝土框架的1/2缩尺模型作为试验模型,制作两榀钢筋混凝土框架试件,并对其中一榀框架用课题组自主研发的一种组合钢管混凝土式防屈曲耗能支撑进行加固。对两榀框架试件分别进行拟静力试验,来考察防屈曲支撑对钢筋混凝土框架的强度、刚度、延性和耗能能力等抗震性能的影响。有限元分析结果表明,未加固框架试件的强度和刚度低、耗能能力较差;防屈曲支撑加固的框架试件的强度和刚度显著提高,耗能能力较好;防屈曲耗能支撑具有很好的滞回性能。本文的试验设计可为相关抗震分析和试验设计提供参考。     

钢管型钢再生混凝土柱钢梁框架-混凝土核心筒结构抗震性能研究

钢管型钢再生混凝土框架是钢管混凝土框架-核心筒结构的重要组成部分,主要承担竖向荷载。在强震作用下,钢管型钢再生混凝土框架也需要抵抗极大部分的水平荷载,其抗震性能在整体结构的抗震性能中起着很大的作用。为了系统地分析钢管型钢再生混凝土框架-混凝土核心筒结构的抗震性能,对一榀钢管型钢束再生混凝土框架以及增加核心筒剪力墙的一榀框架-剪力墙平面结构进行抗震性能研究,研究其滞回、延性、刚度、耗能等抗震性能。     

T形截面钢骨混凝土异形柱框架抗震性能

参照国家抗震规范8度设防的标准,制作一榀/2比例的由钢筋混凝土梁和T形截面钢骨混凝土异形柱组成的单跨两层的框架模型。通过拟静力试验,研究了结构的破坏形态、刚度退化、延性与耗能等抗震性能。试验结果表明,T形截面钢骨异形柱框架结构抗震性能良好,柱中钢骨在结构抗震中发挥了明显的作用。试验研究和分析结果表明,钢骨异形柱框架结构的抗震性能可满足抗震设防的要求。     

高强螺栓端板连接钢梁-方钢管混凝土框架结构抗震性能研究

通过一榀高强螺栓端板连接的2层1跨半4∶7比例组合梁-方钢管混凝土模型框架的拟动力试验、拟静力试验和静力推覆试验,运用子结构方法,模拟了一榀10层3跨的平面框架,研究了钢管混凝土框架结构的破坏形态、位移响应、滞回特性和耗能等抗震性能。拟动力试验中,多遇烈度地震时,框架刚度降低很小;基本设计烈度地震时,框架刚度降低约13%;罕遇烈度地震时,框架刚度降低20%,框架层间位移角小于2.0%。拟静力试验中,最大层间位移角超过1.6%,部分构件出现初始局部屈曲,框架整体未出现强度退化。在静力推覆试验中,即使层间位移角超过6.0%,框架承载力仍未发生下降。高强螺栓端板连接节点能够满足抗震设计要求,在规范限定的按弹塑性设计的层间位移角限值范围内,经过合理设计的螺栓端板连接可视为刚性连接。试验结果验证采用螺栓连接的钢梁-方钢管混凝土框架具有良好的抗震性能,可在抗震设防区结构中推广使用。     

冷弯矩形钢管冷成型对节点性能的影响

冷弯矩形钢管在冷成型过程中提高了材料的屈服点和抗拉强度同时降低了延性。利用分析软件ANSYS,对冷弯矩形钢管柱与H型钢梁连接节点和焊接箱形钢管柱与H型钢梁连接节点的屈服荷载、极限荷载及位移延性进行对比分析,探讨冷弯矩形钢管的冷成型过程对节点性能的影响。     

冷弯矩形钢管冷成型对节点性能的影响

冷弯矩形钢管在冷成型过程中提高了材料的屈服点和抗拉强度同时降低了延性.利用分析软件ANSYS,对冷弯矩形钢管柱与H型钢梁连接节点和焊接箱形钢管柱与H型钢梁连接节点的屈服荷载、极限荷载及位移延性进行对比分析,探讨冷弯矩形钢管的冷成型过程对节点性能的影响.     

钢筋混凝土异形柱框架结构抗震分析

针对异形柱的研究现状,对混凝土异形柱框架结构的抗震性能从理论上和实验分析上进行了阐述,得出异形柱框架结构和混凝土矩形柱框架结构在抗震方面没有太大的区别。     

低周反复荷载作用下消能柱间支撑的性能

本文通过4个矩形内框和5个菱形内框消能柱间支撑以及2个柱间交叉支撑模型的试验研究,结合国内外有关试验分析,说明消能支撑的延性系数μ和阻尼比ζ都比交叉支撑好得多,矩形内框又比菱形内框消能支撑效果更好些。从提高厂房的纵向抗震性能来说,采用消能支撑是有效的。消能支撑柱列的内力和变形采用杆件变刚度的电算方法是可行的。为了设计应用方便,文中提出了消能支撑杆件内力的简化计算方法。     

新型中高层钢结构住宅体系简介

大力发展钢结构住宅,符合国家的产业政策和可持续发展战略,但钢结构住宅在我国的发展严重滞后。论文介绍了一种新型结构体系,即冷弯方钢管混凝土框架-支撑结构体系,并对该体系的性能进行了分析。     

Buckling analysis of high strength stainless steel stiffened and unstiffened slender hollow section columns

This paper investigates the buckling behaviour of cold-formed high strength stainless steel stiffened and unstiffened slender square and rectangular hollow section columns. The high strength duplex material is austenitic-ferritic stainless steel approximately equivalent to EN 1.4462 and UNS S31803. The columns were compressed between fixed ends at different column lengths. A nonlinear finite element model has been developed to investigate the behaviour of stiffened slender square and rectangular hollow section columns. The column strengths, load-shortening curves as well as failure modes were predicted for the stiffened and unstiffened slender hollow section columns. An extensive parametric study was conducted to study the effects of cross-section geometries on the strength and behaviour of the stiffened and unstiffened columns. The investigation has shown that the high strength stainless steel stiffened slender hollow section columns offer a considerable increase in the column strength over that of the unstiffened slender hollow section columns. The column strengths predicted from the parametric study were compared with the design strengths calculated using the American Specification, Australian/New Zealand Standard and European Code for cold-formed stainless steel structures. It is shown that the design strengths obtained using the three specifications are generally conservative for the cold-formed stainless steel unstiffened slender square and rectangular hollow section columns, but slightly unconservative for the stiffened slender square and rectangular hollow section columns.     

钢-混凝土组合框架结构体系抗震性能参数分析

为了全面研究钢-混凝土组合框架结构的抗震性能,对某典型的15层组合梁-方钢管混凝土柱框架结构进行了参数分析,讨论了方钢管混凝土柱截面含钢率、楼板厚度和组合梁钢梁高度变化对结构抗震性能的影响规律。分析结果表明:结构的周期和弹性位移反应受组合梁钢梁高度影响最为显著,含钢率的影响次之,随着钢梁高度和截面含钢率的增大,结构周期及弹性位移反应均有不同程度的降低;结构初始刚度和极限承载力受楼板厚度影响最为显著,钢梁高度影响次之,随着楼板厚度的增加和钢梁高度的增大,结构初始刚度均有不同程度的提高;结构的弹塑性位移反应受钢梁高度影响最大,钢梁高度增大,结构弹塑性位移反应明显降低。根据参数分析的研究结果,对不同的设计参数对结构抗震性能的影响有一个简单、直观的印象。在进行结构设计时,根据结构性能的具体需要,基于参数分析的结果,通过对结构参数进行有针对性的调整,从而更加快速、准确地优化结构设计。     

钢梁-方钢管钢骨聚丙烯纤维增强水泥基复合材料柱节点的静力有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,对钢梁-方钢管内置C60混凝土和聚丙烯纤维增强水泥基复合材料(PP ECC)梁柱节点进行了三维非线性有限元分析。分析结果表明:由于PP ECC的作用,钢梁-方钢管钢骨PP ECC梁柱节点的极限承载力远大于钢梁-方钢管钢骨混凝土梁柱节点的极限承载力,充分体现出PP ECC具有良好的刚度及承载力。PP ECC比混凝土能更好地与钢管、钢骨进行协同工作,更能充分发挥钢管、钢骨的受力性能。     

薄壁开孔矩形钢管轴压下局部稳定分析

局部屈曲是薄壁矩形钢管的一种主要屈曲模式,分析时应考虑板组间的相关作用。开孔后,将导致应力重分布,进而改变构件的屈曲性能。应用ANSYS有限元软件对薄壁开孔矩形钢管构件轴压下的局部屈曲性能进行了分析研究,讨论了板件宽厚比、翼缘腹板宽度比、开孔率等参数对局部屈曲性能的影响。