空间受力巨型钢柱滞回性能的影响因素分析

采用双重非线性有限元程序ANSYS5.7,分析了不同加载方式、轴向荷载、支撑长细比、支撑轴向刚度和横梁刚度等因素对人字形和X形支撑的巨型钢柱滞回性能的影响规律。为巨型钢框架结构中巨型钢柱的设计提供了理论依据和合理建议。     

加载对巨型钢柱空间滞回性能的影响分析

针对巨型钢框架结构中常用的巨型钢柱给出了支撑等构件的合理布置方式和抗震设计中的构造要求。通过双重非线性分析,重点探讨了弹塑性范围内巨型钢柱在空间正交方向上力和位移的耦合关系,得到了不同加载方式对巨型钢柱空间滞回性能的影响规律,并给出了工程设计中可供参考的合理建议。     

露出型钢柱脚抗剪性能的研究(Ⅱ)

<正> (二)露出型钢柱脚的滞回性能 1.M-(?)滞回曲线在钢柱脚的12组M-(?)滞回曲线中选取一部分曲线示于图6,其中M和(?)为柱脚底板与混凝土基础接触面的弯矩和相应转角。12组曲线的特点是:呈滑移型;锚栓屈服前M与(?)间基本为弹性关系,锚栓屈服后基本为塑性关系;各滞回曲线竖轴高度基本上成一条水平线。     

超高层巨型钢结构体系的研究与应用

巨型结构体系是一种超常规的具有巨大抗推刚度及整体工作性能的大型结构体系,主次结构受力明确,布置灵活,可满足特殊的建筑形式和建筑功能的要求,特别适合于在大型复杂的高层与超高层建筑中应用。论文采用非线性有限元方法,研究了巨型钢框架结构和大型支撑钢框筒结构的静、动力工作性能;进行了巨型钢柱成比例加载的空间滞回性能的试验研究;开展了开洞高层建筑刚性模型的风洞试验;介绍了研究成果在实际工程中的应用。最后提出了应进一步研究的若干关键问题。     

环形水平支撑平台上吊装钢结构技术

武汉绿地项目高636m,基坑深25.5m,有5道环形水平支撑,地下室钢结构施工包括6个型号为SC1的巨型钢柱、6个型号为SC2的巨型钢柱和3节剪力墙钢骨。在地下室钢结构施工阶段,使用1台M1280D进行吊装时,有4个SC1巨型钢柱用M1280D塔吊吊装不到,需要使用3 000kN履带吊在水平支撑平台上进行吊装。通过对工程有限元分析和合理地安装措施,避免了对环形水平支撑的加固并顺利进行吊装,为项目节约了成本。     

外露式钢柱脚低层钢框架结构动力性能分析

针对外露式钢柱脚低层钢框架动力响应机理不明的情况,在提出外露式钢柱脚滞回曲线模型的基础上,以首层剪重比、钢柱脚强度系数及框架形状等为主要研究参量,建立16个3层规则钢框架模型,采用弹塑性方法进行了研究,结果如下:当首层剪重比值从0.30提高为0.35时,对低层钢框架结构首层变形及塑性能量集中等有较好的缓和效果,钢柱脚强度系数越小越明显;外露式钢柱脚耗能效果不显著,但外露式钢柱脚在塑性滑移过程中能够把地震输入能量转移到其它构件;外露式钢柱脚动力响应滞回曲线的形状、屈服弯矩与定义的外露式钢柱脚滞回曲线模型相吻合;首层剪重比值提高了0.05可以减小外露式钢柱脚变形。     

自复位Y型偏心支撑钢框架结构滞回性能的参数分析

通过将传统Y型偏心支撑中耗能梁段制作材料更换为形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA),提出了一种具有自复位功能的新型Y型偏心支撑钢框架结构。为研究此新型自复位结构的滞回性能,采用ANSYS软件建立精细化有限元模型,并进行数值分析。通过改变钢柱截面、钢梁截面、耗能梁段腹板厚度、耗能梁段长度及支撑截面尺寸,设计了5组11个自复位Y型偏心支撑钢框架结构,考察了各参数对其自复位性能及滞回性能的影响。研究发现钢柱截面及耗能梁段腹板厚度对结构承载力、初始刚度影响显著;钢梁截面、耗能梁段长度及支撑截面尺寸对承载力、初始刚度有一定影响。此外,随着SMA耗能梁段水平剪力承担比例的增加,结构复位效果显著提高。     

三种钢框架刚性节点滞回性能与造价对比

结合某一钢结构增层选用何种节点,本文提出了三种不同截面形式的节点,利用大型有限元软件ABAQUS对钢框架十字型刚性节点的滞回性能进行了数值分析,结果表明,轴压比为0.4～0.6时,节点承载力、耗能能力随着轴压比的增大而减小。钢框架十字型刚性节点钢梁截面形式为H型钢时,其滞回曲线、包络线饱满,节点抗震性能良好。最后对三种节点形式的整体工程造价进行了对比,最终选取H型钢柱-H型钢梁的刚性节点形式,可为同类增层工程提供参考。     

弱轴半刚性角钢连接节点的伪静力试验研究

目前关于半刚性连接性能的分析主要集中在梁与柱强轴连接上,而对于梁与柱弱轴连接的研究并不多。通过顶底角钢与H型钢柱弱轴连接节点的伪静力试验,分析了两种弱轴顶底角钢连接节点在循环荷载作用下的受力性能和破坏机理。研究结果表明,该连接节点是典型的半刚性连接节点,具有明显的非线性性质,在地震荷裁作用下具有稳定的滞回性能和良好的耗能性能。     

泡沫铝填充钢管支撑滞回性能的试验研究

对3榀中心支撑框架进行了滞回性能研究,其中2榀框架的支撑部分填充了泡沫铝材料,主要考察支撑填充泡沫铝后对框架整体滞回性能的影响。通过对试验所得的P-Δ滞回曲线和骨架曲线进行分析,表明:支撑部分填充泡沫铝后,框架整体承载能力提高,支撑的屈曲破坏滞后甚至不出现屈曲,滞回曲线饱满,没有发生明显的捏缩现象。本文研究的框架具有良好的滞回性能和耗能能力。     

冷弯薄壁型钢C型构件滞回性能

对7根冷弯薄壁型钢C型构件进行了竖向常轴力作用下,水平循环荷载加载试验,以探索冷弯薄壁型钢C型构件滞回性能特点及其影响因素。试验反映了轴压比、截面宽厚比对试件破坏形式,能量耗散等滞回性能相关参数的影响。还重点研究了组合效应对滞回性能的改善作用。试验结果表明：大轴压比对试件的滞回性能有极大的削弱作用;试件通过组合,滞回性能得到一定的改善。此外,建立了有限元数值模型,考虑几何和材料非线性,将分析结果与试验进行对比分析,验证了试验结果的正确性,得到过早出现局部屈曲是构件破坏关键原因的结论。最后,总结了冷弯薄壁型     

方钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点静力和滞回性能分析

采用有限元软件ANSYS对方钢管混凝土柱—钢梁节点进行了非线性静力分析和滞回分析,讨论外隔板式节点翼缘斜率对节点的应力分布规律、承载力、延性和滞回性能的影响。分析表明,外隔板式节点具有很好的刚度和延性,节点滞回环饱满,耗能能力强,当梁端翼缘斜率不小于1/4时,可获得更好的受力性能。梁柱连接处柱脚附近应力集中现象严重,因此梁柱连接的焊缝质量要有充分保证。     

方钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点静力和滞回性能分析

采用有限元软件ANSYS对方钢管混凝土柱-钢梁节点进行了非线性静力分析和滞回分析,讨论外隔板式节点翼缘斜率对节点的应力分布规律、承载力、延性和滞回性能的影响.分析表明,外隔板式节点具有很好的刚度和延性,节点滞回环饱满,耗能能力强,当梁端翼缘斜率不小于1/4时,可获得更好的受力性能.梁柱连接处柱脚附近应力集中现象严重,因此梁柱连接的焊缝质量要有充分保证.     

变轴力下钢筋混凝土柱的抗震性能分析

准确预测地震作用下钢筋混凝土(RC)柱的受力特性,对评估混凝土结构的抗震性能具有重要意义。地震作用下,混凝土结构中的RC柱除承受水平荷载外,还由于地震作用引起的倾覆力矩影响承受变轴力作用。因此,往复荷载下RC柱受力及变形特性的研究应该考虑变轴力的影响。首先通过恒轴力和变轴力下RC柱滞回性能的模拟,验证了本研究基于纤维模型程序开发的数值分析模型的准确性。然后,利用该数值模型和分析程序,对一RC柱进行了不同变轴力模式下滞回性能的分析研究。分析结果表明,轴力的变化对RC柱的滞回性能有很大影响。由于非耦合型变轴力变化过程的随机性,为便于变轴力下RC柱的抗震性能分析和试验研究,提出了等代定轴力的概念及其确定方法。     

规则变轴力下钢筋砼框架柱的抗震性能研究

本文研究了钢筋砼框架柱在变轴力下受反复水平荷载作用时滞回特性 ,分析了轴压比变化幅度、轴压水平等因素对构件滞回特性的影响 ,比较了变轴力和定轴力下压弯构件滞回特性的异同 ,共完成共六根柱在轴力与水平位移成比例情况下变化的低周交变加载试验。同时对今后进一步研究工作提出有关建议     

高轴压比框架柱恢复力模型试验研究

通过对 7个常规钢筋混凝土框架柱试件 (剪跨比为 3 0 )的低周反复荷载试验 ,重点研究了高轴压比下框架柱的抗震性能、合理的轴压比限值以及轴压比的变化对框架柱滞回特性的影响。在对试验结果分析和前人研究成果的基础上 ,建立了能够考虑柱轴压比参数对滞回特性影响的框架柱剪力 -侧移恢复力模型。     

支撑在构筑物设计中的合理应用

通过工程实际,提出在构筑物设计中合理利用支撑的作用,减小水平力对结构的影响。     

反复荷载作用下L形钢管混凝土柱滞回性能研究

本文介绍了7根L形钢管混凝土柱试件在承受常轴力和水平荷载作用下的试验研究.试验中考虑了不同的轴压比、内部有无加劲和加载方式对试件抗震性能的影响.试验结果表明.内部加劲能够明显地延缓柱子钢板的屈服,而且柱子的耗能能力和延性也有较好的改善.最后通过编写计算程序,对L形钢管混凝土柱的荷载-变形进行了全过程分析.考察了常用的方钢管混凝土柱的钢材和混凝土的本构关系对L形钢管混凝土柱纤维模型数值分析的适用性,计算得到的弯矩一轴力一曲率关系和荷载一位移关系与试验结果吻合较好.     

方钢管混凝土压弯构件荷载-位移滞回性能研究

在弯矩 -曲率滞回关系分析的基础上 ,利用数值方法计算方钢管混凝土压弯构件的荷载 -位移滞回关系 ,并对计算结果进行了大量试验验证。在理论分析和试验验证的基础上 ,全面考察构件轴压比、长细比等参数对滞回关系的影响 ,最后给出构件荷载 -位移滞回关系恢复力模型及构件位移延性系数等的简化计算公式