门式刚架带加劲肋外伸端板连接的初始转动刚度计算

对欧洲规范Eurocode 3的组件法进行改进,考虑了带加劲肋的外伸端板与柱翼缘之间的拉伸刚度组件,使之可用于计算门式刚架结构中最常见的设置了加劲肋外伸端板连接节点的初始转动刚度,同时给出了该类节点的初始转动刚度的简化分析模型以及详细计算步骤,并通过试验进行了验证.结果表明:所提出的方法计算结果与试验结果吻合较好,可用...     

大型钢结构节点承载力的有限元分析

采用有限元方法计算大型钢结构节点的承载力,针对带加劲肋和不带加劲肋的十字型钢管节点,给出有限元方法的建模过程和建模方法,计算在支管轴向荷载作用下的承载力,并将有限元计算结果与足尺试验结果进行比较。研究发现,在支管承压情况下有限元建模时可以对支管的模型进行简化;带加劲肋和不带加劲肋十字型钢管节点的有限元分析结果与足尺试验结果比较吻合;有限元方法可以获得荷载位移曲线的下降段。     

不同构造对装配式钢管再生混凝土框架节点抗震性能的影响研究

提出了双L形带加劲肋节点,该节点由焊接在钢管柱上的双L形带加劲肋组件、节点区域钢管及双L形带加劲肋组件上的梁段区域构成.为研究所提出节点的抗震性能,进行了双L形带加劲肋节点、双L形无加劲肋节点、直板连接型节点、焊接型节点的低周反复荷载试验,分析比较了不同节点的破坏特征、承载力、滞回特性、延性、刚度退化、耗能能力.结果 ...     

梁柱端板连接节点的初始转动刚度计算模型

首先利用分解法建立了梁柱螺栓端板连接节点的力学模型 ,然后基于梁板理论给出了节点初始转动刚度的解析公式。公式综合考虑了端板变形、柱翼缘以及螺栓对初始转动刚度的贡献 ,可方便地推广于平端板和外伸加劲端板连接初始转动刚度的计算。公式计算结果和试验结果以及有限元分析结果作了对比 ,吻合较好。同时给出了便于工程设计的简化公式。     

贯通式梁-柱端板连接节点弹性刚度计算

以组件法为基础,提出贯通式梁-柱端板连接节点弹性刚度的理论计算方法。该方法考虑端板有加劲肋、端板无加劲肋两种构造形式,考虑梁腹板、翼缘、高强螺栓以及柱端板对节点刚度的贡献,计算的弹性刚度与试验结果符合很好,验证了该方法的可行性与有效性。     

圆钢管混凝土柱高强单边螺栓T形件初始刚度计算方法

T形件作为半刚性钢框架梁柱节点连接的重要组件,其初始刚度对节点刚性的影响至关重要。目前,尚缺乏对圆钢管混凝土柱高强单边螺栓T形件初始刚度计算的研究。采用欧洲规范EN 1993-1-8中的组件法,以圆钢管混凝土柱高强单边螺栓T形件为对象,通过简化力学模型,分别给出了弧形端板的抗弯刚度、圆形柱翼缘壁的抗弯刚度、螺栓的抗拉刚度以及锚固钢筋的抗拔刚度计算公式。利用有限元软件ABAQUS,通过数值分析确定了重要影响参数,给出了可用于计算的系数曲线。提出了圆钢管混凝土柱高强单边螺栓T形件的初始刚度计算方法,给出算例以说明该计算过程,并通过试验验证了其准确性。研究表明,提出的计算方法可用于半刚性圆钢管混凝土组合框架的计算与分析。     

基于半刚性节点组件法的修正设计方法

基于弹性地基梁理论,对EC3组件法中无加劲肋柱腹板的刚度计算方法进行了修正,并将其计算结果与试验及有限元计算结果作了对比,指出修正计算方法优于现行设计理论,是一种更可靠准确的半刚性节点设计方法。     

一体成型铝合金加劲肋角型件高强螺栓连接节点力学性能研究

铝合金角型件高强螺栓连接节点的可用性已经得到了验证,但其角型件强度过低,且存在焊接加劲肋会导致强度进一步降低的问题。据此,提出一体成型铝合金加劲肋角型件,为了探究一体成型铝合金加劲肋角型件对节点受力性能的影响,基于准确的有限元数值模型,建立了3种不同加劲肋厚度的铝合金角型件高强螺栓连接节点。研究表明,一体成型铝合金加劲肋角型件能大幅提高节点的承载力,且随着加劲肋厚度的提高,节点的承载力和刚度也逐渐提高。     

空间外伸端板连接节点初始转动刚度研究

基于平面节点初始转动刚度计算的组件法,对空间外伸端板连接节点的初始转动刚度进行理论和有限元分析。确定了对空间外伸端板连接节点初始转动刚度有贡献的各组件,结合已有的研究和空间节点受力性能特点,给出了各组件的刚度计算式;根据弹性阶段各组件的变形对空间外伸端板节点整体变形的贡献,提出了在对称荷载作用下空间端板连接节点初始转动刚度计算模型,并以此得到了空间端板连接节点初始转动刚度理论计算式。同时,建立了空间端板连接节点有限元模型进行参数化有限元分析,并与理论分析结果进行比较,有限元分析与理论计算结果吻合较好,验证了文中理论计算式的有效性。     

节点域无加劲肋的钢框架栓焊连接边节点的半刚性及其初始刚度

以钢框架边节点为研究对象,分析栓焊连接节点（节点域无加劲肋）受力后的变形机理,由此推导初始刚度计算公式,并用15个节点有限元模型来验证公式的合理性。结果表明：理论公式计算栓焊连接节点的初始刚度具有足够的精度。最后根据欧洲规范EC3对这15个节点进行分类,结果表明,很多栓焊连接节点不满足刚性节点刚度的要求,属于半刚性节点...     

装配式高性能轻钢框架梁柱节点抗震性能试验

研发了装配式π形连接件和双L形带斜向加劲肋连接件轻钢框架梁柱节点,进行了10个足尺轻钢框架梁柱节点的低周反复荷载试验,包括7个π形连接件节点、2个双L形带斜向加劲肋连接件节点以及1个普通H型钢梁腹板栓接、翼缘焊接节点。设计参数包括节点构造,π肢长度以及框架柱的截面类型,比较了不同节点的破坏形态、滞回特性、承载力、刚度退化、耗能能力及应变特征。结果表明：π形连接件节点与普通H型钢梁腹板栓接、翼缘焊接节点相比,初始刚度和承载力显著提高;π形连接件节点与双L形带斜向加劲肋连接件节点相比,初始刚度和承载力明显提高;增大π肢长度可提高节点初始刚度及承载力;钢管混凝土柱节点比钢管柱节点的刚度及耗能能力明显提高;H型钢柱节点刚度低于钢管混凝土柱节点。π形连接件节点和双L形带斜向加劲肋连接件节点构造简单、便于装配、抗震性能优越,可用于低多层装配式轻钢框架结构,其设计思路也可用于其他装配式钢框架结构。     

冷弯型钢梁柱斜节点初始刚度研究北大核心CSCD

冷弯型钢梁柱节点刚度对结构承载力影响较大,因此对冷弯型钢梁柱斜节点进行研究。基于欧洲规范组件法计算冷弯型钢梁柱斜节点初始刚度,根据已有试验得到的梁柱斜节点变形特征和破坏模式分别进行理论和有限元分析,提出冷弯型钢梁柱斜节点的计算模型,推导节点初始刚度的理论计算公式。结果表明:试验结果与理论计算结果的平均误差为3.6%,说明公式比较可靠。此外,对冷弯型钢梁柱L形节点进行拓展分析,发现计算公式同样具有适用性。     

矩形钢管混凝土柱T形加劲肋设计方法

基于钢板弹性屈曲理论,提出了矩形钢管混凝土柱内设置T形加劲肋的技术措施和设计方法。对于板件宽厚比较大的矩形钢管混凝土柱,沿钢管壁纵向设置T形加劲肋,由于T形加劲肋翼缘部分包裹于混凝土内部,充分发挥加劲肋与混凝土的共同工作性能,改善钢管壁局部屈曲性能。采用能量法并考虑内部混凝土对钢管壁的侧向支撑作用,基于均匀受压四边固支板简化计算模型,推导了内设置T形加劲肋的柱壁板件临界应力计算公式。通过控制钢管壁全截面有效,并考虑加劲肋界限刚度比影响,提出了矩形钢管混凝土柱的T形加劲肋刚度限值要求。结果表明:T形加劲肋与混凝土的共同工作显著改善了钢管壁的局部屈曲性能;对于大宽厚比矩形钢管混凝土柱,通过合理设计T形加劲肋,仍可使钢管壁全截面有效,即先发生屈服而不是局部屈曲。     

国外期刊论文简介

T型加劲肋延性焊接节点的抗震性能 介绍了一种在抗弯节点上添加T型加劲肋提高节点延性的构造方法。对该类节点的抗震性能进行了理论分析和试验研究,并对水平加劲肋提出了一种新的设计准则。研究结果表明：使用了新的构造可以避免裂缝的发展,从而可以使用梁翼缘和T型加劲肋之间的角焊缝代替全熔透槽焊缝,并避免了T型加劲肋端部和梁翼缘之间裂缝的开展。试验中试件抗震性能良好,强度退化率为20％以内时,层问位移角可以达到0．06弧度。     

设置加劲肋圆钢管T型相贯节点面内抗弯承载力试验研究及模拟分析

为提高相贯节点的承载力和疲劳寿命,在节点区域设置加劲肋,开展设置加劲肋T型圆钢管相贯节点面内抗弯承载力的试验研究,探讨了设置加劲肋T型相贯节点的破坏模式、应变发展规律和抗弯承载力特性;试验中主管受压侧加劲肋附近应变发展较快,当节点荷载临近极限承载力时,节点主管受压侧加劲肋附近发生明显凹陷的局部屈曲,同时加劲肋发生面外弯曲失稳;设置加劲肋节点面内抗弯承载力比无加劲肋节点承载力明显提高,说明设置加劲肋后有效提高了节点抵抗变形的能力,增加了节点的刚度和强度,使节点承载力有大幅度的提升。同时,开展相贯节点的非线性有限元模拟,分析得到节点的失效模式、承载力与试验均吻合较好。基于非线性有限元模拟,考察加劲肋布置方式对抗弯承载力的影响,提出了合理的加劲肋布置方式。     

铝合金框架T型件连接梁柱节点抗震性能研究

为研究铝合金框架T型件连接梁柱节点的抗震性能,对顶底T型件连接节点、柱间加肋顶底T型件连接节点和角型件连接对比节点进行循环往复加载试验,分析两类节点滞回性能、骨架曲线、延性、刚度退化和耗能能力等,通过有限元分析探讨轴压比、节点域厚度和连接件厚度等参数对节点抗震性能影响。研究结果表明,四组节点延性性能良好,其延性系数均在3.0以上,满足美国规范FEMA350延性设计要求。与角型件连接节点相比,T型件连接节点滞回曲线饱满,能量耗散系数高。柱间设置加劲肋可提高节点的安全储备。随着连接件厚度和节点域厚度的增加,节点极限承载力和刚度均有不同程度的提高,轴压比对节点承载力和刚度的影响较小。     

外伸端板加劲肋试验和有限元研究

为研究梁柱外伸端板螺栓连接中端板加劲肋对节点刚度和承载力的影响,对外伸端板加劲肋进行系统分析.给出三角形加劲肋较无限长矩形加劲板受拉强度效率系数的计算公式,并基于端板外伸加劲肋的传力及翼缘内外侧螺栓拉力均衡的考虑提出加劲肋形状和厚度的设计方法.对6个无加劲和3个加劲T形件连接节点进行试验研究,并对多个外伸端板连接节点模型进行有限元分析.研究结果表明,工程中常用加劲肋会过早屈服,起不到理想的加劲效果;推荐方法设计的端板加劲肋能够很好地满足<门式刚架轻型房屋钢结构技术规程>(CECS102:2002)所隐含的加劲肋使端板外伸部分由一边固支三边自由板变为两相邻边固支板的要求.     

顶底角钢自复位钢框架M-θ_r关系的研究

提出一种得到顶底角钢自复位节点M-θr关系的实用计算方法。基于对连接破坏机构的研究,通过组件法推导出自复位节点各个阶段的承载力,采用基于Eurocode 3和Kishi-Chen函数模型拟合得到连接的弯矩-转角关系,并对各个阶段提出设计应注意的问题。对文中方法计算结果与有限元分析结果、已有试验结果进行比较,结果吻合良好,从而验证文中方法的有效性。在有限元分析中,节点表现出较好的自复位性能,同时转动中心附近的柱腹板应力集中明显,需合理设计加劲肋和加强板,保证板件的局部稳定。     

设平板加劲肋矩形钢管混凝土柱屈曲性能分析与设置原则研究

文中根据能量变分原理,采用瑞利-里兹法对设肋钢管混凝土钢管板件的局部屈曲性能进行研究,推导出设肋板件（刚性基层）屈曲系数,并在此基础上推导得到平板加劲肋的最小刚度要求。然后,对影响加劲肋最小截面刚度的因素进行分析,分析结果表明,加劲肋最小截面刚度和加劲肋面积与钢管壁板件面积的比值、管壁宽厚比、钢材屈服强度、钢管壁抗弯刚度有关;随着钢管壁宽厚比的增大,所需加劲肋最小抗弯刚度增大;随着加劲肋设置道数的增加,所需加劲肋最小抗弯刚度减小。最后,建立大量经试验验证了的ABAQUS有限元模型进行参数分析,数值计算参数分析结果较好地验证了文中所推导解析解的正确性。数值计算结果表明,当加劲肋的设置满足本文提出的最小刚度要求时,大宽厚比的钢管板件能够达到全截面有效,可按照我国相关规范进行承载力设计。     

论不同形状加劲肋对角铝高强螺栓连接节点力学性能的影响

角铝高强螺栓连接节点是铝合金结构的重要连接形式,但其刚度和强度较低,限制了铝合金结构的发展。为研究不同的角型件加劲肋形状对连接节点力学性能的影响,通过ABAUQS有限元软件建立准确的数值模型,分析4种不同形状的铝合金结构加劲肋角铝高强螺栓连接节点,得出以下结论,直角三角形加劲肋对节点的承载力提升最为显著,综合考量力学性能和经济性,建议采用圆弧形加劲肋角型件。