T型钢节点焊接残余应力及变形研究

运用有限元方法分析研究了T型节点焊接的残余应力与变形,重点阐述了该T型焊接变形的类型、残余应力分布规律及控制焊接变形的措施,供类似工程参考。     

K型及T型管节点的极限承载力参数分析

采用ANSYS有限元方法建立考虑焊缝的有限元模型,对K型及T型钢管节点的几何参数腹杆与弦杆直径比β、弦杆径厚比γ、腹杆与弦杆壁厚比τ进行数值分析。得到对K型钢管节点,弦杆与腹杆的夹角θ不变时,节点极限承载力与β、γ及τ值有关。对T型钢管节点,当β值增大而γ值减少时,节点的极限承载力增大,但是τ值对节点的极限承载力影响不大,在满足承载力的前提下,可适当减少腹杆的厚度,并基此提出实际应用中的一些建议。     

环口板加强T型管节点抗冲击性能分析

对环口板加强T型管节点的抗冲击性能进行了分析,从节点的受力和破坏模式方面进行了论述,运用有限元软件对环口板加强T节点进行了建模并进行了参数分析,得到不同参数对节点抗冲击能性能的影响规律,提出了环口板加强T型节点的抗冲击承载力计算公式。     

CFRP加固腐蚀T型管节点静力承载力试验

介绍了含腐蚀缺陷的T型管节点采用碳纤维增强复合材料(CFRP)维修加固方法。设计了两个相同的含腐蚀缺陷的T型管节点试件,其中一个试件采用6层CFRP进行加固。对两个对比试件进行了静力加载测试,测得了试件的失效过程。试验测试结果发现:采用CFRP加固后,含腐蚀缺陷的T节点试件失效前经历的变形明显降低,说明CFRP加固后试件的刚度增大,CFRP对钢管变形起到了一定的约束作用。根据试验中测得的荷载-位移曲线对比发现:经6层CFRP加固后,T节点的静力承载力可提高22.5%,达到未腐蚀T节点静力承载力的95%左右。研究结果表明:对包含腐蚀缺陷的T型管节点,采用CFRP加固方法可有效改善节点静力承载力。     

用热点刚度等效圆环法求解T型管节点受压承载力

钢管节点静承载力的估算是海洋平台设计中的重要课题之一。考虑到海洋平台建造和使用的不同要求,本文引用折算刚度的概念研究了受压 T 型管节点承载力的估算,同时研究了疲劳裂纹对管节点承载力的影响,提出了热点刚度系数和等效屈服荷载两个重要的修正参数,得出有参考价值的结论。     

环口板加强型T型管节点滞回性能的试验研究

为了研究环口板加强对T型圆钢管节点滞回性能的影响,分别对一个未加强T型和一个环口板加强型T型圆钢节点进行了循环荷载的拟静力试验研究。试件测试结果表明:由于环口板增加了主管在焊接部位的刚度,改变了管节点的破坏方式,将未加强管节点的焊缝周围破坏转移到环口板周围破坏。基于试验测试得到的两个试件的滞回曲线,发现采用环口板加强的T型圆钢管节点的滞回曲线更加饱满,滞回环包围的面积明显大于未加强的T型圆管节点,说明加强后的圆钢管节点能够更好地抵抗动力荷载。此外,还进行了试件的延性比和能量耗散比分析,发现加强型管节点具有更好的延性。     

对称和非对称粘合单盖板节点的变形和应力分析

采用粘合节点连接各种结构构件日益增多。只有充分了解粘合节点的性能,才能保证这种节点的功效、安全和可靠性。有些节点的构造,如单、双搭接接头受到了重视,但单盖板的构造并没有得到重视,部分原因是早期的研究显示这种节点效率低。本文的目的之一是论证只要经过合理设计,盖板节点与搭接接头同样有效。这项工作通过详细分析粘合剂中峰值应力的参数影响来完成。另一个目标是提出一个简单的方程,能够使盖板节点的设计便利及有效。为此,对解析表达式进行了简化并给出精确的结果,并对影响边缘力的参数有了进一步的理解。     

矩形截面弹簧应力及变形分析

矩形截面螺旋扭转弹簧在一些特殊的机构中进行柔性连接,单向传递扭矩。用材料力学的结论导出矩形截面螺旋扭转弹簧的应力及径向变形量。     

四线叠交隧道盾构施工地基变形及控制研究

随着轨道交通的不断发展,越来越多的城市地铁线路互相重叠穿越,如何预测并控制隧道所在地层的变形显得尤为重要。本文依托南宁地铁1、2号线在朝阳广场站形成的四线叠交隧道工程,旨在探讨四线叠交这种复杂空间关系下隧道盾构施工的变形规律,进而提出有效措施控制地基变形。基于对水文地质情况及隧道情况的研究,借鉴成都、武汉等地工程情况,提出采用上下洞夹层土体洞内加固、结构加强、螺栓加强以及下洞临时支撑相结合的加固措施来控制地基变形,通过数值模拟验算加固效果,并与现场监测数据作对比,结果表明,加固后地层沉降显著减小,地表沉降满足变形控制要求,隧道变形大大减小。本文的研究成果保证了该重叠段隧道施工的安全,也能为今后类似工程的施工和设计提供借鉴与指导作用。     

多线叠交盾构施工引起土体变形数值模拟分析

针对上海地铁十一号线徐家汇站至上海体育馆站施工区间隧道四线叠交的复杂穿越形式,采用三维有限元方法,模拟了多线叠交盾构隧道施工的整个过程。利用单元生死技术和重复设定单元属性等方法实现土体卸荷、盾构推进、管片拼装以及注浆硬化等动态施工过程,针对多线叠交盾构施工穿越既有隧道区域所引起的地层变形进行了分析,将得出的数值模拟结果与监测结果进行对比,研究结果表明,地表沉降最大值的位置与盾构机顶推面位置有一定关系;当两线隧道穿越完成后,地表沉降的最大值位置与单线隧道穿越引起的最大值位置相比会发生一定量的偏移。研究成果可以为多线叠交盾构隧道施工区域保护技术的实施提供一定的理论基础。     

轴向压缩下不加劲T型/Y型管节点性能的研究

使用有限元分析软件ABAQUS对轴向压缩载荷下T型和Y型管节点的失效模式﹑极限强度和具体性能进行研究。不加劲管节点的性能可从用于试验的管节点的数据库中提取。在数值分析中,使用修正弧长法可准确地模拟节点的性能,并有助于研究其真正的失效模式。通过数值分析发现,失效模式包括弦构件的局部弯曲、椭圆化变形、弦的塑性破坏。通过数值模拟得出的结果显示:节点表面的临界面积与椭圆化变形﹑变形量和应力有关。此外,对数值分析所预测出的极限强度与已有的试验结果进行了比较和验证。尽管已对管节点进行了大量的研究,但多集中于对极限强度和应力集中系数的估算上而不是对节点性能的具体研究,而此研究是一个全面解释轴向压缩下节点性能的具体研究。在已有的文献资料中很难看到这样深入又详细的节点研究。     

高耸钢管塔的节点应力分析

在高耸钢管塔结构设计中，常规的钢管节点简化计算理论过于粗糙，使设计人员不能了解节点局部区域的受力状态，从而在设计中无法准确把握结构设计的安全系数。因此，以一个钢管塔的初步设计为例，应用有限元软件分别采用板壳单元、实体单元两种计算模型对钢管节点的局部应力进行了分析，并与简化计算理论的结果对比，得出了一些分析结论，对该类结构的设计具有重要的实用价值。     

土层锚杆的应力传递及变形分析

采用Cooke提出的摩擦桩的荷载传递物理模型，导出了土层锚杆荷载传递的双曲线函数模型及荷载与位移关系的理论解，并将理论解与现场实测数据进行了比较，两者吻合较好，该模型可供工程设计应用参考。     

T型钢梁柱节点标准化力-变形曲线

基于性能的抗震设计思想越来越多地运用于工程设计尤其是超限高层建筑结构抗震设计中,但现行国家规范对性能设计的规定,仅是考虑宏观层面的层间位移角及使用承载力对构件进行控制,而没有深入到构件和节点的变形。详细分析了T型钢梁柱节点屈服模式和破坏模式,对该节点弯矩-转角曲线所涉及参数的物理意义进行阐述,得到T型钢梁柱节点标准化力-变形曲线,从而使对构件和节点进行变形控制成为可能。     

浅谈钢网架两种节点应力变形施工技术要点

某联合工房屋架为正交正放四角锥网架,节点为螺栓球节点和焊接球节点两种。介绍了这两种节点在施工过程中产生的应力及采取的控制措施。钢网架在施工中划分为5个单元体,采用在地面拼装,四机抬吊安装技术,确保了施工顺利进行。     

轴向力作用下T型方管节点的塑性铰线分析

在Murray模型的基础上 ,采用VonMises屈服准则 ,推导了在轴向压力影响下的倾斜塑性铰线承载力公式。建立了在弦杆轴向压力影响下 ,直接焊接T型方管节点抗轴压的塑性铰线模型。得出的节点承载力公式与规范 (IIW、欧洲推荐、AWS)采用的经验公式、非线性有限元计算结果及实验结果吻合较好 ,从而在理论上完善了T型方管节点的抗压塑性铰线模型     

系杆拱拱脚节点应力有限元分析

系杆拱拱脚节点构造与受力复杂。以某一跨径168m系杆拱桥的拱脚节点为工程案例,采用有限元通用软件ANSYS建立实体计算模型,施加最不利荷载组合,研究与分析拱脚节点应力分布规律。研究结果表明,拱脚节点以纵桥向受力为主,且结构内部应力水平低;从系杆锚点处及拱肋与节点相交面往节点中心结构应力逐渐衰减,中心区域应力值仅为0.15Mpa;同时牛腿与拱脚以及拱肋与拱脚相交区域应力集中现象明显。     

分岔隧道的围岩应力及变形数值分析

利用ABAQUS有限元程序,建立数值模型,模拟了分岔隧道不同洞段的开挖过程,分析了围岩变形与应力分布特点。基于数值分析,提出了针对不同洞段的支护形式。工程实例证明：这种支护形式有效地改善了围岩的应力分布,控制了围岩的变形。     

威金斯储气罐应力和变形分析

根据薄壳理论,应用大型通用有限元ANSYS软件,采用参数化建模的方法对威金斯储气罐在静力荷载作用下的应力和变形进行计算,并与无立柱结构形式储气罐的应力计算结果进行比较。