空间管桁结构相贯节点计算机放样

空间管桁结构是目前流行的结构形式 ,其节点由多根不同方向的钢管相贯连接。工程上 ,为了使钢管相贯处焊缝均匀 ,焊接可靠 ,需要将钢管的焊口准确切割成型。由于相交钢管的直径、位置及相贯角的不同 ,其相贯线的形状也不相同。文中分别推导出了两根钢管和三根钢管以任意角度相交时相贯线的空间方程和平面展开方程 ,并利用计算机辅助功能 ,绘出任意管径的钢管在任意角度相交时的相贯线图形。从而解决管桁结构在施工中钢管的切割、放样等问题     

X形方圆钢管相贯节点超低周疲劳断裂试验研究

为研究焊缝类型和内加肋板对钢管相贯节点超低周疲劳性能的影响,开展了 3个X形方圆钢管相贯节点的超低周疲劳试验,研究了节点的破坏形态,分析了节点处的应变分布规律,得到了节点的疲劳寿命.试验结果表明:3个X形方圆钢管相贯节点的裂纹均起始于节点的鞍点位置,角焊缝和熔透焊缝X形方圆钢管焊接相贯节点均呈现出冲切破坏特征,并且焊缝...     

钢管混凝土桁架焊接节点热点应力集中系数研究

钢管混凝土桁架焊接节点构造复杂,焊缝区域应力集中程度高,是疲劳易损部位。根据钢管混凝土桁架2种主要节点构造形式——焊接管节点和管-板焊接节点,利用有限元软件ANSYS分别建立了K型相贯节点、管-板节点和扫把型节点空间模型,基于国际焊接协会(IIW)和挪威船级社(DNV)提出的热点应力计算方法,进行节点连接焊缝处热点应力的数值分析。分别讨论了主管受拉、支管在典型荷载作用下,焊接节点焊趾处的热点应力集中系数。结果表明:管节点热点剪应力幅很小,热点正应力集中系数较大;管-板节点应力集中程度低,最大热点应力集中出现在管-板节点的节点板端部;扫把型节点应力集中特性与管-板节点相似,但构造相对复杂。依照基于热点应力S-N曲线的疲劳性能评估方法,钢管混凝土桁架结构采用管-板节点时,具有较好的抗疲劳性能。     

钢管桁架相贯线焊缝的检测与焊接缺陷分析

结合宁夏大学钢管桁架相贯节点相贯线焊缝焊接的具体情况,通过对相贯线焊缝焊接缺陷的分析,提出了针对本项目的焊缝检测,对于相贯焊缝焊接缺陷,分析了产生的原因,提出了解决对策,旨在为同类项目的施工提供参考。     

钢管桁架结构大间隙焊缝相贯节点性能试验与理论研究

河南艺术中心艺术墙与屋面钢结构均采用钢管相贯桁架结构体系。复杂建筑几何造型、运输变形、焊接变形、安装误差等多方面因素,使钢管相贯节点处腹杆相贯线与弦杆间隙远超过规范要求。为解决大直径、相贯线大间隙焊缝的圆钢管相贯节点安全问题,选定2个节点制作足尺试件进行试验研究,相贯线处间隙取30mm并按拟定的焊接工艺施焊;建立节点三维实体有限元模型进行弹塑性有限元分析;通过对比分析,确认工程大直径钢管、大间隙相贯节点的安全性,同时验证了规范公式及有限元分析方法对该类节点设计的适用性,对钢管相贯节点承载力(破坏)判定准则进行了探讨。     

钢管相贯X型节点焊接残余应力数值分析

焊接残余应力严重影响着结构的刚度、疲劳强度和高温蠕变开裂。为了深入研究X型钢管相贯焊接节点的极限承载力,系统地分析焊接残余应力是十分必要的。通过有限元软件建立X型钢管相贯焊接节点的模型,采用热分析与静力分析耦合的方法得到节点的温度场和残余应力的分布规律,分析表明:焊接残余应力和变形主要集中在焊缝处,且产生的主管弯曲变形加大了主管屈曲的破坏。     

136m钢管拱桥管节整体切割技术

西安至宝鸡客运专线在咸阳西设置有下承式钢管混凝土系杆拱铁路桥,主拱跨径136m,拱肋采用二次抛物线,矢高27.2m,结构复杂、熔透焊缝多,制作难度大;加工制作的关键为拱肋曲线和焊接质量,而拱肋管节的成型加工是影响拱肋线型和焊接质量的直接因素。通过探索,采用整体切割方法并设置合理的工艺参数,实现拱肋管节下料、坡口切割、管口线形放样一次性完成,保证拱肋曲线的成型和焊接质量;管节数控整体切割技术为创新性生产加工工艺,为自动化生产拱肋段奠定基础。     

无偏心K形圆钢管搭接节点焊缝长度计算

连接焊缝长度的准确计算是钢管相贯节点焊缝承栽力计算的基础.以K形圆钢管搭接节点的相贯线焊缝长度为对象,首先推导出搭接节点三条相贯线的空间方程,然后给出了这三条焊缝的精确MATLAB程序化计算方法,最后考虑实际工程的需要提出了节点焊缝长度的简化计算公式.     

钢管相贯K型节点焊接残余应力的数值模拟与试验分析

钢管相贯焊接节点是空间钢管桁架的常见连接方式,为了深入研究钢管相贯节点的极限承载力和疲劳寿命,对K型钢管相贯节点的残余应力进行了分析。针对K型钢管相贯节点焊接时的热应力特征,通过对焊接过程中加热与冷却温度场的正确描述,并采用相应的热传导数学和物理模型,进行温度场和应力场的耦合计算。计算中考虑了钢材热物理参数和力学参数随温度变化的非线性性能,得到的残余应力和残余变形分布规律与K型钢管相贯节点试验的破坏形态吻合较为理想,据此提出焊接热损伤对节点破坏形式有一定影响的观点。     

空间网格结构圆钢管大间隙相贯节点试验研究

针对空间网格结构工程中钢管相贯节点间隙可能出现的大间隙超偏差问题,进行试验研究,结果表明:钢管相贯节点大间隙焊缝对试件承载力影响较小,对试件延性影响较大.     

焊接高强钢薄壁板-板节点残余应力研究(1):试验研究

对高强钢薄壁板-板T型和Y型节点焊趾附近的残余应力分布进行研究。制作的2组试件分别在常温和100°C的预热温度下焊接预制成型。采用ASTM钻孔法研究预热和节点几何形状对焊趾附近残余应力分布的影响,并进一步研究了支撑平板切割对节点焊趾附近残余应力分布的影响。试验结果表明,焊趾附近可能出现的抗拉残余应力相当于屈服强度的1/3,其值随着平板厚度和转角的增加而增大。另外,研究发现,预热是降低残余应力增大的有效方法,而支撑平板切割可以显著缓解焊趾处的残余应力。     

宁波象山港公路大桥斜拉索索塔钢锚箱焊接技术

索塔钢锚葙是斜拉桥的主要受力构件,其结构紧凑,钢板较厚.结构焊接特点为:焊接坡口深、焊缝不易熔透;焊缝填充量大、焊接变形大;焊缝冷却较快、出现裂纹的倾向增加.根据索塔钢锚葙的结构特点,从焊接坡口选择、装配和焊接顺序、焊接变形控制以及焊接质量控制等几方面对索塔钢锚葙的焊接技术进行阐述.在制作过程中,严格执行工序质量验收制...     

尺寸偏差对熔透焊缝连接疲劳强度(寿命)的影响

建立了对接熔透焊缝连接在疲劳荷载作用下的断裂力学计算模型 ,计算连接在疲劳荷载作用下不同阶段的裂纹扩展速率 ,分析存在不同尺寸偏差的连接的疲劳强度 (寿命 ) ,得出了尺寸偏差对熔透焊缝连接疲劳强度 (寿命 )的影响 ,可评估已建钢结构熔透焊缝连接在疲劳荷载作用下的疲劳强度 (寿命 ) ,控制新建结构熔透焊缝连接的尺寸偏差。     

基于等效结构应力的钢框架焊接梁柱节点低周疲劳评估

在地震作用下钢框架梁柱焊接节点会发生低周疲劳现象,进而导致结构发生破坏。本文基于等效结构应力法提出一种高层钢框架梁柱焊接节点低周疲劳评估方法。首先,结合有限元多尺度模拟方法,建立包含翼缘及腹板焊缝细节的钢框架梁柱焊接节点多尺度模型。其次,利用不同单元尺寸多尺度模型,验证结构应力的网格不敏感特性,进而通过等效结构应力法评估钢框架梁柱焊接节点的疲劳寿命。结果表明,采用等效结构应力法可消除网格的敏感性,在往复荷载作用下,靠近工艺孔焊缝应力水平高于远离工艺孔焊缝,翼缘中心焊缝寿命最低,裂纹最先产生于翼缘焊缝中心处,评估方法为实际工程提供技术支持。     

钢结构焊接缺陷对施工质量的影响

钢结构焊接缺陷的产生过程十分复杂,缺陷对焊接结构承载力有非常显著的影响。结合勒泰中心工程介绍焊接缺陷产生的原因、类型、对施工质量的影响,采取的预防措施主要有:更改接头形式、将焊缝坡口角度及焊接间隙提前加工、控制焊前预热温度、制定焊接工艺等,确保施工质量。     

正交异性钢桥面板结构体系的疲劳破坏模式和抗力评估

正交异性钢桥面板的疲劳问题属于包含多疲劳破坏模式的结构体系疲劳问题。基于这一本质特性,以典型的正交异性钢桥面板结构体系为研究对象,由结构体系的主导疲劳破坏模式出发,提出正交异性钢桥面板结构体系疲劳抗力评估的新方法。以纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节为主要研究对象,设计8个足尺节段模型,主要包括传统纵肋与顶板焊接细节、新型镦边纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节,通过模型试验研究了两类重要构造细节的主导疲劳破坏模式和实际疲劳抗力,在此基础上结合切口应力评估方法探讨正交异性钢桥面板构造细节切口应力S-N曲线方程、结构体系的主导疲劳破坏模式等关键问题。研究结果表明：传统纵肋与顶板焊接细节和新型镦边纵肋与顶板焊接细节的主导疲劳破坏模式均为疲劳裂纹萌生于焊根并沿顶板厚度方向扩展,二者的实际疲劳抗力基本相同;纵肋与横隔板交叉构造细节的疲劳破坏模式为焊趾开裂沿纵肋腹板方向扩展;对于研究对象而言,萌生于纵肋与顶板焊接细节焊根并沿顶板厚度方向扩展的疲劳破坏模式为控制结构体系疲劳抗力的主导疲劳破坏模式。     

Post-fire behaviour of concrete-filled steel tubular column to axially and rotationally restrained steel beam joint

This paper presents a numerical investigation on the post-fire behaviour of concrete filled steel tubular (CFST) column to restrained steel beam joint. An entire loading and fire phase, including ambient loading, heating with constant loads, cooling with constant loads and post-fire loading, was employed in the numerical analysis, and a finite element analysis (FEA) model was built to simulate the behaviour of CFST column to axially and rotationally restrained steel beam joints with external diaphragm connections under the entire loading and fire phase. For validation, the proposed modelling method was used to predict the test results of CFST columns and joints in fire and post-fire. The comparison demonstrates that the accuracy of the proposed FEA model is acceptable. Afterwards, the FEA model was used to analyse the mechanics characteristics of CFST column to restrained steel beam joints in the entire loading and fire phase. Based on the numerical analysis, the joint moment versus relative rotation angle relationship in the entire loading and fire phase was addressed, and the residual joint strength index and stiffness index were defined to evaluate the post-fire performance of joints. Finally, simplified calculating formulas were proposed to calculate the two indexes, which provide a simply and feasible method to evaluate the post-fire performance of external diaphragm joints in the CFST column - steel beam framed structure.     

Q690D钢材十字形焊接接头高温后的断裂破坏试验研究

为研究Q690D高强度钢材及焊缝连接件在常温和高温后的断裂性能,选取代表实际梁柱节点局部焊接构造的十字形焊接节点试样,完成了常温和一系列高温后Q690D钢材和ER80-G焊缝金属的单轴拉伸试验,得到了钢材和焊缝金属在不同高温后的弹性模量、屈服强度、极限强度和延伸率.开展了常温和高温后十字形焊接接头的单调拉伸试验和超低周...     

上海中心大厦钢结构焊接变形控制研究

对大型钢结构焊接变形因素进行了阐述,以上海中心大厦钢结构工程为案例,针对该工程结构及节点复杂、安装精度要求高、焊接变形大等特点,从焊接坡口形式、焊接方法、焊接顺序、焊接工艺及节点装配顺序等方面进行了控制研究,实践表明,该工程焊接变形得到了有效控制,钢结构安装顺利进行,构件安装精度及节点施工质量符合相关要求。     

十字对接焊缝在厦门BRT高架桥中的应用

针对厦门BRT高架桥钢箱梁制造中面板十字交叉对接焊缝进行结构分析和工艺试验,研究该桥十字交叉对接焊缝的焊接工艺对力学性能的影响,确定钢箱梁十字对接焊缝的焊接工艺方法和保证焊接质量的措施。焊接工艺试验中所选用的坡口形式、焊接材料、焊接参数、焊接方法及工艺措施是合理可行的。