冷弯薄壁C型钢梁柱节点受力性能研究

用有限元分析软件ANSYS对双肢冷弯薄壁C型钢梁柱节点的受力性能进行了研究,建立了节点模型,在梁端进行静力加载,得到了节点的VonMises应力云图和弯矩—转角曲线,并对C型钢厚度、螺栓间距、节点板厚度对节点的破坏模式和连接刚度的影响进行了分析,得出了有益的结论。     

自攻螺钉连接冷弯薄壁C型钢梁柱节点试验及分析

为了正确地计算轻型冷弯薄壁C型钢龙骨结构体系的实际受力状态,应在其框架的分析和设计中考虑真实连接的非线性影响。本文通过自攻螺钉连接的冷弯薄壁C型钢梁柱节点试验,对连接节点的刚度即连接的M-θ曲线的进行了测试。文中详细介绍了试验过程、实验现象以及对试验数据的处理。最后,在采用非线性回归分析的基础上,拟合出一个M-θ关系的数学模型,供以后的分析和设计参考。     

冷弯薄壁C型钢桁架梁柱节点抗震性能试验研究

为了更好地了解既有冷弯薄壁C型钢桁架梁柱节点的受力性能,促进建筑工程装配式轻钢结构活动板房在云南省的推广和装配式轻钢结构活动板房地方性技术规范的编制,对4种足尺桁架梁柱节点进行了低周往复荷载下的拟静力试验。研究不同连接形式下节点的抗震性能,分析了节点的滞回特性、承载能力、刚度退化、延性和耗能能力。研究表明,角钢或节点板与柱采用四面围焊方式的节点的承载能力、延性及耗能能力较采用两侧焊接方式的节点有提高,而采用角钢连接形式的节点的耗能能力优于采用节点板连接形式的节点。     

钢框架梁柱组合节点弯矩转角关系分析

根据欧洲规范EC4中的方法对节点的初始刚度进行计算并提出修正的承载力简化计算模型,给出一个三参数幂函数模型对齐平端板组合节点的连接特性进行模拟。提出用拟合曲线与试验曲线耗能能力差值最小的方法来判定M-曲线拟合的程度,进而确定适用模型的形状参数n。并用有限元结果进行验证。     

梁柱连接组合节点弯矩-转角关系研究

梁柱连接组合节点传递着梁柱之间的弯矩和剪力,是钢框架中的重要组成部分,也是钢框架设计中的关键部位之一。弯矩-转角关系是梁柱连接组合节点的主要力学性能,它反映着节点的初始刚度、抗弯承载力和转动能力,直接影响着钢框架体系的变形、极限承载力与整体性能。梁柱连接组合节点连接方式多样、构造形式种类繁多、几何参数多变、各组件受力状态与性能复杂等特性决定了弯矩-转角曲线是非线性的。而弯矩-转角曲线的非线性造成其难以拟合和预测。目前,半刚性连接组合节点的试验与理论研究有了较大的进展。本文归纳和总结了国内外梁柱半刚性连接组合节点弯矩-转角关系研究,包括试验研究和理论模型,并指出了今后需要进一步研究的重点与方向。     

冷弯薄壁双肢C型钢十字形节点抗震性能

冷弯薄壁双肢C型钢背靠背加垫板是一种新的组合截面形式,对该截面形式的十字形节点进行有限元数值模拟,分析节点板厚度、C型钢梁厚度和高度、螺栓间距等参数对节点的滞回性能、骨架曲线、延性、耗能能力、刚度退化的影响,发现C型钢梁截面高度、厚度以及节点板厚度的变化对双肢C型钢十字形节点的抗震性能影响较大.C型钢梁厚度增加,节点的...     

冷弯薄壁C型钢-竹胶板组合楼板受弯性能研究

利用我国竹资源优势,发挥竹材人造板优良的力学性能,提出一种新型的组合结构——冷弯薄壁C型钢-竹胶板组合楼板,即两张竹胶板间按一定间距布置两根冷弯薄壁C型钢,型钢与竹胶板界面用结构黏合剂黏结。结合冷弯薄壁型钢的截面特点,通过型钢与竹板单纯胶结、自攻螺钉约束及抗侧竹板加固等组合构造方式,对6块简支的组合楼板进行抗弯性能试验,探讨组合楼板在受弯条件下的整体工作性能、破坏特征、抗弯刚度及极限承载力等。结果表明,在保证构件制作精度及黏结质量的条件下,有侧板的复合胶结型组合楼板与单纯黏胶及无侧板的复合胶结型的两种楼板相比,刚度、承载力等抗弯性能指标均有大幅提高,整体性能好,组合效应突出;根据组合楼板中钢板及竹板的荷载-应变变化,提出组合楼板刚度及承载力的力学模型及计算方法,据此得到的组合楼板挠度及承载力计算值与试验值吻合较好。     

冷弯薄壁型钢梁柱节点抗震性能试验研究

为研究冷弯薄壁型钢梁柱节点的抗震性能,设计了四个不同构造的T形梁柱边节点进行试验研究.分析了节点板厚度和螺栓间距等对节点承载力、刚度、延性及耗能性能的影响.试验中四个试件的破坏模式相同,均为冷弯型钢的受弯承载力破坏,说明这种构造的边节点可以有效地传递梁柱弯矩.本文根据试验结果,对这种连接节点提出了设计建议.     

冷弯薄壁方钢管梁柱焊接节点抗震性能分析

对8个冷弯薄壁型钢方钢管梁柱焊接节点进行低周往复加载试验及非线性有限元数值模拟分析,将循环荷载下节点的数值计算结果与试验结果进行对比分析讨论,结果表明数值模拟能够较好地反映试验结果,所采用的数值建模方法可以进行冷弯薄壁型钢梁柱节点的参数化分析。通过对两类梁柱节点不同参数下抗震性能的分析,所得结果表明:(1)对于GJD系列节点,随着加腋高度、长度、厚度三个参数的减小,节点的滞回曲线变得饱满,耗能能力增强,同时承载力没有明显的下降段,三个参数增大时,滞回曲线变化不大,但承载力提前进入下降段,延性降低;(2)加腋高度和厚度减小时,GJD系列节点的极限承载力以及初始刚度明显降低,但节点的延性增加明显;(3)对于XJD系列节点,增大钢管柱壁厚、C型钢梁厚度,以及减小C型钢梁高度、C型钢梁与方钢管相对位置时,滞回曲线变得饱满,耗能能力增强,并且承载力增大。     

冷弯薄壁方钢管梁柱节点抗震性能试验研究

冷弯薄壁钢管结构房屋施工速度快,适合在抗震设防烈度高的地区及震后重建中使用。因管壁较薄,梁柱节点连接方式及其力学性能还需进一步研究。依据"强柱弱梁,强节点弱杆件"的抗震设计思想,按照控制塑性铰位置的思路,在梁端加设加腋板;依据减少反复焊接次数可降低节点脆断的性能,采用纵向梁焊接于横向梁方式减少对柱施焊次数。共开展三种类型12个节点在不同轴压比下的低周往复加载试验,探讨节点滞回耗能和承载力等力学性能,结果表明:①普通焊接节点破坏前所经历循环次数较少,节点部位焊缝及附近板件发生断裂;②加腋节点极限承载力比普通焊接节点提高很多,耗能能力也较强,破坏时加腋端梁截面局部屈曲,屈曲点位于节点核心区外;③分散焊缝连接节点所经过加载循环次数较多,屈服后累计耗能能力较强,破坏时C形钢腹板局部屈曲,节点发生延性破坏;④轴压比对普通焊接节点和加腋节点的滞回性能、承载力及刚度退化影响较大,但对分散焊缝连接节点影响较小。     

RCS梁柱节点半刚性连接弯矩-转角关系模型研究

梁柱节点作为RCS结构中的重要组成部分,其受力情况较为复杂,在地震作用下容易发生损伤。通过对RCS梁柱组合件抗震性能试验研究发现,该种梁柱节点连接并非是理想的刚性连接,而是一种半刚性连接。为了明确该种半刚性连接的受力及转动特性,系统探讨了柱面钢板厚度,钢梁高度、翼缘宽厚比、柱混凝土强度和楼板厚度等构造措施参数对该种半刚性连接在循环荷载下抗弯承载力以及初始转动刚度的影响。同时,基于参数分析和灵敏度计算结果,提出描述该种半刚性连接的弯矩-转角关系四折线模型。该模型计算结果与试验结果吻合较好,可以为基于半刚性连接的RCS组合结构设计提供参考。     

冷弯薄壁型无比钢建筑体系

美国新奥尔良的飓风灾害全球瞩目。北美大陆南端即美国南部的佛罗里达和德克萨斯州,飓风历来是人们头痛的事。飓风所过．房屋倒塌．树木被连根拔起。但近年来．一种新的建筑技术——无比钢建筑体系得到快速应用,使灾害的损失大为降低。1988年,当加勒比海杀人风袭击牙买加岛国时．绝大部分其它类型建筑均被摧毁．只剩地基毛石,惟独一座7层用无比钢建的饭店傲然挺立,只是外墙被飞来石击了些小坑．稍加整修便恢复惜日的风采。     

冷弯薄壁方钢管梁柱节点抗震性能试验及有限元研究

对12个冷弯薄壁型钢方钢管梁柱焊接节点进行了低周往复加载试验及非线性有限元数值模拟分析,有限元分析中考虑双重非线性、初始几何缺陷及焊材的本构模型等因素的影响。将循环荷载下数值计算结果与试验结果进行对比,讨论了试件滞回曲线、极限承载力、节点域应力分布等方面的内容。分析结果表明:(1)数值模拟与试验结果较为接近,极限荷载及极限位移差值在10%以内,所采用的数值分析模型和数值方法可进行冷弯薄壁型钢梁柱节点的参数化分析。(2)改进后的加腋节点极限承载力比常规节点高,极限状态时梁端位移较小;节点的滞回曲线饱满,耗能能力较强。(3)分散焊缝改进型节点破坏前经过循环次数较多,耗能能力较强。(4)轴压比对滞回性能及节点域应力分布有一定影响。     

冷弯薄壁型钢货架梁柱节点子结构抗连续性倒塌性能研究

为研究冷弯薄壁型钢货架梁柱节点子结构的抗连续性倒塌性能,构建了考虑材料断裂的节点双半跨子结构精细化数值分析模型,综合考虑立柱、挂齿、螺栓等关键组件间的复杂接触关系。通过已有节点试验验证了模型准确性后,对6个具有不同立柱厚度、螺栓数目、横梁高度和梁跨高比的节点子结构进行精细化数值分析,揭示钢货架锁螺栓节点在连续性倒塌工况下的破坏模式和抗力机制,探究节点构造特征和梁跨高比等因素对节点内力效应和子结构抗力性能的影响机理。数值分析结果表明：锁螺栓节点在连续性倒塌工况下的破坏模式主要包括挂齿撕裂和立柱撕裂,以及挂齿撕裂和挂片端板剪断两类,且与立柱厚度紧密相关;梁柱节点子结构弯矩效应和轴力效应发展曲线存在一定规律,加载初期子结构弯曲机制抗力发展迅速,但所有节点子结构的竖向承载能力以悬链线机制的竖向抗力为主;节点构造对子结构抗连续性倒塌性能存在一定影响;梁跨高比越大,弯曲机制控制阶段越短,悬链线机制发挥得越快,但抗力越低。     

冷弯C型钢节点抗震性能的研究与分析

对冷弯C型钢框架节点的抗震性能进行试验研究与分析.为研究节点板厚度和螺栓间距两因素对节点抗震性能的影响,设计4个不同节点板厚度及螺栓间距的T形梁柱节点试件.试件具体构造为:梁柱均采用双肢冷弯C型钢,梁柱之间以热轧钢板内插作为节点板,梁柱均在腹板处用4个高强螺栓与节点板连接.通过加载试验,发现4个试件都为冷弯型钢的受弯承载力破坏,并得到节点在循环荷载作用下的M-ψ和P-△滞回曲线,对节点的破坏机理、承载力退化、刚度退化.延性及耗能性能进行相应的探索性分析.试验结果表明:该种构造的节点具有抗弯承载力高、承载力退化稳定、如初始刚度大则刚度退化严重、耗能性能好、延性差的特点.     

冷弯薄壁型钢节点试验研究

冷弯薄壁型钢结构由于具有轻质高强等优点,越来越多地被建筑工程所采用。节点作为这种结构形式的重要组成部分,对结构性能的发挥起到了关键作用。对三种不同形式的节点进行了试验研究,对其荷载-应变关系、荷载-位移关系、荷载-转角关系以及承载力等方面进行了对比分析,得到了关于冷弯薄壁型钢节点的有益结论。试验结果与有限元分析结果比较一致。     

钢框架梁柱节点转角测试技术现状研究

框架梁柱节点性能研究在国内外已经取得较多的研究成果。由于研究条件和方法的差异,使得这些成果的适用性、可比性存在不足,并影响到其推广应用。基于结构体系优化的趋势和节点刚度研究的深入,对框架节点性能研究成果进行分析,重点评述了弯矩-转角关系中的转角测试技术,指出转角测试存在节点域变形的考虑、转角的定义和组成、测试方法的选择等问题。对节点域剪切变形进行了力学计算和试验分析,说明节点域剪切变形对节点转角的影响不可忽略;针对不同的节点类型和构造,需要明确转角的定义和组成,并选用合适的测试方法,其测试结果才能提供结构分析所需的数据。在此基础上,阐明了建立标准的转角测试方法的必要性和途径。     

冷弯薄壁型钢钢板-螺栓梁柱节点滞回性能与恢复力简化模型研究

本文采用数值方法对冷弯薄壁型钢钢板-螺栓连接节点静力性能进行研究,讨论了三种梁柱腹板宽度情况下螺栓间距、连接板厚度、腹板厚度和翼缘宽度等因素对此连接性能的影响。研究结果表明,梁柱腹板宽度、连接板厚度、梁柱腹板厚度是影响该连接节点静力性能的主要因素,而改变螺栓间距、梁柱翼缘宽度对节点的初始刚度和极限承载力的影响均不明显。结合数值分析结果,给出三种截面形式节点的设计构造建议。节点滞回性能研究结果表明:冷弯薄壁型钢钢板-螺栓连接节点的延性系数在3~4左右;节点的耗能系数随转角位移增加逐渐增加,其在地震中能较好的吸收和耗散能量;随着梁柱腹板宽度的增大,延性系数与耗能系数逐渐增大。最后在现有的恢复力曲线简化模型基础上,提出了改进的双线性模型,形式简洁并具有较好的精度。     

半刚性冷弯薄壁C形钢框架抗震性能

针对采用半刚性节点连接的双肢冷弯薄壁C形钢框架,采用拟静力试验与有限元模拟相结合的方法,对9榀双层单跨框架进行抗震性能分析。分析了节点螺栓直径、节点板厚度、螺栓间距及节点板加腋大小等参数对框架抗震性能的影响。结果表明:增大螺栓直径、增加节点板厚度和节点板加腋均能提高框架的承载力,改善框架的抗震性能。当螺栓间距小于80mm时,框架的承载力及抗震性能随间距的增大而增大;当螺栓间距大于80mm时,承载力及抗震性能受其影响较小。使用8.8级M16高强度螺栓,框架节点板产生了较大的滑移,建议在框架设计时应对节点螺栓的抗剪承载力进行验算。