内加劲环间距对空间圆管相贯节点性能的影响

以大连国际会议中心为工程背景,应用大型通用有限元分析软件ANSYS对内置加劲环空间圆管相贯节点进行了非线性有限元分析.本文简要介绍了计算节点有限元模型各关键参数的具体设置,系统分析了在其他参数不变的前提下内加劲环间距对节点强度、刚度以及破坏模式等性能的影响,提出了在相贯节点主管内设置加劲环的合理构造要求,为该工程的设计提供了理论依据.     

加劲肋对钢管相贯节点力学性能的影响

加劲肋可以提高钢管相贯节点的承载力及刚度,进而提高节点可靠性和结构整体稳定性.其中,加劲肋的平面尺寸、厚度、形状以及加劲肋是否贯穿钢管等对节点的刚度、承载力及延性有很大影响.以一个钢管相贯节点足尺试验为基础,通过一系列扩展的有限元模型来分析加劲肋厚与管厚比、加劲肋尺寸与管径比和加劲肋是否贯穿钢管等因素对节点承载力、屈服前后刚度以及延性的影响.研究结果表明,加劲肋可以显著提高节点承载力和刚度.对于仅焊于钢管外的加劲肋,合理的厚度比(加劲肋厚度与管壁厚度之比)为α=0.5 ～1.0;对于贯穿钢管的加劲肋,合理的厚度比为α=0.5 ～0.8;加劲肋边长与管径之比β的合理取值为0.6～1.     

带肋圆管X型相贯节点静力性能研究

加劲肋可以提高钢管相贯节点的静力性能,然而目前国内外对带肋圆管X型相贯节点的研究较少,本文根据试验建立了带肋圆管X型相贯节点的有限元模型,并进行参数化分析,以研究加劲肋对节点静力性能的影响。研究发现加劲肋能够使节点相贯区域的应力分布更加均匀,从而节点区域的最大应力得到明显降低,可以有效提高节点的静力承载能力,并且加劲肋的方向、数量以及厚度的变化都会对节点的静力性能产生影响。同时,由于加劲肋的存在,主管管壁的变形受到限制,传统的以主管管壁变形来判定节点是否发生破坏的方式不再适用,因此本文提出了新的判定节点发生破坏的方式。     

内加劲环的设置对钢管节点性能的影响

本首先介绍了越南国家体育场鼓型钢管节点试验的有关情况．然后利用有限元计算比较了鼓型钢管节点在加劲和无加劲条件下的极限承载力和刚度，并通过若干算例比较了在不同内加劲环参数组合下X型钢管节点的极限承载力．结果表明，内加劲环可以提高钢管节点极限承载力和刚度．     

X型圆管相贯节点极限承载力分析

根据X型圆管相贯节点的几种典型破坏模式，在研究两种分析模型的基础上，得出了此类节点极限承载力的解析解．并将分析结果和钢结构GB50017—2003进行了比较，验证了分析结果的正确性。     

空间KX型圆管相贯节点承载力的有限元分析

空间KX型圆管相贯节点常出现在主次桁架相交或连接面外支撑的节点部位,是工程中常用的一种节点形式,但是我国《钢结构设计规范》中却没有相应的内容与之对应,这给设计工作带来了困难。本文运用ANSYS有限元程序,在考虑材料非线性和几何非线性的基础上,对空间KX型圆管相贯节点的极限承载力进行数值模拟,得到其应力的发展变化过程及节点的变形,并着重分析了截面尺寸(包括支管与主管直径比β、支管径厚比di/ti、主管径厚比d/t等参数)对极限承载力的影响。最后总结出该类节点极限承载力随上述各个参数变化的规律,供工程实践参考。     

平面钢管桁架管内加劲相贯节点有限元分析和试验研究

焊接钢管桁架有时需要在节点区设置加劲肋。对焊接钢管内加劲相贯节点进行有限元分析 ,探讨了管内加劲节点的传力路径 ,通过缩尺模型试验验证了有限元分析结果。针对节点区应力集中 ,提出有效缓解应力集中的构造措施。有限元分析表明 ,管内加劲节点中的加劲肋是重要的受力部件 ,为该节点的设计提供了理论依据。     

X型厚壁圆管相贯节点平面外受弯抗震性能试验研究

采用相贯节点的圆钢管结构广泛应用于大跨度网格结构中,对于具有一定抗弯刚度的连接,节点将受到弯矩作用。介绍了两个不同几何参数的X型厚壁圆钢管相贯节点试件的平面外受弯滞回性能试验,结合数值分析,对节点承载能力和变形能力进行了研究。结果表明:在合理的几何参数和焊缝质量保证下,厚壁圆钢管相贯节点平面外受弯的承载力较高;厚壁圆钢管相贯节点在支主管径比β较大时节点易发生主管壁拉剪断裂破坏;在支主管径比β较大时延性等抗震性能较好,β较小时延性等抗震性能较差。     

空间圆管内加劲相贯节点静力承载力试验

通过对2组共4个空间复杂钢管节点的静载性能试验研究,讨论不同构造对应力传递途径和破坏模式的影响。在专门设计一套空间自平衡加载装置上进行缩尺试验模型的加载,得到两组节点不同内加劲形式下的承载力极限状态。根据试验得到的破坏模式给出节点设计的合理建议:67FB组节点两种内加劲方式均满足承载力要求;67EB节点则应在底座钢管内设置十字加劲肋并与主管可靠施焊,以获得足够的承载能力。     

圆管相贯节点极限承载力有限元分析

应用材料和几何非线性有限元法分析了T ,Y ,K形圆管相贯节点的应力和塑性区分布规律、节点变形及节点几何参数对节点极限承载力的影响 ,获得了影响管节点承载力的主要参数与承载力曲线 ;将有限元计算结果与各国规范进行比较 ,指出了现有规范的不足之处 ,为我国规范的进一步修订提供了理论依据     

钢筋轴向编排距离对方形钢筋混凝土柱承载能力的影响

总结了美、欧等国有关钢筋轴向编排距离对方形钢筋混凝土柱承载能力的影响的研究现状，采用有限元方法将混凝土划分成三维砖块单元，钢筋划分成杆单元，利用单元粘贴技术形成了完整的钢筋混凝土有限元分析模型。经过有限元计算，提出了“期望标准应力”，定义了“有效限定应力因子”、“平均有效限定应力”和“平均限定因子”的概念。分析了五种钢筋轴向编排距离对钢筋混凝土柱承载能力的影响，给出了直观图形描述和平均限定因子的回归方程。     

基坑支护结构内力及变形动态分析

提出用有限元—无界元耦合的方法进行基坑支护结构内力及变形动态分析。为了模拟实际受力状态，在挡土结构与土相接触的界面上设置了一种有厚度的接触面单元。计算实例表明，所建立的分析模型可考虑支护墙体位移因开挖而引起的空间效应和由地基流变而引起的时间效应，可以计算基坑支护结构任意时刻、任意位置的内力和变形。     

基于结构内容物性能的复杂工业建筑设计的必要性及可行性研究

工业建筑应以满足生产、工作需要为基本目标,目前常用的设计方法、设计指标主要是基于结构自身的结构设计指标,不能很好的保证设备安全及生产的顺利进行。基于结构内容物性能的设计方法可以很好的满足工业建筑的基本目标。首先探讨了采用该方法的必要性,并提出了三种可行的设计方法,分别为修正的传统设计方法、性能设计方法和直接分析法。最后,通过两个工程实例验证了采用基于结构内容物性能的设计方法的优越性,它能够很好的保证设备—结构系统的安全性。     

哈尔滨会展体育中心屋架铸钢节点性能研究

简述了哈尔滨会展体育中心张弦桁架的铸钢节点的构造和设计情况,进行了该铸钢节点的足尺静力试验和有限元分析。详细讨论了试验的加载装置、测试结果和有限元数值计算结果,给出了节点的应力分布状况。研究表明,该铸钢节点在设计荷载的作用下,具有足够的强度和刚度;有限元计算结果与试验实测结果基本吻合,前者也能够较好地了解铸钢节点的受力性能。最后对铸钢节点的制造质量也提出了建议。     

空间组合式住宅塔楼结构抗震性能研究

针对具有自身特点的空间组合式住宅塔楼的抗震性能进行了模拟地震振动台试验研究。建立了结构计算模型,完成了结构静力计算、模态分析、地震反应分析。研究了结构的抗震性能。揭示了结构层间侧移刚度的空间分布特点以及各抗侧力结构之间协同工作的特点。对改进这类结构的抗震设计提出了建议。     

开洞对板的内力及变形的影响

开洞对板的内力及变形的影响,一直是工程界关注的问题。利用数值计算方法,对板在不同支承条件下,不同开洞位置和形状,不同荷载条件下,其内力与变形受开洞的影响,进行了全面的计算和分析。得到了不少有重要价值的、规律性的结果,对开洞板的工程设计和配筋等具有一定的应用和参考价值。     

货架立柱稳定性能的有限元分析

利用ANSYS软件对货架立柱稳定性能进行了分析,主要分析构件壁厚、长度、腹板加劲肋的高度、再卷边宽度对立柱稳定性能的影响。分析得出立柱主要发生4种类型的破坏:局部相关屈曲破坏、畸变屈曲破坏、整体弯扭屈曲破坏及畸变与整体相关屈曲破坏。构件局部屈曲受腹板加劲肋高度影响较大;畸变屈曲受再卷边宽度影响显著,而构件长度、壁厚对几种屈曲模式都有影响。     

地基土支承损失对基础内力的影响

通过对一幢１２层框架结构十字交叉基础与地基土协同工作的三维有限元静力分析,研究了地基土发生支承损失的１０种孔洞设置情况对基础内力的影响。数值结果表明,当孔洞存在于框架基础底面时,会对所在跨基础弯矩产生显著的影响,且随着孔洞尺寸的加大,其影响愈为强烈,但跟着基础底面与孔洞同垂直距离与水平距离的加大,其影响则迅速衰减。同时应当关注的是,在一定条件下,孔洞与基础底面的距离存在着一个临界值或可称之为影响深度,超过此范围则可忽略支承损失对基础内力的影响。     

VM荷载下双层饱和黏土地基承载特性数值分析

复合加载下地基的承载特性是港口、海洋工程基础设计的关键问题。近来,极限荷载包络图取代了经典的承载力计算方法,用于评价复合加载下地基的组合极限承载力。以大型通用有限元软件ABAQUS为计算工具,对VM荷载作用下层状饱和黏土地基上基底完全粘结的条形基础承载力进行系统的变参数计算,研究地基土层强度特性、荷载组合等因素对地基承载力及破坏模式的影响规律,得出VM荷载作用下极限荷载的包络图,为港口、海洋工程基础设计提供参考。     

次内力对预应力混凝土及型钢混凝土结构性能影响的研究进展

对次内力对预应力混凝土及型钢混凝土结构使用阶段及承载极限阶段影响的现状做了全面综述。由于带有复杂冗余约束的预应力混凝土超静定结构与连续梁结构具有不同的受力特点,已有的一些计算理论和方法具有局限性,进而对今后拟开展的研究提出建议。