装配式钢牛腿抗震性能研究

基于装配式钢牛腿节点静载试验,建立了有限元模型,对不同形式的牛腿节点在低周往复荷载作用下的破坏状态、耗能特性、承载性能、刚度退化等抗震性能进行研究.结果表明:装配式钢牛腿在反复荷载作用下具有一定的延性和耗能能力,其耗能性能弱于焊接式钢牛腿.肋板与侧板的连接处、螺栓以及栓孔处应力集中,是节点的薄弱位置.肋板厚度和偏心距是影响节点抗震性能的主要因素.肋板厚度的加大和偏心距的减小均可提高节点的耗能特性.随着肋板厚度的增加,牛腿刚度和承载能力变大;随着偏心距的增加,牛腿的刚度和承载能力降低.     

高温下装配式钢牛腿连接节点破坏机理及影响参数分析

为了研究高温下装配式钢牛腿连接节点的破坏过程、破坏形态和破坏机理,以及不同荷载、偏心距、肋板厚度、栓钉直径和角钢厚度对节点温度分布、耐火极限及位移曲线的影响规律,通过ABAQUS软件建立了装配式钢牛腿连接节点的有限元模型,并用试验结果验证了模型的准确性.结果表明:侧板屈服的平均临界温度为516.54℃.肋板屈服的平均临...     

基于有限元分析的基坑工程钢支撑活络端偏心受压性能研究

为研究基坑工程钢支撑体系中活络端的偏心受压性能,建立有限元模型,经试验结果验证后,开展一系列的数值模拟,系统研究偏心距、试件的关键参数等对活络端在偏心荷载作用下的轴向承载性能和抗弯性能的影响。结果表明,活络端的偏心距不应超出箱型体外边缘;箱型体间的缀板能够有效提升活络端的抗弯性能;活络端承载性能和抗弯性能随钢楔长度、钢楔宽度、钢板厚度和箱型体长度的增加而提高;且改变钢板厚度能明显改善活络端的承载性能和抗弯性能。     

基于ABAQUS的全钢装配式牛腿安装间隙研究

全钢装配式牛腿在安装时不可避免会出现安装间隙,通过改变侧板与柱壁安装间隙,建立有限元模型,分析研究了常温下节点荷载-变形关系、弯矩-转角关系和高温下的抗火性能。结果表明:钢牛腿节点呈现出半刚性节点特征。常温下,随着安装间隙的加大,牛腿节点会早于间隙小的节点进入塑性阶段,且节点的极限承载力略微降低。节点的初始刚度随肋板的加厚而增加,侧板与柱壁安装间隙会显著降低节点刚度,安装间隙越大,节点的初始转动刚度越低。在火灾高温下,安装间隙的加大会略微降低节点的耐火极限。因此,在实际安装过程应当尽可能提高制作精度,把安装间隙控制在0. 5mm之内。     

方钢管混凝土柱耐火极限影响因素分析

研究了方形截面钢管混凝土柱的耐火性能 ,分析了材料强度、构件截面含钢率、截面尺寸、构件长细比及荷载偏心距、保护层厚度等参数对构件耐火极限的影响。结果表明 ,材料强度、构件截面含钢率、荷载偏心距对方形截面钢管混凝土柱耐火极限的影响不大 ;截面尺寸、构件长细比对方形截面钢管混凝土柱耐火极限的影响较大 ,且截面尺寸越大 ,构件耐火极限越长 ,长细比越大 ,构件耐火极限越短。并指出可以通过涂以一定厚度的防火涂料保证方形截面钢管混凝土柱达到要求的耐火极限     

保护层厚度、板厚及受荷水平对钢筋混凝土板耐火极限的影响

通过对钢筋混凝土板温度场进行数值模拟,研究了钢筋混凝土板的耐火极限与混凝土保护层厚度、板厚及受荷水平之间的关系.结果表明:耐火极限随混凝土保护层厚度的增大有显著的提高,而钢筋混凝土板厚对楼板的耐火极限基本没有影响;钢筋混凝土板承受的荷载水平越高,其耐火极限越低.     

新型装配式混凝土框架节点抗火性能有限元分析

为考察一种新型装配式混凝土框架节点的抗火性能,采用有限元分析软件ABAQUS进行模拟火灾分析,研究柱轴压比、梁荷载比、轴压偏心率、混凝土保护层厚度、节点连接螺栓直径对节点抗火性能影响。结果表明,所有分析节点耐火极限均能满足规范要求,且在火灾中均以梁变形过大失效;在接近耐火极限时,节点变形速度明显增大,破坏具有突然性;分析参数中,耐火极限随轴压比、荷载比、偏心率的增大而减小,随混凝土保护层厚度、螺栓直径增大而增大,其中轴压比、偏心率和混凝土保护层厚度的变化对耐火极限影响较大。     

箱板装配式组合墙耐火极限研究

箱板装配式组合墙具有良好的抗震性能，为使组合墙在实际工程中满足设计标准要求的耐火极限，对其设计了抗火构造措施，并建立了耐火极限分析模型。模型中对组成抗火构造措施的各部分：岩棉厚度、龙骨间距和开孔排数、石膏板层数和厚度、覆面板材种类、高厚比、轴压比进行参数分析。结果表明，当岩棉厚度超过100 mm后，增加岩棉厚度能更加有效地提高墙体的耐火极限；增加受火面覆面板材厚度和层数也可大幅度提升耐火极限；轴压比对耐火极限影响显著，而龙骨间距和开孔排数几乎无影响。根据上述分析结果提出抗火优化设计方法，为箱板装配式体系防火设计提供理论支持。     

标准升温下钢-混凝土组合板的抗火性能

应用有限元和有限差分相结合的方法,计算压型钢板组合板和肋筋模板组合板的温度场,并与试验结果进行比较。采用数值方法计算组合板的耐火极限,同时分析有关的影响参数。结果表明:由于混凝土的吸热作用,组合板的耐火性能要优于无保护的钢构件;组合板的耐火极限随着板厚和混凝土强度的提高而提高,随着含钢率的增加而降低。最后本文计算了组合板的耐火保护层厚度,给出了耐火简化计算公式,有关结果可供工程实际参考。     

钢筋混凝土双向固支板的超长时间耐火极限研究

为检验钢筋混凝土双向固支板的3 h耐火极限,进行耐火试验研究,试验中采用了专门的限位装置来模拟板四边固支的约束条件。试验结果表明试验板受火3 h后未发生破坏。采用结构抗火分析软件SAFIR对耐火试验进行数值模拟,计算所得温度场和挠度曲线与试验测试值吻合程度较好。对试验板抗火性能的数值模拟及分析结果还表明:在塑性极限状态下,板产生了大变形,其承载机制由抗弯承载转变为与受拉薄膜力两者共同承载,受拉薄膜效应的有利作用能够使试验板的耐火极限得到较大提高,因此试验板的实际耐火极限超过3 h。建议设计单位可充分利用钢筋混凝土双向固支板自身的抗火能力来满足3 h耐火极限的消防要求。