改进孔腹板耗能支撑滞回性能分析

腹板开孔耗能支撑具有良好的滞回性能,在设防地震作用下可避免传统中心支撑杆件失稳。为了充分发挥孔间板件的耗能性能,对耗能支撑腹板的开孔形式进行了改进。利用有限元软件分析对比了改进孔腹板耗能支撑与其他开孔形状腹板耗能支撑的耗能能力,并分析了耗能短柱长度、耗能短柱个数和开孔腹板厚度等设计参数对耗能支撑滞回性能的影响。分析结果表明:改进孔腹板耗能支撑应力分布均匀,能够通过全截面屈服进行耗能,滞回曲线更加饱满,承载力更高,可以作为耗能支撑腹板的合理开孔形式。支撑的承载力与刚度取决于耗能短柱个数与腹板厚度,开孔长度越长,试件的变形耗能能力越好。给出了改进孔腹板耗能支撑初始刚度、屈服承载力和极限承载力计算公式,可供实际工程参考。     

矩形钢管腹板开孔耗能支撑滞回性能分析

中心支撑横向刚度大,但在发生地震时容易失去稳定性。为避免支撑失稳,提出了矩形钢管腹板开孔耗能支撑。矩形钢管腹板开孔耗能支撑是由开孔腹板和矩形传力方钢通过焊接连接组成的新型开孔腹板耗能支撑。采用ABAQUS有限元软件分析了各设计参数对其滞回性能、刚度、承载力的影响,为工程实践提出有效的建议。结果表明:该支撑滞回曲线饱满,耗能能力强,变形能力好。开孔腹板的厚度、开孔长度以及开孔宽度等参数,矩形钢管腹板开孔耗能支撑主要依靠耗能短柱发生塑性变形耗散能量。开孔腹板的厚度影响对构件承载力有一定影响;开孔长度对构件滞回性能影响较小;耗能短柱的长度对构件整体的滞回性能、承载能力起到决定性因素。     

耗能支撑框架结构滞回性能分析

新型腹板开孔屈服耗能支撑具有良好的延性和耗能能力,将其应用于框架结构中,可提高框架的抗侧刚度,组成的支撑框架结构具有较好的耗能能力.采用ABAQUS有限元软件,研究了不同参数的耗能支撑与框架之间分别采用焊接连接和板铰连接组成的支撑框架结构的滞回性能.有限元分析结果表明:耗能支撑主要依靠端部工字钢开孔腹板的孔间板件弯曲屈...     

腹板开椭圆孔耗能支撑滞回性能试验研究

为了研究腹板开椭圆孔耗能支撑的滞回性能,进行了3个支撑试件的低周往复加载试验,研究支撑长细比和耗能腹板长度对这种支撑耗能能力和滞回性能的影响,得到试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性系数、等效黏滞阻尼比等。试验结果表明：在低周往复荷载作用下,腹板开椭圆孔耗能支撑依靠腹板开孔板件进入塑性耗散能量。耗能支撑滞回曲线饱满,耗能能力强,初始刚度较高。孔间板件断裂破坏导致耗能支撑试件失效,试件呈现延性破坏。试验过程中,中部工字钢保持弹性状态,没有进入塑性。相同长细比下耗能腹板的长度越长,耗能支撑滞回曲线越饱满,变形能力、承载能力和等效黏滞阻尼比越大。建立了ABAQUS有限元分析模型,有限元分析结果与试验结果吻合良好,可以有效模拟腹板开椭圆孔耗能支撑的滞回性能。     

典型宋式斗棋滞回耗能特性及其简化滞回模型研究

合理可靠的斗栱数值模型是研究其滞回耗能特性的基础。通过对27个、4种典型宋式斗栱试验数据进行了对比分析,研究了不同形式斗栱的滞回耗能特性及其关键影响因素。在此基础上,提出了一种可反映不同形式斗栱滞回耗能特征的简化滞回模型,建议了关键滞回耗能参数的取值方法。结果表明:柱头铺作与补间铺作均呈现较为相似的、饱满的滞回特征,随着跳数的减少,滞回曲线渐趋饱满;叉柱造柱头铺作整体呈现明显的捏拢滞回特征,沿华栱方向加载所得的滞回曲线捏拢程度显著大于泥道栱方向;转角铺作滞回曲线最为饱满。数值模拟与试验结果对比表明,所提出的简化滞回模型及其关键滞回耗能参数取值方法可以准确反映不同形式斗栱的滞回耗能特征和总塑性耗能,验证了该模型的合理性和可靠性。     

带弯剪屈服耗能梁段的K形偏心支撑钢框架滞回性能研究

基于削弱耗能梁截面尺寸的原理,提出了一种新型带弯剪屈服耗能梁段的K形偏心支撑钢框架结构。为验证其抗震性能,完成了1个1∶2.6缩尺的单层、单榀、单跨模型的拟静力试验。结果表明,试验模型的塑性变形基本局限在耗能梁段上,且主要通过耗能梁端部上、下翼缘和中部的腹板耗散能量,试件表现出较好的耗能能力和延性。为进一步研究其抗震性能,在试验模型的基础上改变了中部剪切型耗能梁(简写为SL)的长度l_m,采用ABAQUS有限元软件建立了8个数值模型并对之进行了滞回性能分析,分析了滞回曲线、承载力、刚度及耗能能力等随l_m/e(e为耗能梁整体的长度)的变化规律,并给出了l_m/e的设计建议。总体上,提出的新型带弯剪屈服耗能梁段的K形偏心支撑钢框架结构具有较好的抗震性能,建议实际工程中采用。     

防屈曲支撑滞回性能试验研究

针对我国钢材市场,选用Q235热轧角钢设计并制作了两种截面、两种组合方式的4个防屈曲支撑试件。为检验组合热轧角钢防屈曲支撑的构造和滞回性能,进行了低周反复加载静力试验,研究了包括荷载-位移滞回曲线、割线刚度及其退化规律、等效粘滞阻尼比等在内的抗震性能。结果表明:试件荷载-位移滞回曲线稳定、饱满、对称;钢材品种、截面形式对刚度退化规律及等效阻尼比的变化规律没有影响;国产组合热轧角钢防屈曲支撑构造合理,具有良好的耗能性能和抗低周疲劳性能,是一种新型的耗能支撑。     

双T形内核约束屈曲支撑滞回性能分析

为克服传统约束屈曲支撑连接段难控制的缺点,本文构建了双T形内核与方钢管约束屈曲支撑,并对其滞回性能进行了试验研究与有限元分析。分析结果表明:模型受力合理,符合力学原理,支撑能产生良好的耗能效果;设计时建议采用约束比大于3。     

腹板开孔耗能支撑稳定承载能力研究

腹板开孔耗能支撑构造简单、制作方便,具有良好的延性和耗能能力.为了避免耗能支撑发生失稳,需要计算其稳定承载能力.耗能支撑边界不同于传统的支撑杆件,其稳定承载力与端部耗能腹板的构造关系密切,不能完全采用以往的公式计算失稳破坏的承载力.为了研究耗能支撑的稳定承载能力,本文采用ABAQUS有限元软件分析了不同参数对腹板开孔耗...     

双T板屋盖体系的梁板节点性能研究

目前在江苏地区出现了大量以双T板为屋盖的单层工业厂房,但国内外对该类结构的节点性能研究较少.文章对双T板与纵梁节点在水平荷载作用下的破坏形态和滞回性能进行试验研究,并通过有限元分析软件ANSYS进行模拟分析.将试验结果与ANSYS计算结果对比,分析节点的刚度,为进一步研究双T板体系的新型框排架结构的抗震性能打下基础.     

防屈曲钢支撑滞回性能有限元分析

普通的支撑在强震作用下容易发生屈曲,渐渐不能满足建筑结构的使用要求.主要通过ANSYS有限元分析软件来分析一字形防屈曲钢支撑的耗能性能,并通过与普通支撑的对比证明防屈曲钢支撑具有良好的耗能性能;然后通过改变防屈曲钢支撑的相关参数,来研究其对防屈曲钢支撑的稳定性能以及耗能性能的影响,最后总结得出本文研究的防屈曲钢支撑具有良好的耗能性能,而且制作工艺简单,有着较好的应用前景.     

蜂窝梁滞回性能研究

为了研究地震作用下蜂窝梁滞回性能、局部稳定性以及局部屈曲对蜂窝梁滞回性能的影响规律,采用试验研究与理论分析相结合的方法对蜂窝梁滞回性能进行研究。设计4根不同腹板高厚比的正六边形孔蜂窝简支梁试件,在简支梁中央施加低周往复荷载进行拟静力试验。通过试验得到不同腹板高厚比正六边形孔蜂窝梁的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线,计算相应的延性系数及耗能系数,分析其破坏过程和破坏形态,研究蜂窝梁的滞回性能和破坏机理。结果表明:腹板高厚比较大的正六边形蜂窝梁主要破坏方式为孔间腹板局部屈曲,屈曲会导致试件变形急剧增加,滞回性能迅速变差,造成试件承载力下降而破坏;腹板高厚比越大,腹板越容易发生局部屈曲变形,因此,在实际工程中蜂窝梁应该严格限制腹板高厚比。     

一种新型梁柱装配式刚性节点滞回性能研究

新型梁柱装配式节点通过在悬臂梁与框架梁的上、下翼缘交互处布置拼接板,并预先在钢结构加工厂里通过焊缝完成两侧拼接板与梁的连接,在现场通过螺栓进行固定的一种节点形式。利用有限元软件ABAQUS,考虑材料、几何和接触状态3种非线性对该新型节点进行低周循环加载模拟。设计了4组16个试件,研究螺栓数目、盖板宽度及厚度、悬臂梁段长度等参数对节点滞回性能的影响。研究结果表明,由等强设计法设计的基本试件延性和耗能能力较好,螺栓数量、盖板宽度及厚度、悬臂梁段长度对节点的承载力和延性均有一定影响;根据有限元分析结果,对该新型节点的设计给出了建议:使盖板的横截面积大于梁翼缘横截面积,其比值宜控制在1.05~1.30之间,悬臂梁段长度宜取1.7~2.0倍梁高。     

型钢混凝土梁柱组合体滞回性能的试验研究

进行了3组共6个钢纤维-型钢混凝土梁柱组合体试件在低周反复荷载作用下的拟静力试验.采集了试件在各个不同受力阶段的应变、位移以及荷载等数据.介绍了试件的设计,试验过程以及主要的试验现象.给出了试件的滞回曲线,探讨了钢纤维以及箍筋对试件抗震性能的影响,分析了梁筋和梁中型钢的粘结退化机理,指出了贯穿节点梁筋的粘结退化对节点传力机理和试件抗震性能的影响.研究结果表明,此种节点形式具有良好的抗震性能.     

双套管防屈曲支撑的抗震性能研究

双套管防屈曲支撑是由内核与套筒组合而成的结构体系,其中内核承受轴向压力,套筒只提供内核侧向支撑并约束内核的屈曲变形。本文主要对其3个主要设计参数约束比、间隙和内核突出段长度进行了试验研究,得出3种不同参数的变化对防屈曲支撑抗震性能的影响程度。     

钢支撑滞回模型及防倒塌加固效果分析

提出了一个基于18参数的钢支撑滞回模型,可准确模拟普通钢支撑的滞回行为.以一典型RC框架教学楼的钢支撑加固为例,通过推覆分析和基于动力增量分析(IDA)的倒塌易损性分析,研究了普通钢支撑加固的效果.     

钢框架梁柱T型钢连接滞回性能的研究

钢框架梁柱T型钢连接是一种采用T型钢通过高强螺栓连接的节点连接,这种连接安装简单、造价经济,而且其刚度相对较大,承载力较大,延性较好,分析和研究T型钢连接的受力机理并提出简化滞回模型,具有重要的理论和工程意义。本文用ANSYS对T型钢连接进行滞回性能的分析,在考虑材料、几何和状态非线性的基础上,系统分析了T型钢的尺寸,柱的尺寸,梁的尺寸,螺栓的级别、直径、竖向问距、预拉力,构件材料,连接抗滑移系数,轴压比等参数对连接滞回性能的影响;有限元分析表明：T型钢的尺寸、是否设柱加劲肋、T型钢翼缘上螺栓的竖向间距对连接的滞回性能影响比较大;并在非线性有限元分析结果的基础上,提出了T型钢连接的弯矩一转角关系式和得到简化滞回模型的方法。     

框架式液压相相架立柱筋板位置优化

针对THP61-800D型金属挤压液压机整体框架焊接式机身结构、液压机机身立柱内筋板数量及位置,采用ANSYS软件对不同筋板数量及位置条件下的机身进行有限元模拟分析,给出了6种不同条件下的机身应力和变形分布;通过对模拟结果进行比较分析,得到了筋板的最佳数量值和最佳位置分布,从而对液压机机身进行了优化.优化结果表明:当立柱内均匀分布5块筋板时,机身的刚度和变形满足要求.上述研究结果对整体框架焊接式液压机结构设计有一定参考价值.     

箱形截面钢压弯构件的滞回性能和板件宽厚比限值研究

本文采用自编的双重非线性壳体有限元程序DNSFEM分析了箱形截面钢压弯构件受常轴力、循环弯矩作用时的循环非线性性能,得到了箱形截面钢压弯构件在常轴力、循环弯矩作用下的滞回性能和主要影响因素,并对强震条件下的板件宽厚比限值提出了建议。