强梁弱柱型钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究

以柱梁强度比为控制指标,设计了5个强梁弱柱型方钢管混凝土柱-H型钢梁节点,对其进行低周反复荷载试验,考察轴压比、含钢率及节点形式对该类节点抗震性能的影响.结果 表明:各试件均在柱端出现塑性铰,极限柱转角均值介于1/34～1/18之间,抗倒塌能力强;边柱节点易发生焊缝破坏,中柱节点的抗震性能优于边柱节点;含钢率越大,轴压...     

节点域柱壁加强型方钢管柱-H型钢梁节点抗震性能试验研究

对节点区附近的钢管柱壁进行加厚,设计了一种无横向加劲肋的节点域柱壁加强型方钢管柱-H型钢梁节点.通过5个节点试件的低周反复加载试验,研究了轴压比、节点区柱宽厚比和有无竖向加劲肋对节点试件抗震性能的影响.结果 表明:各试件的滞回曲线形状较为饱满,刚度退化较为平缓,位移延性系数在3.0～4.1之间,等效黏滞阻尼系数在0.27～0.31之间,节点具有较好的塑性变形能力和抗震性能.随着轴压比的增大,节点的承载能力、延性和耗能能力均有所减小;随着节点区柱宽厚比的减小,节点的承载能力、延性和耗能能力均有所提高;节点区柱内设置竖向加劲肋,节点的承载能力显著提高,但延性和耗能能力相对较低.     

装配式钢管混凝土柱-盖梁节点抗震性能试验研究

装配式钢管混凝土柱-盖梁节点施工简单、工期短,逐渐在桥梁建设中广泛运用。提出一种带抗剪环的新型钢管混凝土柱-盖梁节点,介绍装配式节点在桥梁施工中的施工工序。设计7个钢管直径超过508mm 的大规模节点试件,通过低周反复荷载试验对6个抗剪环节点和1个钢筋笼节点进行了地震响应分析。对比分析节点的破坏形态、有效刚度、延性、滞回性能和极限承载能力等力学特性,得到如下结论：钢管混凝土柱出现初始撕裂时的位移随着构件的有效刚度增大而增大,盖梁的开裂情况则随着钢管混凝土柱埋深的增加而减少。埋深相近的情况下,抗剪环节点的极限荷载承载力大于钢筋笼节点;抗剪环节点的整体延性随着径厚比D/t的增大而减小。     

预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点抗震性能试验研究

为充分发挥装配式结构的施工优越性以及改善钢筋混凝土柱-钢梁节点(RCS)的抗震性能,提出一种预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点。通过对6个节点试件的低周往复加载试验,研究了对拉钢筋直径、对拉钢筋与钢梁翼缘相对位置以及钢梁翼缘形式对节点抗震性能的影响。结果表明：节点试件破坏模式为梁端弯曲破坏和节点区连接破坏,主要表现为柱钢梁翼缘屈曲、钢梁翼缘撕裂、对拉钢筋断裂、钢套筒撕裂、对拉钢筋脱孔和钢套筒与混凝土柱脱空;梁端荷载-位移的滞回曲线形状较为饱满,刚度退化曲线较为平缓,位移延性系数在3.30～5.52之间,等效黏滞阻尼系数在0.15～0.30之间,节点具有较好的塑性变形能力和抗震性能;随着对拉钢筋和塞焊孔的直径增大,节点试件的承载力和耗能能力有所提高;对拉钢筋布置在钢梁翼缘内侧,节点试件的承载力、延性和耗能均有所降低,非加强翼缘节点试件的承载力显著降低,但延性有所提高。在试验基础上,建立了该种节点的有限元分析模型,对轴压比、钢套筒厚度等相关影响因素进行了研究。结果表明：随着轴压比的增大(由0.2增大到0.7),节点承载力有小幅增加8.8%;节点承载力随着核心区钢套筒厚度的增大(由10 mm...     

不同外加强环形式的方钢管柱-H型钢梁节点抗震性能试验研究

通过对外加强环进行切割,设计了4个不同外加强环式的冷弯方钢管柱-H型钢梁节点试件,对其进行水平低周反复试验和ABAQUS有限元分析。探讨外加强环形式对节点破坏形态、承载力、延性、耗能性能及应变分布的影响。研究表明:4个试件均在梁端形成塑性铰;梁柱节点域及外加强环未出现明显变形,表现出良好的抗震性能;外加强环边角切割过的节点,承载力没有降低,而延性、耗能能力有一定的提升,且节省了材料。     

新型装配式半刚性节点抗震性能试验研究

提出一种新型装配式半钢性节点,通过高强螺栓将预制梁柱贯通连接,旨在通过更换螺栓构件来完成震后受损节点的修复工作.通过制作节点足尺构件,对其施加低周反复荷载,分析其承载能力及耗能性能.运用有限元分析软件建立节点数值模型,分析其在低周反复荷载作用下节点核心区应力分布情况及承载能力.试验结果与已有现浇节点和数值模拟结果对比可...     

预制混凝土管组合柱-钢梁节点抗震性能有限元分析

针对采用不同加强形式的预制混凝土管组合柱-钢梁节点,通过建立精细化有限元模型,对节点的抗震性能进行了分析,研究了不同加强形式对节点抗震性能和承载力的影响。通过有限元参数化分析,研究了轴压比、钢梁翼缘加强宽度和加强长度对节点承载力的影响。分析结果表明:随着轴压比的增加,节点峰值荷载增幅在4%以内,轴压比对节点承载力影响较小;节点采取钢梁翼缘加强宽度后,峰值承载力提高约20%,节点钢梁翼缘加强宽度大于75mm后,增加加强宽度对节点峰值承载力的影响较小;钢梁翼缘加强长度对节点峰值承载力提升的效果有限,建议加强长度取翼缘宽度的1.7倍左右。     

钢结构柱壁套管式节点抗震性能试验

通过低周反复试验研究了采用全螺栓连接、柱壁加设柱壁套管式节点的抗震性能。试验以方钢管柱、H型钢梁制作足尺节点试件,研究在反复荷载作用下节点的工作性能及破坏情况,结合试验测量数据,分析柱壁套管与方钢管柱的协同工作性能和剪力传递机制。试验结果表明:柱壁套管式节点剪力传递路径及机理明确,柱壁套管能够很好地提高节点区的抗弯承载力,并能与方钢管柱共同受力、协调变形,节点具有良好的抗震性能。总结了影响柱壁套管式节点抗震性能的主要因素及施工中应该注意的问题,为其工程推广应用提供指导。     

钢管混凝土柱-H型梁节点抗震性能试验研究

为了确保结构安全及优化设计,以一幢28层钢管混凝土结构实际工程为背景,针对3个构造不同的足尺矩形钢管混凝土柱-H型钢梁节点开展了低周反复荷载试验,对节点的破坏形态、滞回曲线、位移延性和耗能等进行了较系统的研究。试验结果表明：3个节点均实现了＂强柱弱梁＂、＂强节点弱构件＂的设计目标,破坏形态均为梁端形成塑性铰;各节点的滞...     

矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点试验分析

根据所设计的矩形钢管混凝土柱与钢梁三种节点进行了低周反复加载实验，本文介绍其试验的方案、试件的制作、加载方式、试件的变形、裂缝发展及破坏形态等。根据试验结果提出节点的构造优化设计上的设想和建议。     

钢管混凝土叠合柱-钢梁节点的有限元分析

钢管混凝土叠合柱-钢梁框架体系已经在实际工程中得到了应用,但对于其节点工作机理尚不明确,在合理选择材料模型、单元类型和接触模型的基础上,建立可用于钢管混凝土叠合柱-钢梁节点全过程受力分析的有限元模型。模型中同时考虑几何非线性和材料非线性的影响,采用有限元模型模拟4榀在柱端恒定轴压力和梁端侧向力共同作用下的组合节点试件,计算结果与试验结果吻合良好。在此基础上,利用有限元模型对节点受荷全过程中各部件的应力和应变发展进行细致分析,明晰节点的工作机理。     

削弱式连接运用在方钢管混凝土柱-钢梁节点上的非线性有限元分析

将削弱式连接与方钢管混凝土柱-钢梁节点结合起来研究,对其进行了非线性有限元分析,得到了在往复荷载作用下削弱式连接节点的应力发展状况、应力分布以及结构塑性铰出现的顺序,并简单介绍了削弱式连接对节点性能的影响。分析表明:削弱式连接的构造形式对节点能起到保险丝的作用。     

双拼梁与柱节点受力性能的有限元分析

为研究双拼梁与柱节点的受力性能,采用有限元分析软件ABAQUS建立3组共10个试件模型,分析双拼梁螺栓端距、双拼梁加劲肋布置方式及双拼梁间隙大小等参数对节点破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力的影响。分析结果表明:双拼梁螺栓端距变化对节点塑性铰位置影响较大,对滞回曲线、骨架曲线、耗能能力影响较小,建议设计时双拼梁螺栓端距取1. 0～1. 25倍的梁截面高度;在梁上距离柱1/4梁截面高度处设置一道加劲肋可以有效提高节点承载力、滞回性能和耗能能力,并能使梁高应力区段得到加强,迫使节点塑性铰外移;双拼梁之间存在间隙虽能提高节点承载力,但节点耗能能力会下降较多,且间隙过大时易出现双拼梁失稳,应避免双拼梁之间存在间隙。     

钢筋混凝土 L形柱框架节点非线性有限元分析

为研究L形柱框架节点的力学性能,文中基于混凝土的弥散固定裂缝模型,采用有限元软件开展两个不同的L形柱框架节点在单调荷载作用下的性能分析.获得了节点有限元模型在荷载作用下的裂缝形成与发展过程及应力分布.结果表明,两个L形柱节点在单调荷载作用下,均是节点梁端下部首先被压碎,形成梁端塑性铰,为L形柱节点承载性能的研究提供了参...     

某钢结构铸钢节点有限元分析

铸钢节点有着诸多的优越性,对其安全性的研究是关注的话题之一。利用有限元软件AN-SYS10.0对某工程中铸钢节点工作时的受力状态进行分析,结果表明:板件不连续及杆件相交处是所分析节点的薄弱区域,应用时应予以加强处理;该节点在设计荷载下应力均较小,能够满足设计要求。     

钢桥塔内部通行孔选型及有限元分析

钢桥塔内部通行孔对受压壁板力学性能产生不利影响。基于有限元分析,研究不同孔洞形状和孔洞大小对单轴受压开孔板弹性应力分布、弹性屈曲和弹塑性屈曲三方面性能的影响。结果表明:除圆孔外的其他各种孔型板,孔洞形状对开孔板弹性屈曲应力和弹塑性极限强度影响不大,但其对应力集中系数影响较大,其中,圆角矩形孔、长圆形孔和椭圆形孔板的应力集中系数较低。实际情况中,圆角矩形孔和长圆形孔板是钢桥塔内部通行孔的首选。但当孔径较大时,应采取孔洞补强措施来保证大孔径板件的力学性能满足设计要求。     

GFRP短柱构件轴压性能试验与有限元分析

为探究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)压杆稳定承载性能,对GFRP圆杆进行轴心受压试验,主要考察长细比、截面尺寸以及边界条件对杆件的影响。通过试验得到杆件的极限承载力、破坏模式、荷载-位移曲线和应力-应变曲线。在试验基础上采用有限元软件ABAQUS计算了不同长细比、径厚比的两端铰支GFRP轴压杆的承载力,得到不同径厚比下轴压杆件极限承载力随长细比的变化曲线。结合试验和数值模拟结果,得到了铰支条件下GFRP轴心受力杆件破坏模式随长细比、径厚比的变化规律,为压杆稳定承载力计算公式的提出奠定基础。     

矩形钢管混凝土柱-H型钢梁边跨节点有限元分析

基于ABAQUS有限元软件,对空鼓下的内隔板式钢管混凝土柱-H型钢梁边跨节点进行数值分析获得试件的荷载-位移滞回曲线,通过与试验结果对比,二者吻合较好,验证了部件之间相互约束、接触作用、材料本构关系等设定的精确性和合理性。且又进一步模拟分析了空鼓占比大小及位置、内隔板厚等参数对存在空鼓的试件节点承载能力与抗震性能的影响规律,结果表明随着空鼓占比大小以及内隔板厚的增加,节点极限承载力会逐渐降低,此外钢管混凝土梁柱节点连接处的焊缝质量,对试件节点的抗震性能有较大的影响,通过上述模拟分析,为今后该类节点在实际工程中的应用提供了理论依据。     

异形复杂钢屋盖落架的有限元分析

有限元分析技术在钢结构施工领域得到了越来越多的应用,有效地解决了复杂工程的结构计算和施工阶段仿真分析。介绍有限元分析软件SAP2000在异形复杂钢屋盖落架项目中的应用,详细对比分析钢屋盖的落架顺序和落架步骤。择优确定分阶段分级同步落架的原则和具体的落架步骤,通过对每一步落架的反力计算,为支撑架的选型及设计提供依据,也对下部混凝土的加固设计提供依据。     

圆钢管混凝土梁柱节点有限元分析

本文用有限元软件Ansys对圆钢管混凝土柱—钢梁节点局部模型进行非线性分析,讨论了节点的应力传递机理,梁翼缘及钢管壁变形规律。