张力结构节点设计评述

张力结构是空间结构体系中靠预应力提供刚度的一类特殊结构。由于利用了材料的强度而提高了结构的刚度,所以,节点设计是张力结构设计以及分析中的重要方面,本文从节点的概念设计,刚度设计,强度设计,极限承载力分析以及制作安装等角度综合考虑,分类讨论了张力结构的节点设计问题,通过三维实体从构造和概念上分析了几种张力结构节点模型。     

钢框架柱外传力式节点试验研究

钢框架柱外传力式梁柱节点是一种新型节点形式。为研究这种新型节点形式受力性能,共进行了4个模型静力加载试验,共两组,一组未增设传力板并且尺寸相似;另一组设有传力板,作为比较。分析增设传力板与未增设传力板的破坏特征以及承载力变化情况。试验结果表明:传统节点破坏发生在柱翼缘和梁柱连接处,而新型节点最后破坏不再是柱翼缘和梁柱连接的焊缝处,而是转移到传力板和梁翼缘连接处,新型节点的极限承载力比传统节点提高142.6%,梁端极限位移下降36%。研究结果表明:传力板对节点进行加固起到了很好的效果,可保护节点,实现柱外传力,提高承载力。本文研究为今后节点的加固工程应用提供参考依据。     

钢框架柱外传力式节点试验研究

钢框架柱外传力式梁柱节点是一种新型节点形式.为研究这种新型节点形式受力性能,共进行了4个模型静力加载试验,共两组,一组未增设传力板并且尺寸相似;另一组设有传力板,作为比较.分析增设传力板与未增设传力板的破坏特征以及承载力变化情况.试验结果表明：传统节点破坏发生在柱翼缘和梁柱连接处,而新型节点最后破坏不再是柱翼缘和梁柱连接的焊缝处,而是转移到传力板和梁翼缘连接处,新型节点的极限承载力比传统节点提高142.6％,梁端极限位移下降36％.研究结果表明：传力板对节点进行加固起到了很好的效果,可保护节点,实现柱外传力,提高承载力.本文研究为今后节点的加固工程应用提供参考依据.     

基于环形节点板的钢管节点承载力试验研究

对包含环形节点板的钢管节点承载力进行研究,有助于深入了解该类型节点的力学行为。设计制作了2个规格的4个试件,并进行了拉和压的足尺承载力试验。建立有限元模型进行了非线性有限元计算,计算结果和试验结果与中国规范计算结果进行了比较。结果表明,有限元分析和试验结果较为接近,而规范所给出的承载力明显偏小。     

某地下车站主体结构节点试验研究

钢管混凝土柱和型钢混凝土梁的节点受力问题是影响钢管混凝土结构广泛应用的关键问题.针对某地下车站主体结构中应用的钢管混凝土柱和型钢混凝土梁加强环式节点,依据相似原理对其进行试验研究.通过试验了解此节点的承载能力和传力机理,确定合理的节点构造,为设计和施工提供依据.     

齿板连接胶合竹的节点极限强度试验研究

金属齿板连接节点由于施工方便近年来在木结构中越来越多地被采用。为探讨金属齿板在胶合竹GluBam结构中的适用性,根据GB 50005—2003《木结构设计规范》和JGJ/T 265—2012《轻型木桁架技术规范》制定试验方法,针对荷载与GluBam主纤维方向、齿板主轴方向的4种不同连接情况的节点进行了拉伸试验,得到其板齿极限强度值,同时利用统计学方法对试验数据进行分析,发现其分布特点接近正态分布。试验结果表明:齿板连接的GluBam节点具有良好的极限强度,与其他连接木材的进口齿板的极限强度接近,验证了GluBam胶合竹可用齿板进行连接,为现代竹结构的设计提供了一种新的选择。     

加强型空间复杂节点试验研究

本文对5个加强型空间复杂节点在轴向荷载作用下的受力性能进行了静力加载试验。采用多功能反力加载系统进行加载试验,考察节点的应力分布状况、传力路径和破坏形态。研究表明,合适的插板放置方式不仅能够增加施工便利性,还能够改变节点的传力路径、减少主管的变形,进而大幅度提高节点承载力。5个试验节点均具有一定的安全储备,节点构造方式可行有效。     

带节点板角钢连接梁柱节点试验研究

带节点板角钢连接梁柱节点具有较为广泛的应用,但目前对此类节点的力学性能尚缺乏完备的理论和试验研究,在设计中往往将此类节点简化为铰接连接或其他类型的连接形式。通过试验研究和有限元分析对其抗弯性能进行研究。对具有3种构造形式的带节点板角钢连接梁柱节点分别进行静力试验和滞回试验,得到每个试件的弯矩-转角曲线和破坏形态;利用有限元分析带节点板角钢连接梁柱节点在力学性能上与其他节点形式的不同。     

建筑索结构销轴耳板连接节点承载力试验研究和有限元分析

建筑结构中的拉索常采用热铸锚具,通过单耳式或叉耳式连接件与结构耳板销轴连接。而索节点破坏将造成拉索失效,甚至结构连续性倒塌。目前,各国标准中关于销轴连接耳板承载力的计算存在较大差异,中国标准主要参照欧洲标准,但内容尚不完善。为研究若干关键尺寸对耳板承载力的影响,对销接耳板进行单轴拉伸试验,并采用CEN双折线法求得试件承载力;采用弹塑性实体模型进行有限元分析,得到耳板应力分布基本规律。结果表明:耳板端距和中截面单宽与耳板承载力正相关;加焊贴板能有效增强耳板承载能力;耳板应力分布较不均匀,当耳板破坏时远离销孔的材料强度并未得到充分利用。与试验结果对比所得,中国标准的销接耳板承载力计算较为保守,因此在净截面受拉承载力和端部抗劈拉承载力的计算式中提出了有效宽度和有效端距的建议值,并考虑了增焊贴板的作用。     

超大承载力端板连接节点试验研究

在大跨或重载钢结构中,当梁柱之间需要采用螺栓连接时,如果普通构造的端板连接节点和大承载力端板连接节点不能满足承载力要求,则需要采用受拉区布置12颗或16颗螺栓的超大承载力端板连接节点。为研究该类型节点受力性能,进行4个超大承载力端板连接节点足尺试件的单调加载试验,得到各节点试件的弯矩-转角曲线,分析不同螺栓直径、端板厚度和螺栓布置形式下各节点的抗弯承载力、转动刚度和受拉区螺栓拉应变增量分布的特点。结果表明,在试验试件构造条件下超大承载力端板连接节点的弯曲失效模式为端板屈服后螺栓失效,端板厚度对节点承载力影响明显;各螺栓的拉应变增量分布不均匀,角部螺栓对节点抗弯承载力影响较小,建议在设计中移除或仅按抗剪螺栓考虑;建议节点域屈服承载力仍按照现行规范计算,该类节点的等效受拉螺栓数量取为7。     

DX桩抗拔承载力机理的现场试验研究

通过大比例尺的现场模型DX桩静荷载试验 ,对DX桩的抗拔性能和荷载传递机理进行了研究。结果表明 ,DX桩的抗拔承载力明显大于同等条件下的等截面桩 ,且DX桩的荷载 -上拔位移关系呈缓变形 ;DX桩的承力盘发挥的端承阻力在总抗拔承载力中占有较大比例 ;由于DX桩承力盘发挥了挤压效应 ,DX桩桩身的平均单位抗拔侧阻力值也明显大于等截面桩。对等截面抗压桩、等截面抗拔桩和DX抗拔桩的侧阻力进行了比较 ,对承压和上拔两种加载方式下的侧阻力差异进行了分析     

轴向拉力作用下圆钢管法兰连接节点承载性能的试验研究

以法兰板形状(圆板、环板)、法兰板厚度、螺栓至管壁距离、螺栓个数及强度等级、螺栓有无预拉力等为参数,针对圆钢管有、无加劲肋法兰连接,共进行了13个法兰连接节点轴向拉伸试验,得到了节点破坏形式及承载力。研究表明:法兰连接节点承载力与法兰板厚度、螺栓边距、螺栓个数及强度等级、法兰板形状等有关,预拉力对节点承载力影响较小。     

套筒式节点受拉力学性能试验及有限元分析

套筒式节点是基于焊接球节点而提出的一种可装配式空间网格结构节点,通过外伸端螺纹可实现节点反复拆卸。为研究该新型节点的受拉力学性能,对节点外伸端进行拉伸力学性能试验,考察轴心受拉、偏心受拉作用下节点受力特征和破坏机理。利用ANSYS对试件进行有限元分析,得到数值分析结果。结果表明:套筒式节点受力合理,轴拉、偏拉时节点承载力相近,约为等直径、等壁厚圆管的71%;外露螺纹处为节点的薄弱部位,破坏前有明显颈缩,为延性破坏;数值分析结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的准确性和可靠性。     

钢屋架与混凝土结构连接节点试验研究

对地震作用下钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点的水平承载力和受力性能进行研究。以某实际换流站阀厅结构的钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点为原型,对3个1∶2缩尺模型进行低周反复荷载试验。分析试验模型破坏过程及特征,对节点的承载力、延性和耗能能力等抗震性能指标进行研究与分析。结果表明:节点的水平承载力略低于单独按地脚螺栓屈服计算的承载力;节点结构的最终破坏原因是地脚螺栓周边混凝土被拉坏;节点滞回曲线饱满,具有较强的耗能能力。在此基础上,提出钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点水平承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。     

衢州安居工程四期地基承载力试验研究

《建筑地基基础设计规范》GB5 0 0 0 7— 2 0 0 2取消了有关承载力表的条文和附录。为配合新规范的实施 ,本文结合浙西衢州市安居工程四期地基静载荷试验结果 ,因地制宜地开展地区地基承载力的研究 ,为区域性地基承载力选择提供参考。     

拉力型扩体锚杆抗拔模型试验研究

利用自制锚杆拉拔仪,针对锚杆扩体段直径(D)和长度(L)两个变化因素,对4组模犁扩体锚杆进行抗拔试验发现,Q-s循环张拉曲线分为线性增强、强化、衰退3个阶段,扩体段直径的大小对扩体锚杆极限承载力影响很大,而扩体段的长度长短对扩体锚杆极限承载力影响相对较小.试验结果表明,扩体锚杆存在尺寸效应,在工程实践中,对扩体段的直径...     

新型组合桁架式吊车梁试验研究

为了解组合桁架式钢吊车梁的受力性能,对9 m跨度的组合桁架式钢吊车梁进行了3次静力试验研究,直观了解了吊车梁的受力性能和破坏机制,并验证了理论分析的正确性。研究表明,组合桁架式钢吊车梁受力最大杆件是下弦受拉杆,竖向腹杆与上弦热轧工字钢焊接节点的刚度和下弦节点的侧向支撑对整个桁架式吊车梁的受力性能影响较大,在设计中要予以充分考虑。     

不同初始张拉力下PC钢棒的松弛性能

针对近年来PC钢棒产业迅速发展,而PC钢棒松弛性能的研究尚属空白这一现状,本文开展了6根PC钢棒120h松弛性能试验研究。考察了初始张拉力对PC钢棒松弛规律的影响,分析了PC钢棒松弛率随时间的变化规律。结果表明,PC钢棒在受力初始阶段(约0～5h范围内)松弛率增长快,随时间的延续,松弛率的增长逐渐减慢。基于初始张拉系数不同时,PC钢棒松弛率发展规律不同的特点,提出了松弛率与时间之间的统一计算公式,该公式计算结果与试验结果吻合良好。     

对螺栓群不等间距排列方式及承载力的初步研究

在满足构造要求的基础上,提出螺栓连接不等间距的排列方式,并与等间距的排列方式进行承载力的对比分析。实例计算表明,在承载力相同的情况下,按照不等间距的排列方式能够节约大概20%的螺栓。