合肥新桥国际机场航站楼转换节点受力性能试验研究

为研究合肥新桥国际机场航站楼屋盖大跨度刚架转换节点的受力性能,对2个转换节点模型进行了静力加载试验研究。试验测定了转换节点模型的荷载-位移曲线、面外位移,以及各关键位置的应变,得到了转换节点的破坏模式,并建立了有限元模型,将试验结果与有限元计算结果进行了对比和分析。研究结果表明：在设计荷载作用下试件处于弹性状态,证明了设计的合理性和安全性;在极限荷载作用下,试件ZHJD-1为焊缝断裂的脆性破坏,试件ZHJD-2为钢管的压屈破坏;试验结果与有限元结果吻合较好,初始缺陷对转换节点的受力性能影响不敏感。     

钢管受拉变截面拼接节点试验及有限元分析

钢管结构以其优越的力学性能在建筑工程中得到了广泛应用,而管节点设计是钢管结构设计中的重要部分。通过设计一套特殊试验装置,对9个变截面拼接节点试件进行足尺试验研究,得到此类节点的破坏荷载和破坏形态。在合理简化材料非线性和支座约束的前提下,利用有限元软件ANSYS建立节点有限元模型并进行求解,得到数值分析结果。将试验结果与有限元结果进行对比,得到一些有益的结论。     

新型装配式方钢管混凝土柱-H型梁空间节点滞回性能分析

提出了一种新型装配式方钢管混凝土柱-H型梁空间连接节点,设计了2个系列的节点试件,利用有限元软件ABAQUS对低周反复荷载作用下的试件进行模拟分析并与试验结果对比,结果表明有限元分析得到的节点破坏形态、滞回曲线与试验结果吻合较好。在此基础上,选取新型中层空间连接节点来研究此类新型空间节点的滞回性能,研究结果表明:平面节点与空间节点的破坏模式一致,均为梁端塑性铰破坏;角柱节点的滞回性能弱于平面节点,边柱与中柱节点的滞回性能与平面节点相似。     

悬挑施工平台高强螺栓附墙节点抗剪性能研究

为研究悬挑支撑施工平台体系与剪力墙连接的附墙节点抗剪性能,进行4个高强螺栓附墙节点足尺试件的抗剪性能试验,分析附墙节点的损伤过程、破坏形态、极限承载力。对试件进行数值模拟,分析应变、应力特征及损伤破坏过程。结果表明,高强螺栓附墙节点在剪切荷载作用下主要破坏形态为螺栓剪断与剪力墙局部混凝土压碎;混凝土强度等级由C30提高至C50时,试件极限承载力提高11.43%～16.83%;采用抗剪吊筋的试件较无抗剪吊筋试件极限承载力提高15.46%～21.05%;有限元模拟结果与试验结果基本一致。     

新型装配式高强钢筋混凝土框架节点受力性能

对2个装配式高强钢筋混凝土框架节点试件与1个现浇高强钢筋混凝土框架节点试件进行低周往复荷载试验.对比分析节点试件的破坏形态、延性及承载力等抗震性能指标和钢筋应变、连接杆应变等受力性能指标.试验结果表明：各试件节点均为核心区剪切破坏,钢纤维的加入可以有效减小核心区裂缝宽度,有效改善节点核心区破坏形态;装配式节点承载力比现浇节点有显著提高,但装配式节点的延性比现浇节点稍差;装配式节点的核心区箍筋达到屈服强度,连接杆能够充分发挥作用,装配式混凝土节点的受力性能优于整体现浇混凝土节点.运用ABAQUS对各节点试件进行有限元模拟,分析轴压比、钢筋钢板强度等级等因素对装配式高强钢筋混凝土节点受力性能的影响.钢板强度等级对节点受力性能影响较大.有限元分析结果与试验结果吻合良好,建立的模型能够用于模拟装配式混凝土节点的抗震性能.     

方钢管混凝土柱——工字梁节点静力加载试验有限元分析

介绍了一种方钢管混凝土柱—工字梁连接节点的形式,利用ABAQUS有限元模拟对柱顶施加竖向位移荷载,得到该节点的破坏过程与最终破坏形态,并通过对模拟数据的分析,得出该试件竖向位移与竖向荷载之间的关系,得出此节点试件有较好的力学性能。     

方钢管混凝土柱-外包钢混凝土组合梁连接节点滞回性能分析

提出了一种新型的方钢管混凝土柱与外包U形钢混凝土组合梁连接节点形式：隔板贯通部分钢筋贯穿式节点。设计了3个节点试件,对其进行低周反复荷载试验,利用ANSYS软件对低周反复荷载作用下的节点试件进行非线性有限元分析并与试验结果对比。结果表明:有限元分析得到的节点破坏形态、应力分布、滞回曲线、骨架曲线与试验结果吻合较好。在此基础上,对发生梁端塑性铰破坏模式的节点滞回性能进行参数分析,研究楼板厚度、U形钢壁厚、组合梁纵向受力钢筋配筋率、贯通隔板厚度以及轴压比对节点滞回性能的影响。研究结果表明：楼板厚度和U形钢壁厚对节点滞回性能有显著的影响,组合梁纵向受力钢筋配筋率对节点滞回性能影响较为显著,贯通隔板厚度和轴压比对节点滞回性能影响很小。     

铝合金网壳结构中新型铸铝节点受力性能试验研究

为研究某植物园铝合金网壳结构中新型铸铝节点的受力性能,进行了3个足尺节点试件的加载试验,考察了3种典型受力情况下铸铝节点的受力性能和破坏机理。试验结果表明,该铸铝节点平面外的抗弯刚度较大,但平面内的刚度较小,且属于半刚性连接节点;螺栓孔处截面是节点的薄弱部位;铸铝节点本身的破坏形式为脆性断裂破坏,延性较差,节点破坏前无明显征兆。同时,还对该铸铝节点在上述3种荷载作用下的受力性能进行有限元分析,并与试验结果进行对比。结果表明,有限元与实测结果吻合较好,验证了有限元模型的准确性和可靠性;同时,有限元结果给出了节点在荷载作用下的应力整体分布状况及随加载过程的变化趋势。基于试验和有限元分析结果,建议在铸铝节点设计中考虑采用合适的安全系数,避免突然破坏。     

基于ABAQUS槽式预埋件弯剪试验研究及有限元分析

为了确定哈芬槽式预埋件在钢混结构节点应用的可靠性,通过对4022,5030,5234三种型号哈芬槽式预埋件进行弯剪试验,详细介绍了试验设计和加载程序,对试件的极限承载力以及破坏形态进行分析。根据试验情况,采用ABAQUS对三种型号试件进行模拟分析,并将其与试验结果和理论计算结果进行对比。结果表明:三种槽式预埋件试件的破坏形态均为混凝土椎体破坏,试验结果与理论分析结果、有限元分析结果非常相近。     

楔形节点现浇连接的装配式钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究

为了研究楔形节点现浇连接的装配式钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,对剪跨比为2.1的装配式钢筋混凝土剪力墙试件进行足尺拟静力试验,并与相同尺寸的现浇墙体试件进行对比。试验结果表明,预制墙试件与现浇墙试件的破坏形态基本相同,为竖向钢筋受拉屈服、墙底混凝土受压破坏;预制墙试件的极限位移角为1/69,比现浇墙试件略小,开裂荷载与承载力均小于现浇墙试件;预制墙试件的滞回曲线较饱满,其延性性能满足抗震要求。并利用有限元分析软件ABAQUS对此楔形节点现浇连接的装配式钢筋混凝土剪力墙进行了数值模拟,将模拟结果与试验结果进行对比,模拟得到的承载力、侧移均与试验结果接近,两个方法得到的骨架曲线也基本吻合。     

钢管混凝土核心柱节点有限元模拟

采用ABAQUS对一个钢管混凝土核心柱节点试件建立数值模型进行模拟分析,并与试验结果对比。从材料本构的定义、单元的选择、模型的划分、边界条件和荷载的施加等方面,较为系统的阐述了节点的有限元模拟,通过模拟计算得到的节点荷载位移曲线和破坏模式,与试验结果吻合较好。     

江阴魔方时代广场SRC梁柱节点试验研究

江阴魔方时代广场主楼为罕见的大悬挑结构,核心区梁柱节点荷载较复杂。对关键节点进行足尺模型试验,研究节点在静力荷载下的受力性能并验证其安全性,试验结果表明:在1.0倍设计荷载作用下,节点全部处于弹性状态;在1.6倍设计荷载作用下,节点未发生破坏。对试件进行了有限元分析,计算节点的极限承载力。计算结果表明:有限元分析与试验结果吻合,节点设计安全合理。     

K型圆管相贯节点的滞回性能分析及试验

节点作为空间结构最重要的组成部分,其在反复荷载作用下的荷载—变形曲线（滞回曲线）是对其延性、耗能能力、强度、刚度等力学性能的综合反映。对K型搭接相贯节点内隐藏焊缝焊与不焊两种模型在弦杆轴向往复荷载作用下进行试验研究和有限元模拟计算,对比分析得到节点试件的破坏模式和滞回曲线,同时有限元模拟分析所得结果和试验所得结果较为吻合。结果表明：隐藏焊缝焊接节点破坏时是局部的,最终是搭接管在焊缝处被拉断;不焊节点的破坏模式是焊缝整体破坏,隐藏焊缝不焊对节点承载力的影响不能忽视。通过有限元模拟分析来代替相贯节点滞回性能试验是可行的。     

方钢管-H型钢梁隔板贯通节点核心区抗震性能研究

对3个十字形隔板贯通节点进行柱顶恒定轴力和梁端横向往复荷载作用下的试验.3个足尺试件设计变化的参数为隔板厚度和核心区柱壁厚度.基于试验结果,采用有限元软件ABAQUS对试件进行非线性分析和计算,得到梁端荷载-位移滞回曲线并与试验进行对比,且利用有限元软件对试验过程应力分布进行分析.试验结果及有限元分析表明:对于隔板贯通节点,其隔板的厚度以及核心区柱壁的厚度对核心区的承载力有重要影响;梁端塑性铰破坏模式与核心区凹曲剪切破坏模式下,试件的滞回曲线均饱满而稳定,且耗能能力均能满足要求;核心区在受剪破坏模式下,其承载力和性能基本上只与核心区柱腹板和隔板厚度有关,而与核心区柱翼缘厚度无关.     

全铸钢结构塔铸钢件极限承载力试验研究

天津文化中心迎宾塔是国际上第一座主体结构为全铸钢结构的建筑,其主体结构通过铸钢件焊接形成。由于主体结构的力学性能与铸钢件直接相关,因此对其两种标准铸钢件进行在最复杂荷载工况下足尺模型的破坏性试验,并利用ANSYS软件进行相应的弹塑性有限元分析和其他典型荷载工况下的有限元分析。根据试验和有限元分析结果,得到试件在最复杂荷载工况中,设计和破坏荷载作用下的应力分布情况、荷载-位移曲线和破坏形态;得到试件在其他典型荷载工况中,设计和破坏荷载作用下的应力分布情况和破坏形态。结果表明,所采用的两种标准铸钢件的极限承载力在相应设计荷载的3倍以上,标准铸钢件具有足够的安全储备,可以满足"强节点弱杆件"的设计要求。     

钢结构柱壁外套管节点试验研究

根据实际工程,以外套管节点方钢管柱内是否填充混凝土为变化因素,设计2个十字形足尺节点试件,通过在梁端施加低周反复荷载,对两个试件进行拟静力试验,由试验得到的梁端荷载-位移和节点弯矩-转角关系,对节点受力性能进行了研究,并对两个节点的破坏形态、承载力、刚度和变形进行了对比分析。     

低周反复荷载下梁柱中节点非线性分析

介绍了大型有限元软件ABAQUS中混凝土的本构关系,并对低周反复荷载下梁柱中节点进行非线性有限元分析。得到节点的破坏形态、各阶段钢筋应力的发展情况,以及节点的骨架曲线和滞回曲线。与试验数据的对比表明,ABAQUS的损伤塑性模型能较好地模拟混凝土材料的力学性能,有限元的计算结果能较好地反映节点的破坏模式,荷载特征点和骨架曲线形状与试验结果相吻合。在低周反复荷载条件下,采用ABAQUS模拟节点的力学行为是可行的。     

梁贯通式钢管混凝土柱-梁边节点拟静力试验后轴压试验研究

对4个已完成拟静力试验的梁贯通式钢管混凝土柱-梁边节点试件进行了轴压试验,从破坏形态、荷载-位移曲线、环筋应变等方面进行了研究,并将试验峰值荷载与规范公式计算值进行对比分析。结果表明,该节点的环梁在反复荷载下虽然产生了一定的损伤,但对节点区的峰值荷载影响不大,并表现出较好的延性。试件的柱插筋及环梁钢筋强度均能得到充分发挥,环梁对节点核心区仍能发挥约束和加强作用。合理的设计可使得节点的轴压承载力大于钢管混凝土柱的轴压承载力,保证破坏不发生在节点区,确保了节点区传递竖向荷载的可靠性。     

方钢管混凝土柱-冷弯U形钢梁隔板贯通节点的试验研究及有限元分析

提出了一种新型的方钢管混凝土柱-冷弯U形钢梁连接节点形式——上翼缘增设加强板式隔板贯通节点。设置了常规隔板贯通节点试件与增设加强板的隔板贯通节点试件的低周反复荷载加载试验,通过ABAQUS软件对低周反复荷载作用下节点受力性能进行分析,并结合试验结果验证了有限元模拟的适用性与准确性。对比发现:有限元分析得到的节点破坏特征、滞回性能与抗震性能等与试验结果吻合较好。在有限元分析基础上,研究了柱的宽厚比、U形钢梁壁厚及贯通隔板上的浇筑孔大小等因素对隔板贯通节点的影响。结果表明:柱的宽厚比、U形钢梁壁厚对节点滞回性能有显著的影响,而贯通隔板上的浇筑孔大小对节点的滞回性能影响较小。     

海上风机基础灌浆连接段压弯性能有限元分析

灌浆连接段在海上风机支撑结构中得到了广泛运用。由于灌浆连接段独特的几何构成,其内部浆体的变形和应力状态难以用试验方式得到。因此,基于已有试验结果,利用有限元软件ABAQUS对灌浆连接段试件在压弯荷载下的力学性能进行了分析。将有限元分析结果与试验结果对比,从试件破坏形态、荷载-位移曲线和钢管纵向应变分布三方面验证了有限元模型的可靠性。基于有限元分析结果,对灌浆连接段浆体及钢管的应力分布和变形进行深入分析,进而得到了灌浆连接段压弯荷载的传递机理。研究结果表明:灌浆连接段主要通过形成灌浆料斜压短柱来将荷载从套管传递至桩管,且钢管的破坏先于灌浆体。