意杨旋切板胶合木轻型桁架屋盖的受力性能

在已有意杨旋切板胶合木(意杨LVL)材料及单榀桁架受力性能的研究基础上,开展了轻型桁架屋盖的受力性能研究.通过4个意杨LVL轻型桁架与OSB板形成的屋盖模型受力性能试验,分析了屋盖各桁架的荷载分配特征、屋盖的承载力及破坏模式.研究结果表明:各屋盖模型的荷载-位移曲线在破坏前基本呈线性;在不同加载工况下,直接承受荷载作用...     

钉入角度对自攻螺钉连接胶合木承载性能的影响

研究不同钉入角度对斜螺钉连接胶合木承载性能的影响.在不同钉入角度设置情况下,通过剪拉试验对斜螺钉连接的胶合木进行承载性能试验研究,分析节点的承载力、刚度及延性随钉入角度变化的规律,基于试验数据结果,量化钉入角度对斜螺钉连接胶合木承载性能的影响,结果表明钉入角度为60°时,节点在具有较大承载力的同时,还具有较高的刚度和延...     

反对称Pratt桁架中斜腹杆受压大偏心N形圆钢管节点静力性能试验研究

对反对称Pratt桁架中的斜腹杆受压大偏心N形圆钢管节点的静力性能进行了单调加载试验研究。实施了4个负向大偏心、4个正向大偏心和1个无偏心斜腹杆受压N形圆钢管节点静力试验。介绍了节点试验方案,考察了斜腹杆受压大偏心圆钢管节点破坏现象,给出了加载点荷载-端位移曲线、腹杆轴力-管壁变形曲线以及折算应变分布曲线,并分析了偏心率对节点承载力、刚度和延性的影响。研究结果表明：该节点可以作为理想铰接节点考虑;随着节点偏心率从 -1.30增大到0,节点承载力逐渐提高,当偏心率为0时达到最大;节点转变成正偏心,偏心率增大到0.50时,随着偏心率增大,试件承载力逐渐减小;之后随着偏心率继续增大,承载力又有略微增大;虽然两种规范（GB 50017-2003《钢结构设计规范》、欧洲Eurocode 3）计算均值与试验值比较接近,且GB 50017-2003计算均值更接近试验值,但两种规范计算承载力的变化趋势均与试验结果不符。     

腹杆数对预应力索受力性能影响试验研究

用普通弹簧模拟预应力索,以斜腹杆数、载荷步距、垂跨比为试验参数,沿索的法向对索分级施加荷载,进行了7组试验。测试了索的长度、最大垂度值和最大张力等特征值,对索受力特点和变形规律的试验测试结果和理论计算结果进行了对比分析。结果表明,1)在其他条件不变的情况下,腹杆数越多,试验测试结果与理论分析结果越接近;2)试验值与理论值变化规律吻合,表明文献1的基本假定符合索的受力特点,建立的理论模型能够反映索的变形规律。试验研究为文献1的基本假定及以此建立的理论模型的正确性提供了依据,是理论模型能够在工程实际中应用的最基本的铺垫工作。     

交错桁架结构体系的受力性能

介绍了交错桁架结构体系的受力特点,给出该体系在静力荷载和动力荷载作用下的受力性能,结果表明其结构简单、受力明确,大部分构件主要承受轴力,结构侧向刚度大,侧移小,抗震性能良好,是一种极具发展前景的结构形式。     

钢桁架中间受压腹杆的计算长度分析

基于经典刚架弹性理论建立的四弯矩方程,综合考虑桁架的上、下弦杆和相邻腹杆对中间受压腹杆的影响,建立腹杆计算长度系数的稳定方程,并给出可供工程使用的桁架腹杆计算长度系数表。计算表明:当腹杆与弦杆不同时达到其最大应力时,上弦杆对腹杆有较强的约束作用,当参数η≤0.8(η为上弦杆与中间腹杆的稳定因数φ之比)时,计算长度系数比规范规定的取值偏小;当参数η≥0.9时,计算长度系数较规范规定的取值偏大,此时是偏于不安全的。     

圆管桁架受压腹杆平面内计算长度有限元分析

利用有限元分析方法研究了平面圆管桁架受压腹杆平面内计算长度的主要影响参数以及计算长度随各参数的变化规律。研究结果表明:影响圆管桁架受压腹杆平面内计算长度的主要因素为受压腹杆与弦杆的直径比、壁厚比以及弦杆直径与壁厚的比值,并且随着上述各参数的增大,受压腹杆平面内计算长度系数均呈增大的趋势。最后,根据几十种不同影响参数的有限元计算结果,提出了可供工程应用的圆管桁架受压腹杆平面内计算长度系数的建议值。     

交错钢桁架体系的腹杆布置及其截面形式研究

混合桁架是钢结构交错桁架体系常用的桁架形式,用于工程实践时,应采用适宜的腹杆布置形式及经济合理的截面形式。本文主要研究了以下几个方面的问题：因建筑需要而设置的空腹节间处于桁架内不同位置时,桁架杆件在竖向荷载作用下的内力变化;常用对称式混合桁架的腹杆布置形式对桁架内力及总用钢量的影响;桁架腹杆采用T型钢、矩形钢管、圆钢管、角钢时桁架的总用钢量比较。比较结果表明：空腹节间不应设置在桁架端部;常用混合桁架腹杆采用“之”形布置时用钢量最省;桁架腹杆选用T型钢和角钢较为经济合理。     

相贯节点平面钢管桁架中受压腹杆的计算长度研究

《钢结构设计规范》(GB 5 0 0 17- 2 0 0 3)对钢管桁架中受压腹杆的计算长度没有明确说明,结合国内外的研究成果,利用有限元分析程序,对相贯节点连接的平面钢管桁架中受压腹杆的计算长度进行了计算分析。结果表明:相贯节点平面钢管桁架中受压腹杆的计算长度主要和腹杆与弦杆外部宽度之比、壁厚之比有关。最后给出了受压腹杆计算长度设计建议值。     

某桁架结构静力性能有限元分析

针对石油管道桁架结构的实际情况,对该结构进行了有限元建模,模拟了静力荷载作用下桁架结构的受力性能,并对理论计算和数值模拟结果进行了比较,分析了杆件的相关力学性能。     

主管壁加厚方钢管T型节点滞回性能研究

为了研究主管壁局部加厚对方钢管T型节点滞回性能的影响,对一个主管壁局部加厚的方钢管T型节点试件和一个主管壁未加厚的方钢管T型节点试件进行试验测试和有限元模拟。试验中,通过控制支管的竖向位移对方钢管T型节点试件施加低周往复循环荷载,研究试件的变形和破坏模式,并进行相关抗震性能指标（延性系数和能量耗散）分析。试验结果表明：主管壁局部加厚能够明显改善节点的滞回性能,同时能够使节点由带有明显延性特征的断裂破坏转变为主管壁厚改变处的延性屈服破坏。利用有限元软件ANSYS对试验试件进行有限元模拟,结果与试验结果吻合较好。最后利用有限元软件分析了主管壁加厚方钢管T型节点加厚参数（主管的加厚长度l和加厚厚度Δt）对节点滞回性能的影响。分析结果表明：为了改善节点滞回性能,加厚长度不超过支管截面边长的3倍,加厚厚度不超过主管壁厚的0.8倍。     

腹杆形式对钢管混凝土桁梁受力性能影响的研究

进行了3榀钢管混凝土桁梁试件四分点对称加载静力试验,研究腹杆布置形式对整体受力性能的影响,并探讨了有限元法和节点承载力验算方法。试验研究结果表明,3榀桁梁试件的整体极限承载力和极限变形能力从大到小的腹杆布置形式为修正的Warren式、Pratt式和Warren式。不同腹杆布置形式的桁梁节点失效模式不同,修正的Warren桁梁和Pratt桁梁的节点失效模式为弦杆钢管扯裂失效,而Warren桁梁为受压腹杆接头局部屈曲。通过对比荷载-变形关系实测曲线与计算曲线,对有限元梁单元模型计算钢管混凝土桁梁整体受力性能的精度进行了分析。在不考虑节点处弦杆钢管与管内混凝土界面非线性的影响时,有限元刚接梁单元模型和铰接梁单元模型计算的整体极限承载力均大于实测值,而计算变形值均小于实测值。与铰接梁单元模型比较,刚接梁单元模型计算的弹塑性阶段整体抗弯刚度及整体极限承载力的精度更高。刚接梁单元模型计算的腹杆轴力与实测值吻合良好。当忽略腹杆弯矩影响时,桁梁节点承     

天津某特大桥84m钢桁梁整体节点弦杆制造工艺

针对为解决京沪新建高速铁路工程天津枢纽L=84 m钢桁铁路桥中的整体节点弦杆的制造难点,通过优选,采取接料、组装、焊接、钻孔等工艺,有效的解决了这个问题,在实际生产中取得了较好的效果。     

钢管桁架屋盖结构静动力性能的有限元分析

武汉市某体育馆上部采用圆钢管拱桁架屋盖结构,由两榀方钢管立体桁架支承.通过考虑10种不同的荷载工况组合,得出拱桁架上、下弦杆的轴力随跨度的变化情况.为探讨边界条件对拱桁架结构极限承载力的影响,选取四种不同的模型进行弹塑性双重非线性分析,并得到荷载-位移全过程曲线.拱桁架与立体桁架之间的连接分别按铰接和刚接处理,分析比较了屋盖整体结构的自振频率及振型,并借助ANSYS,采用振型分解反应谱法研究其抗震性能.结果表明,支承刚度对拱桁架的极限承载力影响显著,屋盖整体结构在水平地震作用下的反应不明显.该屋盖的承载力及变形均能满足要求,且具有一定的安全储备.     

主管内填混凝土矩形和圆形钢管桁架受弯性能对比试验研究

为研究主管内填混凝土对矩形和圆形钢管桁架结构受弯性能的影响及两者区别,进行了矩形和圆形钢管桁架空管、仅受压主管内填混凝土和拉压主管均内填混凝土三种类型桁架的对比试验研究。试验结果表明:矩形截面桁架均发生节点失效,空管桁架为受压主管侧壁鼓曲破坏,仅受压主管内填混凝土和拉压主管均内填混凝土桁架发生受拉主管顶板的冲剪破坏;圆形截面空管桁架和仅受压主管内填混凝土桁架发生空管节点处的主管侧壁鼓曲破坏,拉压主管均内填混凝土桁架为受拉支管受拉断裂破坏。主管内填混凝土有助于提高主管轴向刚度,提高节点强度和刚度及整体承载力,节点承载力按规范计算结果偏于安全,桁架整体变形计算需考虑节点变形的影响。两种截面空管桁架的承载力及变形差异不明显,主管内填混凝土后,圆形截面桁架的整体和节点承载力比相应矩形截面桁架承载力要高,变形能力更好,且节点变形比例更小。     

主管内填充混凝土矩形钢管桁架受力性能试验研究

为研究主管内填充混凝土对矩形截面钢管桁架受力性能的影响,并考虑节点偏心作用,进行了支主管宽度比β为0.8的空钢管桁架、受压主管内填充混凝土桁架和拉压主管内均填充混凝土桁架的对比试验。试验研究表明:结构破坏均发生在节点部位,主管内填充混凝土改变了节点失效模式,其中空钢管桁架为节点部位的受压主管表面塑性失效和侧壁鼓曲,受压主管内填充混凝土桁架为节点部位的受拉主管表面塑性失效和侧壁鼓曲,拉压主管内均填充混凝土桁架为节点部位的受拉主管表面冲剪失效。主管内填充混凝土不但能协助主管受力,而且能够提高节点强度和刚度,提高桁架的整体承载力。节点相对偏心较大时,由偏心造成的次应力比较明显,对支管的影响要比对主管的影响大。节点试验承载力比按相关规范的计算承载力要高出较多,计算结果偏于安全。     

ETFE气枕力学性能试验研究及有限元分析

对1个乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)气枕足尺模型进行形态测试、加载测试及自振测试,研究了气枕的静力性能和动力特性.建立了ETFE气枕有限元模型,进行了形态、荷载及模态分析,验证了有限元分析方法的有效性.结果表明:气枕内压对外荷载较为敏感,荷载作用下内压变化幅度随初始内压增加而非线性减小;作用于气枕中部或单侧的荷载较对称荷载会引起更大的变形和内压变化;相同荷载作用下,气枕变形随初始内压增加而非线性减小;在试验内压范围内,测试气枕的基本自振频率位于6 ～ 10 Hz之间,前两阶自振频率间隔较大,2～5阶自振频率分布更为密集,气枕各阶频率均随初始内压升高而非线性增加;在低阶模态中,气枕上、下层膜面呈对称振动;ETFE气枕为低阻尼结构,各阶模态阻尼比随初始内压增加而减小;形态、荷载及模态分析的有限元结果均与试验结果吻合良好,验证了共同作用有限元模型在ETFE气枕静、动力分析中的准确性和适用性.     

张弦桁架铸钢支承节点受力性能研究

为考察长江航道科研试验新基地6#模型实验大厅张弦桁架铸钢支承节点的受力性能,对该铸钢节点进行了足尺试验研究和有限元分析。采用专门设计的加载反力架,试验测得了铸钢节点应力分布状况。采用ABAQUS软件进行线性有限元分析,得到了节点模型在1.3倍设计荷载下的应力和变形。考虑材料塑性发展,进行非线性有限元分析,得到节点极限荷载和失效破坏形式。试验与有限元分析结果表明：1.3倍设计荷载下,该节点处于线弹性受力状态;超过极限荷载之后,节点应力极值位置会发生变化,节点失效将从拉索锚固端局部塑性发展开始。