新型预制装配框架节点抗震性能研究

在国内外大量学者研究基础上,创新性地提出一种新型的预制装配框架梁柱节点,为了验证该节点的可靠性,对该节点进行了低周反复荷载试验,并且与现浇节点进行了对比,通过试验研究,得出新型预制装配框架节点的滞回曲线、骨架曲线。与现浇构件试验结果对比发现,新型预制框架节点的滞回曲线比较丰满,虽然较现浇结构滞回曲线稍有捏缩,但是新型预制框架节点的极限承载力较现浇构件高。经过良好的现场施工,该新型节点的抗震性能完全能够满足预期要求。     

低周反复荷载作用下钢管混凝土框架非线性有限元分析

本文根据本课题组所完成的一榀两跨三层钢管高强混凝土框架在低周反复荷载作用下的模型试验的结果,建立了按钢管混凝土统一理论中钢管混凝土材料的本构方程和考虑约束效应的核心混凝土的本构方程.分别基于钢管混凝土的统一模量理论和分离模量理论,采用APDL(ANSYS Parametric Design Language)参数化程序设计语言编制的命令流,对模型框架在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了非线性有限元分析,经与模型试验结果相比较,二者吻合较好,从而验证了基于统一模量理论的钢管混凝土结构设计方法是可行的、适用的.     

狗骨-蜂窝式梁柱节点在低周反复荷载作用下有限元分析

通过ANSYS有限元软件分析狗骨式节点、蜂窝式节点、狗骨-蜂窝式节点（Ⅰ型和Ⅱ型）在梁端循环位移荷载作用下的受力性能.狗骨-蜂窝式节点滞回曲线稳定饱满,无捏缩现象,表现出良好的塑性变形能力.对比节点的骨架曲线,狗骨-蜂窝式节点不仅强度、刚度没有明显降低,而且具有节省材料用量、延性好和耗能能力强等特点.研究狗骨-蜂窝式节点在循环位移荷载作用下螺栓预紧力的变化,指出剪切板处6个螺栓中角部螺栓预紧力损失最为严重.     

低周反复荷载下装配整体式混凝土框架边节点的抗震性能

以某18层装配整体式混凝土框架工程为背景,按照"强柱弱梁"、"强节点弱构件"的原则设计试件,取其标准层中典型的普通剪跨比边节点和短剪跨比边节点进行低周反复荷载下的足尺模型试验,对装配整体式混凝土框架边节点的破坏形态、滞回曲线、位移延性、耗能能力、剪切变形进行了系统的研究。结果表明:2个装配整体式混凝土框架边节点在低周反复荷载下均具有较大的安全储备;普通剪跨比边节点和短剪跨比边节点的破坏形态分别为梁端弯曲破坏和梁端剪切破坏,此时梁端纵向钢筋屈服,而柱内纵向钢筋和核心区内箍筋在整个受力过程中均处于弹性状态;发生弯曲破坏的普通剪跨比边节点的耗能明显高于发生剪切破坏的短剪跨比边节点的耗能。     

节点刚度对预制装配框架抗震性能的影响分析

采用端部带转动弹簧的梁单元力学模型,编制相应的Fortran语言刚架计算程序,对不同节点刚度的钢筋混凝土预制装配框架结构的自振周期等动力特性进行了系统研究,并分析了不同节点刚度的钢筋混凝土预制装配框架在8度(0.20g)多遇地震作用下的层间位移和层间位移角。结果表明:混凝土预制装配框架结构的自振周期随着节点刚度的减小而不断增大,节点刚度对低阶振型自振周期影响较大、对高阶振型自振周期影响较小;层间位移和层间位移角随着节点刚度的增大而不断减小,在节点刚度较小时不满足多遇地震作用下的钢筋混凝土框架弹性位移角限值要求。     

翼缘削弱型节点空间钢框架在低周反复荷载

为研究翼缘削弱型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS对普通节点和翼缘削弱型节点的空间钢框架模型进行有限元模拟,对2种钢框架模型的破坏形式、承载力、滞回性能、耗能能力、强度及刚度退化性能等进行了对比分析。结果表明:翼缘削弱型节点可使梁端塑性铰外移至梁端翼缘削弱处,避免梁端焊缝处应力集中导致脆性破坏;翼缘削弱型节点等效粘滞阻尼系数与普通节点空间钢框架相比有明显的提高,进入屈服阶段后由于应力重分布,其刚度及承载力退化速度较普通节点空间钢框架慢,翼缘削弱型节点钢框架具有梁铰延性破坏机制,抗震性能较好。     

腋板加强型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能研究

为对比分析普通节点和腋板加强型节点钢框架的抗震性能,采用ANSYS有限元分析软件对两种不同节点形式的钢框架建立三维空间计算模型,进行了低周反复荷载作用下的有限元模拟。对比分析了两种节点钢框架模型的破坏形态、滞回性能、承载力、耗能能力、强度及刚度退化性能。分析结果表明,腋板加强型节点钢框架能有效地提高钢框架的承载力,达到塑性铰外移的目的,滞回曲线饱满,具有较强的耗能能力,退化性能较普通节点钢框架更缓慢。研究内容可为工程应用和理论分析提供参考。     

反复荷载作用下方钢管混凝土柱与钢梁连接节点非线性有限元分析

本文首先选择合适的本构模型作为约束混凝土循环本构模型的骨架曲线,提出了考虑局部屈曲和开裂的钢材循环本构关系;进而建立两类方钢管混凝土柱与钢梁连接节点———缀板焊接连接节点和穿芯螺栓-端板连接节点的空间非线性分析模型,对其在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了非线性分析计算。结果表明:由有限元模型所得的单调荷载-位移曲线与试验所得的低周反复荷载作用下的骨架曲线极为相似,但在峰值荷载后差异较大;由有限元模型所得的在低周反复荷载作用下滞回曲线也与在反复荷载作用下试验所得的相一致。有限元模型能准确地预测上述两类节点的弹塑性行为和整体抗震性能,可用于节点滞回性能的非线性参数分析研究。     

新型竹木框架装配节点抗震性能试验研究

节点是竹木框架结构的重要组成部分,直接关乎结构的安全。在综合分析多种节点的基础上,提出了一种新型的竹木框架装配节点,为了研究节点在地震作用下的力学性能,设计了3个足尺的节点T型试件进行循环荷载试验,试件的唯一不同是柱套钢板的厚度。试验时,柱子与地面平行固定,在梁端施加水平循环荷载,采用位移控制法加载直至试件破坏。3个试件的破坏均来自于梁翼缘钢板受压时屈曲,节点钢板没有出现屈服现象,并得到节点的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线。试验结果表明:3个试件的荷载-位移滞回曲线比较饱满,节点的刚度随着荷载的增加出现退化现象,节点柱套板厚度对节点的耗能能力和承载力有明显的影响。     

预制装配框架梁柱节点的抗震性能研究

对一种新型预制装配框架梁柱节点的抗震性能进行数值模拟计算,预制装配框架节点由预制带有U型键槽的梁和预制柱组成,节点核心区和梁的U型键槽内通过现浇混凝土进行拼装。为了实现预制梁的塑性铰外移,在梁柱节点处设置了4根附加钢筋,从而可以有效的提高节点区的强度。通过有限元软件ABAQUS对预制装配节点进行数值模拟计算,得出该节点的滞回曲线和骨架曲线,计算出预制装配框架节点的延性系数,然后再通过数值计算现浇节点的滞回曲线和骨架曲线,与预制构件进行对比分析,得出预制节点耗能能力与现浇节点的耗能能力基本相当,所提出的新型节点能够用于地震区混凝土框架结构体系之中。     

预制混凝土框架结构抗震性能研究综述

介绍了预制混凝土框架结构抗震研究的最新进展,包括预制混凝土框架后浇整体式节点、预应力拼接节点、全装配式节点的抗震研究和预制混凝土框架结构抗震研究情况.总结了预制混凝土框架结构各类节点的抗震性能,指出了全装配式节点和预制结构整体抗震性能是今后需要进一步研究的内容.     

全预制装配整体式剪力墙结构节点连接施工技术

全预制装配整体式剪力墙结构(NPC)剪力墙、柱、电梯井、阳台、空调板、雨篷等构件采用工厂化预制生产,预留注浆管及节点钢筋;梁、板等水平构件采用工厂化预制生产叠合梁、板,预留上层钢筋及端部节点钢筋.通过现场吊装、注浆管浆锚节点现浇形成整体结构体系.阐述了该结构体系的技术特点、适用范围.重点介绍了NPC现场施工的关键施工技术,包括定位放线,竖向钢筋校正,构件吊装、固定、校正,浆锚节点施工,养护等.     

预制装配整体式混凝土结构梁柱节点技术

预制装配整体式混凝土结构是工业化生产的建筑结构,与传统现浇结构相比具有建造周期短、节约劳动力和环境效益好等优点。本文指出了节点技术的不完善是制约我国预制装配整体式混凝土结构发展的重要因素,简要阐述了其梁柱节点的构造方式,重点描述了现浇连接和干连接两类连接方式及其特点,介绍了其受力性能,分析了其各自的缺陷。最后提出了预制...     

阀厅结构屋架与防火墙连接部位非线性有限元分析

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,采用三维实体单元建立钢屋架与防火墙连接节点的模型,并考虑屋架底板与支座的摩擦接触和钢筋混凝土的非线性特性,分别对不同螺栓直径和不同摩擦系数的钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点进行了非线性有限元分析。探讨了预埋螺栓抗剪连接内力和位移变化规律,掌握钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点的水平承载力的计算方法,提出了合理的钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点构造措施,为钢屋架与钢筋混凝土结构连接节点设计提供了依据。     

可修复的装配式钢框架梁柱节点非线性静力分析

提出了一种可修复的装配式钢框架梁柱节点,通过改变翼缘连接盖板的厚度、中间排螺栓间距等参数,将塑性铰转移到连接区,从而利用翼缘连接盖板的变形来消耗地震能量,确保梁柱等主要构件保持在弹性范围内不发生破坏,震后只需更换翼缘连接盖板即可实现节点的快速修复。利用ABAQUS有限元分析软件对5个节点进行了数值模拟研究,获得了节点的承载能力、破坏模式、构件应力等,着重分析了中间排螺栓间距、翼缘连接盖板厚度等参数对节点关键力学性能的影响规律。结果表明:通过合理设计翼缘连接盖板厚度、中间排螺栓间距等相关参数既可保证节点承载能力,又能确保梁柱等主要构件不发生破坏,以实现节点的震后快速修复。     

装配式混凝土框架结构防连续倒塌研究中的几个问题

探讨了装配式混凝土框架结构防连续倒塌研究中几个值得关注的问题;强调了防连续倒塌子结构受力机制的复合与机制转移的全受力过程、楼板和空间受力对受力机制的影响;指出结构防连续倒塌设计相关的国内外规范在设计方法、界定倒塌范围、荷载组合、验收标准等方面均存在一定的差异。结果表明:装配式混凝土框架结构与现浇混凝土结构的以下差异值得注意,主要包括初始缺陷、节点/连接与结构体系的关联性、“等同现浇”的内涵与困惑、现有设计方法的适用性;装配式混凝土框架结构的防连续倒塌研究内容和重点应在整体稳固性分析与量化指标、节点和子结构试验、数值模拟与参数分析、设计方法等方面。这些问题的阐述可为装配式混凝土框架结构研究和设计提供一定参考。     

循环荷载作用下预制钢-混凝土混合连接件的有限元分析

提出一种用于钢-混凝土混合连接的非线性有限元分析方法。考虑了部分抗震设计的四个足尺钢-混连接点的详细的试验结果已在另一篇论文中予以讨论。然而,由于梁柱节点和试验构件特性的内在复杂性,试验研究是不够全面的。因此,提出了一种基于有限元模型和DIANA程序的分析方法：有限元模型通过新加坡南洋理工大学钢-混凝土混合连接的试验结果证实有效。     

高强混凝土支撑式框架在低周反复荷载下的抗震性能试验研究与设计建议

通过一榀设置K型支撑的高强混凝土框架(UBCBF)和一榀不设支撑的高强混凝土框架(HSCMF)在低周反复荷载下的结构性能的对比试验,着重研究了高强混凝土支撑式框架的承载与变形能力、延性等抗震性能指标以及其变形刚度和破坏机制。试验结果表明,高强混凝土支撑式框架具有初始刚度大、极限承载力高,延性和耗能性能良好的特点。本文结合试验结果及其分析,给出了这种结构的抗侧力恢复力特性和抗震设计建议。