U形金属阻尼器沿开口方向的力学性能参数分析

U形金属阻尼是一种具有良好耗能性能的构件,为研究U形金属阻尼器沿开口方向的受力性能,运用ANSYS有限元软件对U形阻尼器进行循环加载模拟,分析其耗能性能。同时为研究精细化参数对其初始刚度的影响,对阻尼器平直段长度、宽度、厚度以及圆弧段半径4个参数进行参数分析。从分析结果可以看出,4个参数都对其初始刚度有不同程度的影响。     

配置U形阻尼器的全装配式混凝土框架结构抗震性能试验研究

为实现全装配式混凝土框架,在混凝土构件和钢构件之间采用套筒转换连接,其中柱-柱法兰连接,梁-柱台阶式工字钢连接。通过对1榀配置U形阻尼器的全装配混凝土框架和1榀现浇混凝土框架进行低周反复荷载试验,研究配置U形阻尼的全装配式框架结构的抗震性能,分析其试验现象和破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性等。试验结果表明:全装配式混凝土框架中的柱-柱法兰连接和梁-柱台阶式工字钢连接可靠,钢支撑可以有效实现U形阻尼器和全装配式框架在地震作用下协同受力,配置U形阻尼器的全装配式混凝土框架具有良好的耗能能力和延性,延性系数为4.9~6.9,等效黏滞阻尼系数为0.15~0.24;相同荷载下,配置U形阻尼器的全装配式混凝土框架耗散能量为现浇混凝土框架的2倍,U形阻尼器有效减轻了整体结构的损伤程度。     

U型金属阻尼器受力性能和数值模拟分析方法研究

首先收集了17个U型金属阻尼器的试验数据,并对采用不同类型钢材的U型金属阻尼器的面内受力性能进行了分析和比较.在此基础上,研究了分别适用于构件层次分析和结构层次分析的U型金属阻尼器精细有限元模型和简化有限元模型的建模方法.结果表明:采用实体单元建立的精细有限元模型,既可较准确地模拟出U型金属阻尼器的荷载-位移滞回关系,...     

装配U形阻尼器的SMA自复位钢框架梁柱节点抗震性能研究

为解决传统SMA螺杆自复位钢框架梁柱节点在工作过程中SMA材料利用率低的问题,简化节点耗能构件的设计、施工和震后更换,提高灾后结构的快速恢复能力,提出了由超弹性SMA螺杆贯穿钢柱翼缘连接且装配U形阻尼器的自复位钢框架梁柱节点,并对关键构件的受力性能进行分析,给出节点的受力变形理论模型。通过循环拉伸试验考察了SMA棒材的超弹性特性,以此为基础,设计了1个足尺边柱节点试件,通过拟静力试验研究其承载力、初始转动刚度、残余变形、滞回耗能等。研究结果表明：节点中SMA螺杆可以有效拉伸变形并提供自复位驱动力,U形阻尼器的两肢能够产生相对位移从而进行塑性耗能,钢梁腹板处的抗剪螺栓可在连接槽钢的长圆孔中滑动,梁柱节点核心区未出现剪切变形;在设计层间位移角为0.04 rad的循环结束时,节点残余变形仅为0.004 9 rad,且梁柱构件在试验过程中未出现屈服,节点具有良好的自复位能力和可修复性;节点的初始转动刚度和极限弯矩均小于普通抗弯钢框架梁柱节点,但其拥有良好的转动能力,最大层间位移角为0.05 rad,满足节点的变形设计要求。     

风荷载作用下双层U形玻璃的承载性能分析

针对双层U形玻璃翼在接缝外成对排列的结构形式建立有限元模型,利用接触问题的解算分析双层U形玻璃在风荷载作用下的承载性能.通过计算结果与试验数据的比较,验证了计算方法的可行性.     

U型软钢阻尼器的设计及力学性能分析

文章提出了一种U型软钢阻尼器,并根据该阻尼器的受力特点,建立了相应的力学分析模型。同时,运用ANSYS有限元软件模拟了该阻尼器的滞回特性,获得了其主要力学性能参数,并与所建立的力学分析模型进行了对比分析,二者基本一致。从分析结果可以看出,本文所设计的U型软钢阻尼器具有良好的受力性能和理想的滞回耗能特性。     

巨型悬挂体系双向耗能阻尼器开发与应用研究

在巨型悬挂体系下,讨论了对阻尼器设计的要求,提出双u形阻尼器的模型与工作原理,通过振动信号采集系统对安装阻尼器后的悬挂子结构进行实验分析,并绘制该阻尼器的滞回曲线,最后验证了阻尼器的设计要求和耗能效果。     

考虑局部屈曲影响的H形钢构件在双向压弯作用下的滞回性能研究

由于地震作用是多维的,结构构件在地震作用下将会受到双向弯矩作用,而构件在一个主轴方向的屈服或屈曲会给构件在另一主轴方向的各项性能带来退化。针对H形截面钢构件,设计了一种由万向铰与三个跟动装置组成的三维加载系统,对11个不同宽厚比、轴压比和加载方向组配下的大宽厚比H形截面钢构件进行了双向压弯的滞回试验研究,考察了其破坏模态、滞回曲线及耗能能力等滞回性能。采用ABAQUS软件建立了有限元模型,采用试验结果进行了校核。最后基于试验和有限元分析结果,分析了扭转效应对试件的影响特性。研究结果表明,板件的局部屈曲和塑性变形的相关作用是影响试件滞回响应的重要因素,而影响效果主要取决于板材宽厚比、轴压比和加载方向的耦合作用;扭转效应对所设计的试件影响较小。     

U形钢板组合下肋空腹夹层板受力性能研究

采用8节点弹性块体有限元方法计算了一建筑平面为12m×12m的U形钢板组合下肋空腹夹层板楼盖结构,分析其在竖向荷载作用下的变形和内力特点,讨论了U形钢板组合下肋空腹夹层板的承载力设计问题,研究结论对类似工程的设计具有参考价值.     

钢筋混凝土U形截面梁扭转性能有限元分析

混凝土U形截面薄壁梁广泛应用于城市轨道交通及高架桥结构中,在双线单侧偏心荷载作用下承受扭矩作用,然而该类开口薄壁结构的受扭性能较差,因此需对其扭转性能进行研究。在4根固接钢筋混凝土U形截面梁纯扭矩作用试验的基础上,采用ABAQUS分析软件对试验梁建立有限元模型,分析其扭矩-扭转角曲线、裂缝的开展规律、钢筋应变特征及破坏模式。结果表明：U形截面梁出现弯曲裂缝和剪切裂缝,最终发生弯曲破坏（受拉区纵筋屈服,受压区混凝土压碎）,由跨中及支座截面的翘曲正应力决定;有限元模型对U形截面梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载进行预测,并与已有试验结果对比,结果吻合良好。该建模分析方法可以可靠预测U形梁的开裂、屈服和极限扭矩,能够为后续钢筋混凝土U形截面梁扭转性能的变参数分析及结构设计提供参考。     

新型蝶形金属阻尼器力学性能试验及其应用研究

文章提出一种新型蝶形金属阻尼器(butterfly metallic damper, BMD),其由连接端头、传动部件及U形金属耗能元件共同组成。具有耗能功效的U形金属元件通过高强螺栓与传动部件相互连接。因此,BMD阻尼器中的耗能元件具有较好的装配性能及震后可快速更换的特点。通过试验结合数值仿真的形式系统研究U形金属元件平直段长度、宽度、厚度及高度等参数对其减震耗能的影响规律。以多层框架为例,对比分析在地震作用下以不同形式(对角撑、肘节式、多重肘节式)安装BMD阻尼器对框架结构层间位移的降低效果。研究结果表明：在循环荷载作用下BMD阻尼器具有稳定的滞回性能、滞回曲线饱满且无捏缩现象;相对于对角撑的安装方式,肘节式及多重肘节式系统可有效放大BMD阻尼器的端头相对位移,从而提升其滞回耗能能力;安装BMD阻尼器可明显降低框架结构在其安装平面内的层间位移响应。     

装有软钢阻尼器钢框架地震作用下的仿真分析

通过对软钢阻尼器进行等价线性化处理,引入现代控制理论,运用状态向量和状态空间的概念,并借助于MATLAB的Simulink工具箱,对安装软钢阻尼器的结构进行了地震作用下的仿真分析,指出该分析方法简便实用,值得推广。     

腹板嵌入式外包U形钢-混凝土组合梁正弯矩区受弯性能研究

传统钢-混凝土组合梁需要焊接不同形式的抗剪连接件,为避免繁琐的焊接工序及焊接对钢材产生的不良影响,提出了腹板嵌入式外包U形钢-混凝土组合梁。在冷弯成型的U形钢腹板上部开槽,并嵌入到混凝土翼板,与板底横向钢筋共同组成带有混凝土榫连接件的腹板嵌入式外包U形钢-混凝土组合梁(WUCSB)。设计了8个WUSCB的正弯矩区受弯性能试验,考虑U形钢板厚度、连接件间距、混凝土翼缘板宽等参数的影响,分析组合梁的破坏模式,并基于荷载-挠度曲线和荷载-滑移曲线等试验结果对其刚度、承载力和延性等受力性能指标进行评价;建立了有限元模型,进行U形钢板厚度、混凝土翼缘板宽和梁底纵筋直径等3个参数的影响规律分析。试验结果表明：该组合梁满足完全抗剪连接,组合作用良好,U形钢可以达到全截面塑性,具有良好的整体受弯性能;增加U形钢板厚度和梁底纵筋直径可以提高组合梁的承载力;连接件间距、栓钉及箍筋对组合梁的承载力影响较小。基于试验结果和连接件的传力机理,给出了WUSCB抗剪连接度的计算方法;基于全截面塑性假定,给出了WUSCB受弯承载力设计方法,该承载力设计方法具有一定的安全储备。基于换算截面法,给出了受弯刚度计算方法,出...     

新型黏滞阻尼器的力学性能试验研究

研制了一种新型黏滞阻尼器,对D1～D6六种不同型号的黏滞阻尼器进行低周循环加载试验和抗低周疲劳性能试验,研究阻尼器的耗能性能、参数相关性能及恢复力模型。研究结果表明,研制的黏滞阻尼器达到了预期设计要求,具有良好的耗能性能与抗低周疲劳性能,阻尼器设计与加工技术可靠、工作性能稳定、密封性好;Maxwell模型能够很好地描述新型黏滞阻尼器的恢复力模型,反映阻尼器的实际受力情况,理论与试验滞回曲线吻合性良好。     

方钢管混凝土柱-外包U形钢混凝土组合梁节点抗震性能试验研究

为了研究外包U形钢混凝土组合梁和方钢管混凝土柱连接节点的抗震性能,进行了5个外包U形钢-混凝土组合梁与方钢管混凝土柱连接节点的拟静力试验,包括2个外环板节点和3个内隔板节点。通过研究节点试件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线和核心区剪切变形等,进一步分析节点试件的承载能力、延性和耗能能力等抗震性能。研究表明：节点试件加载过程中经历了由弹性、弹塑性到塑性的发展过程;核心区混凝土密实节点试件的滞回曲线更为饱满,延性较好,耗能能力强;外环板节点试件延性要优于内隔板节点试件,耗能能力更强;核心区混凝土不密实的内隔板节点试件具有良好的延性,但承载力显著降低,施工中应严格控制核心区混凝土的浇筑质量,或者在节点核心区采用厚度较大的钢板来提高其延性和承载力。     

新型装配式外包U形钢-混组合梁抗剪性能试验研究

U形钢-混组合梁凭借承载力高、抗扭刚度大、延性好等优点在工程中广泛应用。但传统外包U形钢-混组合梁由于下部U形梁截面未闭合,导致其对内部混凝土的约束作用有限。同时,组合梁上部面板一般采用混凝土现浇,与装配式建筑发展趋势不契合。针对以上问题,提出了一种适用于装配式建筑的新型外包U形钢-钢筋桁架混凝土组合梁。对其具体构成进行了详细介绍,通过推出试验对该新型组合梁中U形钢梁与混凝土板的剪切破坏机理及协同工作性能进行了深入研究,可为此新型外包U形钢-混凝土组合梁的进一步研究和实际工程应用提供依据。     

地震作用下钢楼梯对钢框架结构抗震性能影响研究

随着钢结构在现代建筑的广泛应用,人们往往忽略了地震作用下钢结构楼梯在钢框架结构体系中的影响。为了探究钢楼梯对钢框架结构抗震性能的影响,本文利用大型有限元分析软件ETABS建立计算模型,选择主要的控制参数结构周期、位移角、底层剪力和楼梯受力作为研究对象。计算分析表明,钢结构楼梯对整体钢框架结构提供了一定的刚度,在地震作用下,应将钢楼梯的"释放效应"理念应用到未来钢结构抗震设计概念中,以此达到抗震性能设计要求。     

低周反复荷载作用下T形截面钢异形柱抗震性能试验研究

通过8个1∶2缩尺的T形截面钢异型柱在低周反复荷载作用下的拟静力试验,研究了试件的变形形态、破坏模态,得到了试件的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性性能、耗能能力等抗震性能,分析了翼缘宽厚比、腹板高厚比和轴压比等参数对抗震性能的影响。考虑试件的初始缺陷、材料非线性和几何非线性进行了有限元计算分析。有限元计算和试验结果表明,在轴压比和翼缘宽厚比、腹板高厚比满足限值的条件下,T形截面钢异形柱在罕遇地震作用时,其破坏模态为局部屈曲失稳的塑性破坏,变形以塑性为主且发展较充分,有较高的承载能力,具备较好的延性性能和耗能能力,能够在强震区使用。本研究为工程应用和钢异形柱结构技术规程的编制提供参考。     

地震作用下新结构体系中阻尼器研究

对巨-子型有控结构体系进行了随机振动谱及时程分析,显示出了这种新结构体系具有优良的抗震性能;在结构反应敏感部位合理安装耗能阻尼器后,子结构的调频优势不会削弱,阻尼器的耗能作用充分体现,所以结构反应可以进一步降低;针对这种新结构体系,建议了一种简单、易于工程实现、减震效果明显、且不改变结构自振频率的阻尼器———粘滞阻尼器。     

外包内翻U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱连接节点抗震性能试验研究

为研究外包内翻U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱连接节点的抗震性能,进行了内隔板式、贯通隔板式、穿心式共3个节点试件的拟静力试验,考察了不同形式节点试件的破坏形态、承载力、变形能力、耗能能力、刚度退化等.试验结果表明:正弯矩作用下由于U形钢冷弯区发生撕裂破坏,导致各试件的正向承载力为全塑性理论计算值的60％-84％...