方管平面X型相贯节点承载力的影响因素分析

介绍了相贯节点极限承载力的确定原则,然后用有限元方法对方管平面X型相贯节点承载力的影响因素进行了分析.结果表明,荷载类型、主管的边界条件、加载顺序、主管的轴向拉力对节点承载力的影响可以忽略,而支管的边界条件,主管的轴向压力对节点承载力会产生一定的影响.     

螺栓连接和拉铆连接在剪切循环荷载作用下的松动行为研究

拉铆连接凭借其优秀的防松性能,被应用于越来越多的工程领域。为研究国产新型拉铆钉在剪切循环荷载作用下的松动性能,以应用最为广泛的螺栓连接为对照,分别对规格为8 mm的4.8级普通螺栓、4.8级防松螺栓以及小规格拉铆钉进行剪切循环荷载下的松动试验研究,分析了三类连接在剪切循环荷载作用下的松动过程,研究了荷载幅值和频率对螺栓连接和拉铆连接松动行为的影响。结合微观测试手段分析其损伤形貌,进一步研究剪切循环荷载下螺栓和拉铆钉的防松原理及微动损伤机制。研究表明：在同种工况下拉铆连接的防松性能优于螺栓连接的防松性能;当荷载幅值增大或荷载频率减小时,螺栓连接和拉铆连接的松动程度增大;相较于螺栓,拉铆钉独特的圆弧结构牙型和铆接成型后牙型配合面的过盈配合机制,使其防松性能有明显提升;螺栓与拉铆钉的磨损机制主要是磨粒磨损和疲劳磨损。     

内填脱硫石膏砌块墙体的新型装配式钢框架抗震性能研究

为分析脱硫石膏砌块填充墙体对新型装配式钢框架抗震性能的影响,开展了2榀1/2缩尺的单跨2层装配式钢框架的拟静力试验研究。通过与纯钢框架试件的对比,得到了脱硫石膏砌块填充墙体的破坏模式及其对钢框架抗震性能的影响。结果表明:采用新型装配式节点的钢框架具有良好的抗震性能;脱硫石膏砌块填充墙体不仅显著提高了框架的初始抗侧刚度,而且对框架的延性、耗能均有不同程度的提高。采用数值建模的方法对试验进行模拟,其结果与试验结果吻合良好,并针对试件的轴压比、高跨比和砌块厚度进行变参分析,得出增大试件的轴压比对试件的延性有一定的削弱作用,建议轴压比取值小于0.4;过大或过小的高跨比对结构均不利;改变砌块厚度对结构初始刚度影响较大,但对结构的承载能力影响较小。     

角钢塔子结构连接节点受力性能研究

输电线路设计中,连接节点多采用节点板并通过普通镀锌螺栓连接而成,且螺栓主要承担剪力作用。相关规范规定了受剪螺栓紧固力矩的下限,但未规定上限。为确定弹性范围和极限范围紧固力矩对节点力学性能的影响,设计了3个足尺主斜材相交的典型节点,分别施加不同范围的紧固力矩并进行加载。结果表明:弹性范围和极限范围紧固力矩只会对节点的滑移阶段有明显影响,对整体节点的极限承载力影响很小。同时为了防止角钢出现冲剪破坏的情况,建议按照《钢结构设计标准》提出的端距不小于2d_0加以解决。节点角钢连接肢的应变普遍大于自由肢应变,主要由于剪切滞后引起的内力不均匀分布现象。受力肢的肢尖处属于受力最薄弱部分,在设计时应给予优先考虑。节点板背面应变普遍要远远高于节点板正面应变,因此加载肢对节点板应变影响更大。从试验破坏现象和应变的影响方面而言,极限范围紧固力矩应予以避免。     

螺栓预拉力对变电钢构架法兰连接节点刚度影响的试验研究

变电钢构架的法兰连接节点螺栓往往因施工安装环境的限制而达不到规定的预拉力要求,为考察螺栓预拉力对法兰连接节点刚度的影响,对一组刚性法兰节点试件和一组柔性法兰节点试件进行对比试验,通过给试件施加各种荷载来考察螺栓、法兰板内边缘、法兰板相对错动及柱顶的变形情况。试验结果表明:给螺栓施加紧固扭矩的刚性法兰和柔性法兰节点,其轴向刚度、剪切刚度和弯曲刚度均明显小于按照规范给螺栓施加预拉力的法兰节点。     

钢结构疲劳修复及延寿研究进展

承受交变荷载作用的钢结构构件在发生疲劳破坏时往往没有明显的征兆,极易造成巨大的经济损失和重大人员伤亡。因此,如何有效地提升钢材及钢结构构件的疲劳性能、延长其疲劳寿命,一直受到国内外学者的高度重视。在全面回顾国内外钢结构疲劳修复与延寿技术现状和进展的基础上,重点介绍了冷喷涂技术及其应用于钢结构疲劳修复与延寿的研究现状和最新进展,认为选择合适的冷喷涂工艺参数和冷喷涂粉末在钢构件表面制备性能优异的涂层可以有效地提高钢结构构件的疲劳性能。在总结现有成果的基础上,并结合在冷喷涂提升钢材疲劳性能方面的研究成果和经验,指出冷喷涂技术在应用于钢结构疲劳修复与延寿方面有较大的应用潜力,但当前冷喷涂层和钢基体的结合机理、二者的协同受力与变形行为以及疲劳断裂机制等相关理论亟待完善,挖掘适合于钢结构工程的冷喷涂技术的应用场景和技术体系是该技术在钢结构疲劳修复与延寿领域的主要发展方向。     

12.9级高强度螺栓连接外伸端板节点滞回性能研究

通过对3个12.9级高强度螺栓连接端板节点和1个10.9级高强度螺栓连接端板节点的拟静力试验,对节点的破坏模式、滞回性能、承载能力和耗能能力等滞回性能进行了对比分析。结果表明：12.9级高强度螺栓连接端板节点试件破坏时倾向于螺纹处发生脆性断裂,无明显塑性变形,而10.9级高强度螺栓连接端板节点试件在破坏时表现为受拉区螺栓脱扣;12.9级螺栓可以有效地延缓端板节点刚度的退化,同时提高节点的承载能力;使用12.9级高强度螺栓替代10.9级高强度螺栓能够提高节点的耗能能力,设置端板加劲肋能够提高节点在发生较大塑性变形时的耗能能力。通过有限元计算进一步研究了轴压比、端板厚度和螺栓预紧力等参数对12.9级高强度螺栓端板节点在往复荷载作用下受力性能的影响,分析表明：端板厚度为20 mm时,12.9级和10.9级高强度螺栓连接端板节点的滞回曲线接近,抗震性能相当,而端板厚度为24 mm的12.9级高强度螺栓连接端板节点的抗震性能有明显提高。     

基于普通螺栓抗剪性能的紧固力矩限值试验研究

输变电线路设计中,连接节点多采用节点板并通过普通镀锌螺栓连接而成,螺栓主要承担剪力作用。相关规范规定了受剪螺栓紧固力矩的下限,但未规定上限。为确定普通螺栓紧固力矩的上限,对不同强度等级、不同规格的普通螺栓,施加不同紧固力矩时的抗剪性能进行测定。结果表明:在未施加紧固力矩和施加弹性范围紧固力矩的情况下,紧固力矩对螺栓的抗剪强度影响较小;在施加极限范围紧固力矩的情况下,会导致螺栓丝扣部位断裂、丝扣与螺母锁死、螺杆颈缩,螺栓的抗剪强度也会有一定程度的降低。     

圆钢管混凝土悬臂长柱压弯剪性能研究

为了进一步研究各参数对大长细比圆钢管混凝土柱压弯试件受力性能的影响,在试验的基础上,采用非线性有限元软件ABAQUS 6.12分析了轴压比、混凝土强度、钢材选取、含钢率以及柱身弯矩分布等参数对试件的破坏模式、初始刚度、极限承载力等静力性能的影响。分析结果表明:试件轴压比和含钢率的变化能显著影响圆钢管混凝土的承载力;采用C60等级混凝土时,试件的初始刚度、承载力会相应提高;而采用C40级和C50级混凝土时,其承载力等提高并不明显;钢材屈服强度对试件的初始刚度没有明显变化,而其极限承载力有小幅度增加;随着柱顶弯矩的增加,试件的初始刚度和极限承载力均有所下降且下降程度较快;当两个方向所受的力相同时,试件的承载力降低程度最大。     

镀锌处理对高强螺栓扭矩系数和抗滑移系数的影响

高强螺栓设计中,扭矩系数和抗滑移系数是2个重要的参数,相关规范中对其取值及使用都有明确规定。输变电工程中的钢结构,因其所处环境的要求,都会采用各种防腐处理方式对结构进行保护。高强螺栓经防腐处理后,其扭矩系数会发生改变;钢板经防腐处理后,其抗滑移系数也会发生改变。为考察扭矩系数和抗滑移系数的改变,对不同厂家、不同规格、不同防腐处理的高强螺栓及钢板分别进行扭矩系数和抗滑移系数的测试工作。结果表明:高强螺栓经镀锌处理后,扭矩系数平均值和标准差均有一定程度的增加;抗滑移系数的大小则与钢板的防腐处理方式关系密切,富锌涂料处理钢板的抗滑移系数比热浸镀锌处理钢板的抗滑移系数大。