环口套管加强型T型圆钢管节点的滞回性能研究

为了提高桁架管节点的承载力及抗震性能,采用环口套管加强方式对管节点进行加强.基于有限元分析环口套管加强型管节点在承受轴向循环荷载作用下的滞回性能.通过分析发现:环口套管加强模型滞回曲线包围的面积显著大于未加固模型滞回曲线所包围的面积.同时,由于环口套管提高了节点相贯部位的主管刚度,使得破坏部位于相贯处的焊趾处转移到了套管两端边缘部位的主管表面.此外,基于有限元计算结果,分析了模型的延性比和能量耗散等抗震性能参数.结果表明:加强型节点的延性比和能量耗散值均有大幅度提高.     

碳纤维布(CFRP)加固T形圆钢管节点的静力性能研究

通过对两个足尺T形圆钢管节点进行支管轴向静力加载试验,研究了未加固试件和碳纤维布(CFRP)加固试件的破坏模式及静力性能。试验结果的对比表明:未加固试件在支管轴力作用下,由于主管的径向刚度远小于支管的轴向刚度而容易发生主管表面的局部屈曲;由于CFRP对主管的约束作用,有效地限制了主管表面的局部屈曲,试件最终发生了整体强度屈服破坏。对比分析基于试验测试得到的荷载-位移曲线,发现CFRP加固试件的极限承载力比未加固的试件高17.8%,说明CFRP可以有效地提高管节点的静力性能。采用有限元软件ABAQUS对CFRP加固节点进行模拟,通过与试验测试结果的对比,验证了有限元模型的准确性。在此基础上,对CFRP加固T形管节点进行参数分析,参数主要考虑了主、支管管径比、主管的径厚比以及CFRP黏贴长度、方向和层数分别对管节点加固效果的影响,并给出各参数的影响规律。     

新型可折叠式轻型钢结构施工临时支撑体系的研制

本文开发了一种可折叠式轻型钢结构施工临时支撑体系,它节点均为标准化的转向套管,闭合配套接头采用抱箍式连接,与主管实现干式连接,体系安全可靠、可高效装配施工、便于存储运输,免于机械安装,节省人工及施工造价。通过案例分析,详细说明其施工应用方法。通过有限元分析及试验,确认新型支撑体系的安全性能。     

基于失效评定图(FAD)研究含疲劳裂纹T型圆钢管节点的安全性

失效评定曲线(FAD)常用来评价焊接结构在出现裂纹后的安全性,为了验证这种曲线在评价焊接管结构在节点部位出现疲劳裂纹后安全性的适用性,采用实验测试和有限元分析的方法研究了3个含疲劳裂纹的T型管节点试件在静力作用下的极限承载能力及破坏过程。3个T型管节点试件首先进行疲劳实验在焊趾处产生表面裂纹,然后通过在支管端部施加轴向拉力作用检测节点的破坏过程。基于自行开发的含表面裂纹T型管节点的有限元网格自动产生程序以及ABAQUS分析软件,研究了在管节点破坏过程中表面裂纹最深点的应力强度因子大小,并通过实验的荷载-位移曲线确定了T节点试件的塑性极限承载力。在这些结果的基础上,验证了FAD在评价含疲劳裂纹的焊接管节点安全性方面的适用性。研究结果标明:FAD在评价含疲劳裂纹管节点的安全性方面是安全可靠的,但偏于保守。     

蚌埠体育中心体育场伞状铸钢支撑节点有限元分析

采用大型通用有限元软件ABAQUS对蚌埠市体育中心体育场钢结构柱顶钢罩棚伞状铸钢支撑节点的受力性能进行了有限元分析,主要研究了伞状铸钢节点及钢骨混凝土柱的应力状态、承载性能、变形和裂缝验算,得到了下部内置钢骨、外包混凝土、钢筋及加劲肋的应力状态及破坏模态。分析结果表明,蚌埠市体育中心体育场钢罩棚伞状铸钢支撑节点设计是安全可靠的,分析方法可为相关工程设计提供参考。     

三角形空翼缘梁的极限承载力试验研究

在澳大利亚学者提出的空翼缘梁(HFB)的基础上,提出一种新型三角形空翼缘梁(THFB)。通过试验测试,对三角形空翼缘梁(THFB)和传统H型钢梁在承受集中荷载作用下的破坏过程进行了对比,发现两种梁的破坏模态存在明显差异,THFB在集中荷载作用下极易发生局部屈曲,传统H型钢梁则易发生整体失稳,且THFB比传统H型钢梁具有较好的抗弯扭性能。利用有限元软件ANSYS对试验试件进行有限元模拟,试验结果和有限元模拟结果吻合较好。基于所建的有限元模型对THFB进行参数分析,参数主要包括上翼缘板厚、上翼缘板宽、腹板厚和钢材屈服强度,得出了THFB梁的承载力随不同参数的变化规律。最后结合理论和有限元分析,验证了Eurocode 3提供的H型钢梁设计公式计算THFB极限承载力的适用性。研究结果表明:采用Eurocode 3提供的H型钢梁设计公式对THFB的极限承载力进行验算是安全的,但偏于保守。     

超大异形插入式拱脚的分片安装施工关键技术

桂林两江国际机场T2航站楼主体结构为超大跨实腹式变截面空间双曲异形拱壳结构,拱脚采用超大异形插入式拱脚,其尺寸大、质量重、形状复杂且不规则,安装难度极大.以此为例,阐述了拱脚的分片原则、精准定位施工工艺及安装施工关键技术.实践证明:采用定位环板技术,可解决预埋锚栓定位要求高及偏位等难题;设置型钢抗剪键,能够有效避免拱脚...     

三角形空翼缘梁的极限承载力试验研究

在澳大利亚学者提出的空翼缘梁（HFB）的基础上,提出一种新型三角形空翼缘梁（THFB）.通过试验测试,对三角形空翼缘梁（THFB）和传统H型钢梁在承受集中荷载作用下的破坏过程进行了对比,发现两种梁的破坏模态存在明显差异,THFB在集中荷载作用下极易发生局部屈曲,传统H型钢梁则易发生整体失稳,且THFB比传统H型钢梁具有较好的抗弯扭性能.利用有限元软件ANSYS对试验试件进行有限元模拟,试验结果和有限元模拟结果吻合较好.基于所建的有限元模型对THFB进行参数分析,参数主要包括上翼缘板厚、上翼缘板宽、腹板厚和钢材屈服强度,得出了THFB梁的承载力随不同参数的变化规律.最后结合理论和有限元分析,验证了Eurocode 3提供的H型钢梁设计公式计算THFB极限承载力的适用性.研究结果表明：采用Eurocode 3提供的H型钢梁设计公式对THFB的极限承载力进行验算是安全的,但偏于保守.