圆钢管混凝土柱-H钢梁内隔板式节点抗连续倒塌机理研究

为研究圆钢管混凝土柱-H钢梁内隔板式节点抗连续倒塌工作机理,以中柱失效工况下的节点作为研究对象,采用ABAQUS建立了双半跨单柱型梁柱节点模型,在节点柱顶端进行位移加载,得到了节点的承载力曲线、破坏形态以及抗力机制曲线等,在此基础上对影响组合节点抗倒塌承载力的8个关键性参数进行分析,包括钢梁强度、钢管强度、混凝土强度、内隔板强度、柱含钢率、内隔板厚度、内隔板宽度以及跨高比。结果表明,内隔板式节点破坏是从梁机制阶段到悬链线机制阶段再到破坏阶段的发展过程;对节点参数分析可知增大钢梁强度和减小跨高比可显著的提高节点倒塌抗力,增大内隔板的强度、宽度和厚度节点倒塌抗力略有降低,其它参数影响不明显。

方钢管混凝土框架内隔板节点抗震性能的试验研究

本文设计了一榀三层两跨的方钢管混凝土框架模型,梁柱节点采用内隔板节点型式。采用拟静力试验方法,对方钢管混凝土框架施加低周反复水平荷载,研究了方钢管混凝土框架内隔板节点的荷载-位移曲线、节点延性、节点破坏机制和破坏特点等抗震性能。研究结果表明,方钢管混凝土框架内隔板节点的抗震性能较好。

设置U肋内隔板的钢桥面板疲劳性能研究

为研究U肋内隔板及其参数对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响,以某钢桁梁柔性拱铁路桥为背景,针对其钢桥面板制作2个足尺模型(试件1无内隔板,试件2设置内隔板)进行疲劳试验,研究疲劳裂纹的产生情况,采用ANSYS软件建立有限元模型,分析产生裂纹处纵肋腹板的应力分布情况,应用断裂力学方法评估钢桥面板的疲劳寿命,并分析内隔板参数对钢桥面板应力的影响。结果表明:纵肋腹板与横梁帽孔交汇处易发生疲劳裂纹,2个试件均在此处出现疲劳裂纹;设置纵肋内隔板能改善纵肋腹板与横梁帽孔交汇处的应力集中现象,有效提高纵肋腹板和横梁帽孔处的疲劳强度;内隔板厚度对钢桥面板的应力影响不大,适当增加内隔板高度差可减小纵肋腹板处主应力。

方钢管混凝土柱内隔板贯通式节点核心区抗震性能的试验研究

方钢管混凝土柱在建筑结构中已经得到越来越广泛的应用。为研究方钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁(钢梁)连接的内隔板贯通式节点的抗震性能,对10个节点试件进行低周反复荷载试验。在此基础上,对其核心区受力过程、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化、强度退化和耗能能力等抗震性能进行较为深入的研究与分析。研究结果表明:节点试件的滞回曲线呈明显的梭形,且非常丰满,耗能能力强;内隔板贯通式节点具有较好的延性和承载力,即使在发生节点破坏的时候,也为延性破坏;节点在整个加载过程中刚度退化明显,强度退化很小,可以在抗震设防地区推广使用。

十字形内隔板对桶形基础各单向承载力和破坏模式的影响分析

为了研究十字形内隔板对吸力式桶形基础各单向承载力和破坏模式的影响,分别建立了软土地基上带十字形内隔板和不带内隔板的吸力式桶形基础及实心圆形基础的有限元模型,并利用位移加载法对3种基础在不同基础埋深比和土体剪切强度时的各单向承载力进行了大量的有限元计算和分析。计算结果表明,当软土地基的剪切强度均一时,吸力式桶形基础的各单向承载力基本不受内隔板的影响,3种基础的破坏模式基本相同;当软土地基的剪切强度不均一时,在深径比较小时,十字形内隔板可明显提高桶形基础承受力矩和水平荷载的能力(尤其是力矩承载力),其提高效果随着土体剪切强度不均一度指标的增大而增大,且基本等同于实心圆形基础,但对竖向承载力提高不大,剪切强度不均一的软基上埋深比较小的不带内隔板的桶形基础在转角或水平位移加载下的破坏模式和另外两种基础有显著不同。给出了带十字形内隔板的吸力式桶形基础各单向承载力的简化计算公式。

设内隔板正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验

针对U肋内侧增设内隔板的构造形式,开展正交异性钢桥面板足尺模型的静力及疲劳试验,分析内隔板对正交异性钢桥面板连接细节的力学性能及疲劳强度的改善。试验结果表明:内隔板对U肋与横隔板开孔根部连接位置的应力集中改善明显,对其他易发生疲劳破坏的连接细节应力水平亦有所改善,静力分析数值模型计算结果与静力试验结果吻合;常幅疲劳加载至230万次时,在U肋腹板位置发现3条明显的顺桥向裂纹,以距离焊趾10 mm位置的测点应力下降作为判断疲劳破坏的依据,无内隔板U肋腹板连接处疲劳强度高于Eurocode 3和AASHTO所规定的疲劳强度,而受焊接初始缺陷的影响,增加内隔板后U肋腹板连接处疲劳强度高于Eurocode 3而低于AASHTO中所规定的疲劳强度;U肋与横隔板开孔根部的焊缝质量对疲劳裂纹的产生和发展影响显著。

方钢管混凝土柱内隔板式节点骨架曲线的确定方法

基于方钢管混凝土柱内隔板式节点的低周反复荷载试验,对其弯矩-层间转角变形骨架曲线进行较为深入的研究与分析,提出方钢管混凝土柱内隔板式节点弯矩-层间转角变形骨架曲线的三折线模型。模型将节点层间转角变形分解为3部分:梁变形、柱变形和节点变形,分别进行计算,其中节点变形采用改进组件法计算。理论模型与多组试验结果进行对比,结果表明,弹性阶段下模型与试验结果吻合较好,弹塑性阶段模型虽存在一定误差,但仍具有参考意义。

方钢管混凝土柱与外包钢-混凝土组合梁外伸内隔板式节点抗震性能试验研究

提出了一种新型的方钢管混凝土柱与外包U形钢-混凝土组合梁连接节点形式——外伸内隔板钢筋截断式节点。基于"强柱弱梁,节点更强"的抗震设计原则,设计3个试件,并对其进行低周反复荷载试验研究,分析节点的破坏特征,考察节点区的剪切变形,深入研究节点的滞回曲线和骨架曲线,进而研究节点的承载能力、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能。研究结果表明:各试件的破坏主要集中在靠近柱壁的梁端区域,而钢管柱和节点区的变形和应力很小,基本处于弹性阶段;由于梁内混凝土及翼板的组合作用,各节点的滞回曲线呈不对称的纺锤形,无明显捏缩现象,比较饱满,耗能性能良好;各节点试件的位移延性系数和等效粘滞阻尼系数明显大于普通钢筋混凝土结构的相应指标;在整个加载过程中,刚度退化稳定。

方圆相贯内隔板加劲T型和K型节点破坏模式和极限承载力的研究

根据箱型柱内隔板加劲的原理,提出了方、圆相贯T型和K型节点内隔板加劲的措施.通过T型节点的对比试验,证明了内隔板加劲节点仍表现为主管表面塑性破坏的模式,节点的极限承载力较非加劲节点提高明显,同时也表现出良好的延性.在试验分析的基础上,通过数值分析探讨了T型、K型节点内隔板加劲板的位置、数量、加劲板的宽度和厚度对节点破坏模式和节点极限承载力的影响,提出了内隔板加劲板的构造要求和节点极限承载力取值等设计参数,避免了盲目加大加劲板尺寸对节点破坏模式的影响,具有重要的理论意义和工程意义.

高层箱型柱内隔板的组合焊

针对高层箱型柱内隔板的焊接,提出了气体保护焊-电渣组合焊的新工艺、新技术,主要表现在内隔板与腹板使用全熔透GMAW焊、内隔板与翼板使用全熔透ESW-CG焊。通过正确选择填充材料,合理运用焊接规范,同时辅佐GMAW焊的单边V型坡口垫板技术,ESW-CG焊的铜帽引弧和收弧技术,进行了高层箱型柱内隔板的焊接。结果表明:内隔板四面围焊缝全部达到全熔透一级质量标准,并顺利通过国标规定的焊接工艺评定。

方钢管混凝土柱与U形钢组合梁分离式内隔板节点抗震性能试验研究

为研究方钢管混凝土柱与U形钢组合梁分离式内隔板节点的抗震性能,对4个节点试件进行低周反复加载试验,试验参数为内隔板形式和梁柱交界面处有无加强连接。分析各试件的破坏模式、滞回性能、延性、耗能等指标,并给出加劲板的设计建议。结果表明:4个节点试件的破坏模式均为梁端受弯破坏,滞回曲线呈反S形、有明显的捏缩现象;试件的位移延性系数μ为2.3~3.1,弹性层间位移角θy为1/68~1/53,弹塑性层间位移角θu为1/28~1/19,等效黏滞阻尼系数ζeq为0.12~0.16,变形能力较好,并具备一定耗能能力;改变内隔板形式对试件的承载能力影响较小,但相较于传统内隔板节点试件,分离式内隔板弱轴节点试件的耗能能力有所降低;加强梁柱交界面处的连接可减缓刚度退化速度、显著提高节点的承载能力和耗能能力。

箱形梁(柱)内隔板熔嘴电渣焊工艺参数优化设计

本文通过对内隔板等关键部件进行铣边加工,控制几何尺寸和加工精度;对封闭箱形截面构件的翼缘板与内隔板,运用熔嘴电渣焊技术进行焊接;通过焊接熔透性工艺试验,优化焊接工艺参数,选择合适挡板、隔板厚度和组装间隙,确保了焊接质量和生产效率的提高。

排气(烟)道内隔板对接技术研究

随着社会和经济的发展,人们的物质和文化生活水平不断提高,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中指出,用创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念为"十三五"谋篇布局,其中绿色就包括我们大家的日常生活,具体到家庭及办公室的室内环境。本文通过分析室内环境异味产生的过程及原因,提出了可行的解决方式和可操作的实施方法,并提出了两种排气(烟)道内隔板的对接连接技术,对于改善和提高其他室内环境也有借鉴意义。

正交异性钢桥面板横隔板及内隔板结构优化

正交异性钢桥面板纵肋与横隔板连接处疲劳机理复杂,分析较为困难,针对这一问题,以横隔板弧形开口与U肋和横隔板焊缝端部周围区域为研究位置,结合区域内的应力分布规律,深入分析其受力机理,找出此区域内的疲劳易损点。以易损点构造细节的疲劳应力为控制指标,提出变厚度横隔板、双内隔板及横隔板与纵肋连接处反向圆弧切口等降低疲劳应力的构造形式,经过有限元计算,结果表明:变厚度横隔板和双内隔板分别对弧形开口处和焊缝端部的疲劳有明显的改善效果;反向圆弧切口可以使几何线性更加平顺,降低由于几何不连续导致的应力集中,可以显著降低上述两类疲劳细节的疲劳应力。

设置U肋内隔板对钢桥面板受力性能的影响

为了研究设置U肋内隔板对正交异性钢桥面板受力性能的影响,以某大跨径钢箱梁桥为例,建立钢桥面板有限元节段模型,并选取4个易发生疲劳裂纹的位置,分析了车轮荷载作用下疲劳细节的应力、变形情况,确定了最不利荷载位置.结果表明:考虑设置U肋内隔板,各疲劳节点最不利荷载位置位于沿纵桥向距细节点两侧300 mm左右,U肋内隔板有效降低了顶板焊缝处应力值,增加U肋与横隔板连接刚度,提高了弧形缺口焊缝U肋焊趾的疲劳性能,但增加了横隔板焊趾开裂的可能性,建议在有内隔板情况下加强对弧形缺口焊缝横隔板焊趾处的疲劳检测与维护.

圆钢管混凝土柱-多向斜交钢梁内隔板式节点数值分析

常州润华环球中心结构复杂,存在大量多向斜交钢梁与圆钢管混凝土柱相连的节点,为研究此类节点的受力性能,利用有限元软件ABAQUS6.10在考虑材料、几何及接触等三重非线性因素的基础上对节点进行了数值分析。结果表明:内隔板式圆钢管混凝土柱-多向斜交钢梁节点能够满足"强节点、弱构件"的抗震设防要求,节点具有较高的承载能力;内隔板能有效地与钢管共同工作,提高节点的承载能力;钢梁之间的夹角对承载力的影响较小。

贯通内隔板对矩形和圆形钢管剪力键节域受力特性影响的对比分析

钢空腹夹层板是一种具有良好的空间协同工作特性的新型装配式屋盖(楼盖)结构。为研究由钢管(圆、方钢管)及节点板组成的两种常用剪力键节点在水平荷载作用下的应力分布规律和刚度变化特征,建立节点域精细化数值模型并进行参数化分析,得出了贯通隔板、加劲板宽度(b_(s))和方钢管厚度(t_(0))对节点应力分布规律、变形性能以及侧向刚度的影响。结果表明:对于不设置加劲板的节点,设置贯通隔板对矩形钢管节点性能提升较圆钢管更明显。对于设置加劲板的节点,当加劲板宽度达到100 mm时,贯通隔板对节点综合性能的提升效果有限。钢管壁厚t_(0)发生变化对设置贯通隔板的节点受力性能影响较小。综合上述各因素可知:对于未设置加劲板的节点可采用贯通隔板和提升钢管壁厚t_(0)的措施提高节点域的受力性能。对于设置加劲板的节点,采用增大加劲板宽度的方式来提升节点域综合性能。研究结论可为类似工程应用提供参考。

带内隔板的大U肋钢-UHPC组合桥面板力学性能分析

为优化钢-超高性能混凝土(UHPC)正交异性组合桥面板中U肋截面形式,分析传统U肋与大U肋截面形式下正交异性钢桥面板中U肋与顶板相交处、横隔板与U肋相交处、横隔板弧形切口处3个典型疲劳细节处的应力历程和应力幅,引入内隔板增强大U肋钢-UHPC组合桥面板的疲劳薄弱细节。结果表明,相较于传统U肋截面,采用大U肋钢-UHPC正交异性组合桥面板,横隔板与U肋相交处、横隔板弧形切口处的应力幅降低,U肋与顶板相交处的应力幅增大,但引入内隔板构造能较好地降低该处的应力幅,使3个典型疲劳细节处的疲劳强度都能满足规范要求,带内隔板的大U肋钢-UHPC组合桥面板具有较好的抗疲劳性能。

建筑钢结构箱形钢梁(柱)内隔板熔嘴电渣焊施工工法

本文详尽介绍了熔嘴电渣焊在建筑钢结构箱形梁(柱)内隔板焊口的应用、焊接工艺、操作步骤及注意事项。

箱型柱内隔板电渣焊焊缝超声波检测工艺探讨

阐述了建筑钢结构工程中箱型钢柱内隔板电渣焊焊缝检测的难点,通过对焊缝可能存在的缺欠的分析,结合现行的超声波检测技术标准,经过大量的检测实践,制定了一套有效的内隔板电渣焊焊缝超声波检测工艺。