新型钢管混凝土梁柱节点力学性能试验研究

为研究内加强环式圆钢管混凝土柱与矩形钢管混凝土梁这种新型连接节点的力学性能,设计了缩尺钢管混凝土梁柱节点试件,开展了相同梁柱节点试件的静力加载试验和低周往复加载试验。通过研究该节点试件的破坏模式、荷载-位移曲线以及拟静力加载试验的骨架曲线、核心区剪切变形等,分析了节点试件的承载能力、延性和耗能能力,全面考察了同一梁柱节点在静力加载和低周往复加载两种工况下的受力性能和破坏模式。结果表明:钢管混凝土梁柱节点试件核心区强度较强,破坏模式主要为梁端破坏,低周往复加载试验时试件梁柱连接处附近的梁端钢板发生拉裂破坏和钢板鼓曲,静力加载试验时试件梁端焊缝发生拉裂破坏;试件延性较好,加载过程中经历了弹性、弹塑性和塑性发展阶段。最后提出了该类钢管混凝土梁柱节点核心区的抗剪强度计算公式。

钢管混凝土梁柱节点受力性能有限元分析

采用大型有限元分析软件ANSYS,对深圳福田大型地下车站主体结构标准段的钢管混凝土柱顶-横纵梁、柱脚-底纵梁以及柱-地下1层梁等节点在梁端及柱端的弯矩、剪力和轴力等荷载作用下的力学性能进行模拟和分析.从钢管混凝土梁柱节点的受力状态出发,分析在梁端及柱端的弯矩、轴力和剪力等荷载作用下节点模型各组成构件(包括柱钢管、梁、加强环梁、承台、抗拔桩等部位)的主应力及切应力分布情况、变形情况和各个截面的内力分布情况等,与各个构件所对应的设计强度值进行对比分析,根据分析结果建议了更合理的节点结构设计与加固方案.

钢管混凝土柱H型钢梁全螺栓连接节点抗震性能的有限元分析

对6个不同参数的全螺栓隔板贯通节点的抗震性能进行有限元分析,研究了H型钢翼缘螺栓数量对梁柱节点抗震性能的影响。参照已有试验数据,获得柱端低周往复荷载的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线,并推导出隔板翼缘滑移阶段梁端弯矩计算公式。结果表明:翼缘螺栓为7列或9列时,SA系列隔板和SE系列梁端首先屈服,翼缘螺栓为5列时,螺栓首先剪切破坏;滑移阶段(刚度下降)柱端荷载与翼缘螺栓数量成正比。增加螺栓可减轻节点刚度下降程度;理论公式可用于计算刚度下降时梁端弯矩。

双向荷载作用下钢管混凝土节点性能研究

受到试验条件的限制,目前针对钢管混凝土节点性能的研究多针对平面节点,对于钢管混凝土空间节点的研究鲜有报道。本文采用有限元软件LS-DYNA研究了按照强柱弱梁原则设计的加强环式空间节点的力学性能,比较了单向加载和双向加载下节点承载能力和滞回性能的差别,通过对比发现两种加载方式对节点单调加载下的屈服位移、极限荷载等影响有限,但是在往复荷载作用下双向加载的节点耗能性能、延性等均弱于单向加载的节点,节点的刚度退化更加明显。

现场施工完全无焊接钢管混凝土节点抗震性能研究——试验与有限元分析

介绍了新型现场施工无焊接钢筋混凝土梁-钢管混凝土柱节点,并对其进行了抗震性能试验研究,获得了节点在柱顶低周往复荷载下的滞回性能。试验结果表明,该新型节点具有良好的延性以及耗能能力,可以满足工程需要,可代替外环板式钢筋焊接节点使用。同时,采用有限元分析方法,对试验进行了模拟,与试验获得骨架曲线进行结果对比,吻合良好。此外,基于节点试验模型改变了梁、柱以及牛腿等相关参数,分析不同参数对节点骨架曲线的影响,得到了节点的破坏模式以及影响因素。

现场施工完全无焊接钢管混凝土节点抗震性能研究——理论分析

通过分析无焊接钢筋混凝土梁-钢管混凝土柱节点的受力特点以及失效模式,提出了三段式骨架曲线理论模型。对于弹性阶段,通过求解刚度矩阵方法获得节点骨架曲线的初始刚度;对于完全塑性阶段以及强度退化阶段,采用极限平衡方法获得节点的极限强度以及下降段刚度。为了进一步验证骨架曲线模型的正确性,将理论计算结果与有限元分析结果进行对比,说明三段式骨架曲线模型可以较好地描述节点的受力特性及承载能力变化趋势。