基于三参数模型的方钢管柱-H型梁单向螺栓端板连接节点承载力研究

单向螺栓可较好地解决封闭截面内使用普通螺栓带来的施工不便和焊缝连接易发生脆性断裂等问题。为探索方钢管柱与H型梁单向螺栓端板连接节点的承载性能和影响因素,分别对梁柱平齐式端板连接节点和梁柱外伸式端板连接节点进行静力加载试验。试验通过校准有限元模型,发现两组数据吻合度较高,对此通过改变方钢管柱、H型梁和端板的截面参数与单向螺栓的直径建立了有限元模型进行承载力分析。研究结果表明:梁高度、柱壁厚度和螺栓直径对梁柱平齐式端板连接节点和梁柱外伸式端板连接节点的初始刚度和极限弯矩都有较大影响;梁柱外伸式端板连接节点的初始刚度和极限弯矩还受端板的宽度和厚度的影响。最后基于三参数模型拟合出初始刚度、极限弯矩和形状系数的近似公式,为此类节点在工程中的应用提供了参考。

带U形连接件的加强式梁柱弱轴端板连接节点抗震性能研究

对带U形连接件的肋板加强式钢梁-H形钢柱弱轴端板连接节点的抗震性能开展数值研究。在验证有限元模型准确性的基础上,分析了U形连接件厚度、加强肋板长度、加强肋板高度和梁端端板厚度对该节点破坏模式、抗弯承载力及抗震性能的影响。结果表明:该节点属于典型的梁柱半刚性连接节点,具有较好的转动能力;在H形钢柱弱轴设置U形连接件可使其与柱腹板和翼缘形成箱形节点域,增大节点域体积和抗剪切变形能力,提高节点抗弯承载力。U形连接件厚度取为0.83tf~1.16tf(tf为柱翼缘厚度)时,梁端形成塑性铰并先于U形连接件发生破坏;设置端板加强肋板可使梁端塑性铰远离节点区,避免钢梁与端板连接处焊缝应力集中,满足“强节点、弱构件”的抗震设防目标。同时提出了梁端端板厚度和加强肋板构造的建议取值,可供工程设计参考。

高强螺栓连接考虑杠杆力作用的设计方法

分析和研究了钢结构高强螺栓受拉连接采用外伸端板或T型接头的破坏机理、杠杆力产生的原因以及杠杆力的计算理论。介绍了我国《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82征求意见稿中关于接头设计考虑杠杆力影响的设计方法。通过算例分析和比较了国内外几种高强螺栓节点连接考虑杠杆力作用的计算方法,为工程设计提供参考依据。

腰椎退行性变终板形态影像学表现及临床意义

目的探讨下腰痛患者的软骨终板形态改变,并进一步研究软骨终板形态与腰椎间盘退变的关系。方法回顾性研究84例下腰痛患者。所有患者均行腰椎普通X线及MRI检查,依据MRI正中位像进行软骨终板形态分类及T2像对腰椎间盘退变分级,在侧位平片上进行椎间盘高度测量。结果退变腰椎软骨终板形态以扁平型多见。腰椎退行性变其椎间盘退变程度随凹形、扁平形到不规则形逐渐加重,且各型相比有显著性差异;退变椎间盘高度随凹形、扁平形到不规则形逐渐降低,但扁平形与不规则形相比统计学差异不明显。结论腰椎退行性变中扁平型软骨终板患者出现几率较高。凹形、扁平型和不规则形腰椎退行性变患者的腰椎间盘退变程度逐渐加重,扁平型和不规则形椎间隙高度降低明显,这对椎间盘髓核假体置换术具有一定指导意义。

高强螺栓端板连接的撬力分析与研究

利用有限元软件ANSYS分析和研究了外伸端板高强螺栓受拉连接接头破坏的Mises等效应力云图、端板变形、撬力分布以及螺栓拉力变化及分布。证明了撬力在端板连接中是显著存在的;增加端板厚度及设置加劲肋能够减小撬力影响;撬力的作用使高强螺栓拉力提高,外伸端板高强螺栓拉力的分布是以受压翼缘为转动中心的梯形分布。提出了考虑撬力作用的理论计算公式,算例结果表明,考虑撬力设计的计算公式较为简单并具有较好的设计适用性。

桡骨远端粉碎性骨折治疗中T型钢板的应用

目的评价T型钢板治疗桡骨远端粉碎性骨折的效果。 方法 35例术前X线片示桡骨远端粉碎性骨折的患者经手术切开复位 ,以T型钢板内固定治疗。 结果术后X线及功能评估 :31例 (88.6 % )功能良好 ,1例(2 .9% )功能受限且伴明显疼痛。

方钢管柱-H型钢梁单向螺栓平齐式端板连接节点性能研究

钢结构闭口截面中存在手无法越过的遮挡部位,而单向螺栓可以很好地解决钢结构闭口截面节点安装问题,因此为了详细探究单向螺栓连接梁柱节点的承载性能,以能够与试验现象和试验数据吻合的有限元模型为基础,通过改变试件截面参数,建立大量的有限元模型,分析柱壁厚度、端板厚度、螺栓直径、螺栓端距、螺栓边距、端板宽度、梁的高度对节点初始刚度及极限弯矩的影响.结果表明:柱壁厚度、梁高度、螺栓直径、螺栓端距、螺栓边距对节点初始刚度的影响较大.柱壁厚度、螺栓边距、梁的高度对节点极限弯矩的影响较大.通过参数化分析和基于三参数模型拟合出初始转动刚度、极限弯矩、形状系数的近似计算公式,描绘出单向螺栓平齐式端板连接的弯矩-转角曲线,并与有限元模型弯矩-转角曲线对比,结果表明:两条弯矩转角曲线吻合较好,从而验证了三参数模型的准确性.

T形钢管混凝土组合柱-钢筋混凝土梁外伸端板连接节点抗震性能试验研究

为研究T形钢管混凝土组合柱-钢筋混凝土梁外伸端板连接节点的抗震性能,按1∶2的比例设计并制作9个试件进行低周往复荷载试验,观察试件受力过程和破坏形态,得到试件的滞回曲线和骨架曲线,分析节点的荷载特征值、延性、耗能性能和刚度退化。结果表明:此类节点滞回曲线饱满,延性系数均大于3.48,黏滞阻尼系数均大于1.5,具有良好的抗震性能;增加牛腿长度能提高节点的初始刚度和极限荷载;增加端板厚度和设置加劲肋,节点的极限荷载和耗能性能提高,且加劲肋对薄端板的影响比厚端板显著;增大螺栓直径能提高初始刚度,但对节点承载力影响有限。

磁致伸缩换能器辐射板形状对声场分布的影响

磁致伸缩换能器可作为热声制冷机的声源装置,辐射板的形状直接影响声压输出效率,从而影响制冷效果。为提高换能器工作效率、减小换能器体积,辐射板需在Terfenol-D棒的激励下产生大振幅、高频率的活塞振型。针对这一问题,应用ATILA软件分析了磁致伸缩换能器辐射板形状对谐振腔振动幅频特性的影响以及对谐振腔内声场分布的影响。结果表明:相同激励条件下,凹球面辐射板出现活塞振型时振幅最大,对应谐振腔中声压幅值最高;谐振腔端面形状为凹球面时,具有聚焦声压幅值的作用;端面形状为凹发射端-凸反射端组合的谐振腔内声压幅值最高。以上结论为合理设计辐射板、谐振腔两端面组合形状提供了参考。

T型钢板在桡骨远端粉碎性骨折治疗中的作用

目的 评价T型钢板治疗桡骨远端粉碎性骨折的作用。方法 回顾性分析 1996年 5月至 2 0 0 0年 7月我院治疗的 2 5 5例桡骨远端粉碎性骨折的临床资料 ,其中闭合复位石膏管型固定 133例 ,闭合复位克氏针内固定 87例 ,切开复位T型钢板内固定 35例。随访期为 6个月至 3年。结果 切开复位T型钢板内固定术后 31例 (88.6 % )功能良好 ,治疗效果明显优于其它两种方法。结论 T型钢板治疗桡骨远端粉碎性骨折的治疗机制有效 。

腰椎终板形态变化与椎间盘退变相关性的影像学研究

目的研究腰椎终板形态变化与椎间盘退变的相关性，探讨二者之间的因果关系。方法回顾性分析2010年1月～2015年12月广东省佛山市顺德龙江医院80例患者腰椎间盘MRI影像资料，观察患者L1-2至L5～S15个节段前后两次检查终板形态的变化和腰椎间盘退变程度的变化，分析两者的变化规律。结果所选80例患者共800个节段的终板和椎间盘，凹陷型终板对应的椎间盘退变程度大多在Ⅰ～Ⅱ级（79．9％），而不规则型终饭多对应的椎间盘退变程度为Ⅲ～Ⅴ级（75．8％），平坦型终板对应的椎间盘退变程度无明艟分布规律。从凹陷型到平坦型再到不规则型终板彤态对应的椎间盘退变程度逐渐加重，差异有统计学意义（P〈0．05）。终板形态改变优先于腰椎间盘退变程度改变者共25对（6．3％），而腰椎间盘退变程度改变尤于终板形态变化者有207对（51．8％），剩余的168对相应的终板形态和腰椎间盘退变程度无法准确判定何种改变存先。腰椎间盘退变程度的改变占优势的节段明显多于终板肜态改变占优势的节段。两者差异有高度统计学意义（P〈0．01）。结论腰椎终板形态与椎间盘退变程度存在一定的相关性，并且腰椎间盘退变程度的变化大多要早于终板形态的变化，腰柞间盘退变可能是导致终板形态改变的重要原因。

封头喷淋冷却装置设计及应用

介绍了封头喷淋冷却装置及其在奥氏体不锈钢封头热冲压成型工艺过程中的应用

带可替换耗能段的Y形偏心支撑框架抗震性能研究

为了研究耗能段采用端板连接的Y形偏心支撑钢框架的抗震性能,设计了2个耗能段连接形式和2组结构高跨比不同的试件。采用有限元分析软件ABAQUS对试件进行滞回分析,研究耗能段连接形式和结构高跨比对试件滞回性能的影响,将试件的正向骨架曲线简化为三折线模型,确定使结构快速恢复功能而替换耗能段的结构层间侧移角的合理范围。研究结果表明:设计合理的端板连接耗能段的Y形偏心支撑钢框架的滞回性能与焊接连接耗能段的Y形偏心支撑钢框架基本相同;基于等能量原理的三折线模型适用于确定耗能段的替换范围;Y形偏心支撑框架的最大层间位移角介于1/350至1/80之间时可替换耗能梁段。

板坯头/尾部平面形状对铝合金厚板粗轧头尾切除量的影响

为降低铝合金厚板粗轧头尾切除量,提高热轧铝板成材率,以5052铝合金材料为对象,基于DEFORM商用软件,利用刚塑性有限元方法模拟板厚和压下量对头尾鼓形深度的影响规律,建立头尾切除量定量预测模型。以此为基础,开展多道次可逆轧制过程中头/尾部普通平面、圆弧平面、梯形平面下的轧件头尾切除量演变规律探究,结果表明:圆弧平面与梯形平面能减少头尾切损约18%~20%。普通平面的头尾切除量预测模型已应用于实际轧制规程,预测结果和现场实测情况吻合,验证了有限元模拟结果的正确性。综合考虑铸锭的端面铣削工艺,梯形平面更有利于现有铝合金厚板热轧生产。

方钢管柱-H型钢梁端板连接节点性能的有限元分析

应用大型有限元软件ABAQUS,建立方钢管柱-H型钢梁端板连接的三维有限元模型,考虑了几何非线性、材料非线性和接触非线性,均采用拟静力加载方式进行分析.试件模型为两个系列,一个为端板加劲肋厚度系列,另一个为在设置端板加劲肋条件下的柱壁厚度系列,通过ABAQUS的分析得到其滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数.模拟结果分析表明:加劲肋的设置与柱壁的厚度对节点性能的影响较大,通过数据分析对比,本文给出此节点的构造设计建议,即端板应设置加劲肋,其厚度稍大于梁的腹板厚度,而柱壁厚度建议8-10mm.

基于欧标的异形截面端板螺栓连接节点构造及设计方法

以麦加火车站项目为背景,探讨了基于欧标的异形截面的端板螺栓连接节点的构造及设计方法。通过设置合理的手孔,满足了建筑造型要求的内端板连接构造和高强螺栓的安装施工要求。参考欧标的钢结构设计规范EC3-1.8中对H形端板连接节点的设计规定,结合异形截面端板螺栓连接节点的设计和有限元分析结果,对于此类异形截面端板连接形式,确定了建议的屈服线模式,建立了适合此类节点的设计方法。根据节点构造和受力特点建立了合理的简化有限元模型,得到了组成端板连接节点的各部分受力情况,验证了节点的可行性。

螺栓球节点设计方法研究

按照准确的螺栓球几何控制条件,推导了螺栓球直径控制公式,从而对规程公式进行修正,并完善了杆件夹角较小时锥头(封板)和杆件控制公式。用规程公式和本文公式(考虑螺栓球配件制作各项误差)对7种节点进行设计,对比发现:当杆件夹角较为合理时,本文公式螺栓球节点用钢量明显低于规程公式用钢量;当杆件夹角较小时,按照锥头(封板)和杆件控制公式,本文公式能够增大螺栓球直径,从而避免杆件相碰。

高强螺栓外伸端板撬力作用的有限元分析与设计方法

针对外伸端板与T型连接设计中考虑撬力影响的问题,利用ANSYS进行了三维非线性有限元分析,考虑了材料非线性、几何非线性、高强螺栓的预拉力、端板间接触压力的影响。证明了撬力的存在以及螺栓拉力的分布是以受压翼缘位置为转动中心的梯形分布,提出了外伸端板连接中螺栓拉力的计算模型。研究了高强螺栓受拉连接采用外伸端板或T型接头的破坏机理以及撬力作用计算理论。介绍了国内外关于外伸端板与T型连接设计中考虑撬力作用的端板厚度设计方法,为工程设计提供了参考依据。

T形钢管混凝土组合柱-钢筋混凝土梁外伸端板连接节点力学性能研究

通过静力加载试验及ABAQUS非线性有限元分析来研究T形钢管混凝土组合柱-钢筋混凝土梁外伸端板连接节点力学性能。结果表明:节点剪力主要由核心区形成的斜压杆来承担,而牛腿腹板承担的比例较小;设置加劲肋可有效抑制端板翘曲变形,缓解节点区应力集中,比增加端板厚度更能有效提高节点抗弯承载力;轴压比小于0.4时,增大轴压比节点抗弯承载力略有提高,轴压比大于0.4时,增大轴压比节点抗弯承载力稍有降低,但提高、降低的幅值均很小;梁柱线刚度比对节点抗弯承载力影响较小;提高框架梁混凝土强度等级,节点抗弯承载力相应有所提高;提高框架梁配筋率,节点抗弯承载力明显增大,但当配筋率超过1.8%后继续提高时,节点抗弯承载力提高的幅值较小;有限元计算骨架曲线与试验结果能较好吻合,验证了有限元模型的合理性。

外伸端板SMA螺栓连接自复位钢框架去柱抗倒塌性能分析

为明晰外伸端板形状记忆金属(Shape memory alloy,简称SMA)螺栓梁柱连接自复位钢框架去柱后结构的抗倒塌性能,采用ANSYS软件建立了梁、实体混合单元模型。在验证有限元模型合理的基础上,进行外伸端板SMA螺栓、高强度螺栓柱连接去柱子结构竖向加载分析,并对比两类试件的受力性能及复位效果。研究表明:两类试件应力(应变)分布相似,且应力集中在外伸端板上侧及梁翼缘与端板连接处;中柱竖向力-位移曲线呈三段式分布,SMA螺栓连接试件加载后期悬链作用显著,且竖向承载力高于高强度螺栓连接试件;SMA螺栓连接可有效减小结构残余变形,降低结构的修复难度,提高修复的经济性。