A立柱加强板拉延成形数值模拟分析及优化

利用Auto Form软件对汽车A立柱内板上部加强板拉延工艺进行了模拟分析。在拉延成形后获得零件成形极限图和减薄率云图。结果表明:零件存在开裂和起皱的缺陷。通过优化零件结构使零件减薄率在标准范围内。同时采用正交试验优化了工艺参数,获得了性能更优的产品。

功能可恢复RCS混合框架结构研究进展

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合框架结构以其结合了混凝土优异的抗压性能及钢材优异的抗弯性能而受到广泛关注,而可恢复功能结构以其震后快速恢复使用功能的能力,也成为地震工程界研究的新热点。功能可恢复RCS混合框架结构可以在弯矩较大的梁端和柱脚部位设置可更换构件,实现结构的功能可恢复能力。文中简述了近年来功能可恢复RCS混合框架结构研究进展,重点关注各类型功能可恢复钢梁、功能可恢复摇摆柱脚的构造研究,介绍了功能可恢复RCS混合框架结构性能分析研究进展。最后,对功能可恢复RCS混合框架结构仍需深入研究的问题进行了展望。

CFRP板纵向加固RC柱在水平低周循环荷载下的力学性能研究与应用

开发了一种纵向粘贴CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer,碳纤维增强复合材料)板的RC(Reinforced Concrete,钢筋混凝土)柱抗弯加固系统,该加固系统由纵向粘贴在柱表面的预制CFRP板和防止柱底CFRP板脱粘的混凝土加厚层组成.为研究纵向粘贴CFRP板对RC柱的抗弯性能影响,设计并开展了5根足尺矩形RC柱的水平低周循环加载试验.研究结果表明:粘贴CFRP板加固能有效延缓柱的开裂;柱的破坏模式得到明显改善;相较于未加固柱子,粘贴1层CFRP板和2层CFRP板加固的RC柱极限承载力分别提高了15.1%和17.4%;加固后柱的抗弯承载力和刚度得到提高,但增加CFRP板的层数对极限强度和刚度没有显著影响,反而会降低柱的延性,相较于仅采用增大柱底截面的方式加固的对照柱,粘贴1层CFRP板和2层CFRP板加固的试验柱的延性系数分别降低16.2%和35.1%;试验过程中,由于柱与基础节点承载力的限制,CFRP的最大应变仅达到极限应变的24%,抗拉强度未得到充分发挥.该加固方法已在某医院加固工程中得到应用,跟踪研究表明,加固后柱子的抗弯承载力有明显提升,加固方法得到工程业界的认可.

加固后钢筋混凝土十字形柱斜向抗震性能研究

钢筋混凝土十字形柱的斜向抗震性能是影响结构安全性能的重要因素。文章设计了3种新型约束补强方式加固的钢筋混凝土十字形柱试件,在验证有限元建模方法有效性的基础上模拟了斜向低周往复加载,通过分析试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力和延性等抗震性能指标研究了试件的斜向抗震性能,并参考相关规范得出了新型约束补强方式十字形柱的压弯承载力计算公式。结果表明:钢筋网格局部加强使试件的斜向峰值位移提高了7.4%~19.4%;柱端嵌贴碳纤维布(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)板条会使试件峰值承载力、延性系数分别提高了约29.2%~34.2%和7.5%~22.9%;柱端嵌贴CFRP板使试件斜向峰值承载力、延性系数分别提高了约99.9%~105.5%和17.4%~24.8%。3种加固方式均可改善钢筋混凝土十字形柱的斜向抗震性能,改善程度由大到小依次为柱端嵌贴CFRP板、柱端嵌贴CFRP板条和钢筋网格局部加强。

钢结构梁柱加固节点框架损伤演化过程数值模拟分析

为研究不同因素对钢结构梁柱加固节点框架演化过程损伤的影响,选择4个钢结构梁柱加固节点框架试件作为实验对象,在其他条件不变基础上,改变试件轴压比、钢盖板厚度以及混凝土强度,用ABAQUS软件对钢结构梁柱加固节点框架进行模拟,观察损伤演化过程的应力云图情况,并对屈服位移与峰值位移进行统计。结果表明:轴压比以及钢盖板厚度对受力性能影响不大,混凝土强度对受力性能影响较大,并且随着混凝土强度的增加,钢结构梁柱加固节点框架的承载力也在增加,在节点框架设计时,应适当增加混凝土强度,提高节点框架承载力。

轴压比和面承板厚度对混合节点抗震性能的影响

为了研究新型柱全截面隔板式钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合框架节点形式的抗震性能,考虑不同轴压比和面承板厚度的影响,对2组共6个3/4比例的梁柱节点进行低周往复加载试验研究.试验中所有试件均发生设计预期的节点剪切破坏,滞回曲线呈弓型,表明节点具有良好的抗震性能.试件最终因节点区的混凝土开裂剥落而丧失承载力.试验结果表明,当轴压比为0~0.25时,随着轴压比的增大,RCS节点开裂荷载有所增大,峰值荷载前斜裂缝数量减少、宽度减小,试件的承载力、刚度和耗能能力均有所提高.节点域柱纵筋黏结应力随轴压比增大而减小,表明节点域内黏结状况有明显改善.相较于单向面承板试件,双向面承板试件在承载能力、延性和耗能能力方面均表现出显著提高;当双向面承板厚度由6 mm增加至10 mm时,试件峰值承载力和刚度的提升幅度相对有限.

型钢混凝土组合结构梁板柱施工质量控制要点分析

型钢混凝土组合结构梁板柱是一种目前应用广泛的新型建筑结构,具有高刚度、高强度和抗震性能好等优点。但施工中也会存在一些质量问题,如型钢混凝土梁板柱的连接、型钢混凝土界面黏结等,型钢混凝土梁板柱施工质量控制对结构性能和整体稳定性具有较大影响。通过对型钢混凝土组合结构梁板柱的施工质量控制要点的分析,从型钢与混凝土界面的黏结性能、型钢混凝土梁板柱连接的方式等方面进行了论述,为型钢混凝土组合结构梁板柱的施工质量控制提供了一定的理论参考。

钢筋混凝土柱-钢梁节点的抗震性能研究

提出了一种新型端板高强螺栓连接的狗骨式削弱钢梁-钢筋混凝土柱节点,通过2个足尺试件的低周反复荷载试验研究了其抗震性能和破坏形态.两组试件的试验结果表明此种节点具有较高的强度和刚度.试件EJ1在钢梁狗骨式削弱区的塑性还没有充分发展前发生了连接破坏,节点耗能能力较差;而试件EJ2由于提高了节点连接质量,在梁端狗骨式削弱区形成塑性铰破坏,节点耗能能力较好,抗震性能优良.建议采取措施提高钢梁和端板的焊接质量,尽量采用工厂焊接来保证钢梁狗骨式削弱作用的实现.

外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱节点的试验研究

外包钢-混凝土组合梁是一种新型组合梁,在负弯矩作用下具有良好的工作性能,其与柱连接节点的构造还有待合理设计并试验验证。采用两种不同的构造形式,设计4个外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点,并对其进行低周反复荷载作用下的试验研究。对节点的破坏形态、滞回曲线、强度、延性和钢筋、钢板的应变等性能进行分析,结果表明:通过合理的构造措施,外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点具有较好的受剪承载力、延性和耗能能力,能够满足工程要求。在此基础上对节点的受力机理进行探讨,提出节点核心区受剪承载力的计算公式,计算结果和试验结果吻合良好。

方钢管再生混凝土框架节点抗震性能试验研究

为研究方钢管再生混凝土柱—再生混凝土梁节点的抗震性能,对4个不同构造措施的方钢管再生混凝土柱—再生混凝土梁节点进行了低周反复加载试验,对试件破坏过程及模式进行了细致的观测,并对滞回曲线、骨架曲线、承载能力、耗能能力、延性性能及刚度退化等多项抗震性能指标进行详细分析,以此揭示不同的节点构造措施对方钢管再生混凝土柱—再生混凝土梁节点抗震性能的影响。研究结果表明:各试件的滞回曲线均较饱满,试件的受力过程均可分为弹性阶段、弹塑性阶段和破环阶段;增设节点板或加强环等措施能够提高试件的承载能力与初始刚度;各试件的平均位移延性系数在2.42~3.24具有较好的延性性能;各试件在破坏状态时的等效粘滞阻尼系数均在0.50以上,表明该型节点具有良好的耗能能力;随着加载目标位移值的不断增加,刚度退化规律呈现出先快后慢的特点。

粘钢加固钢筋混凝土轴心受压构件中粘钢利用程度及承载力研究

在粘钢加固的钢筋混凝土结构轴心受压柱中,粘钢的利用程度和承载力与初始加载大小、粘钢种类以及混凝土强度等级有关.本文根据我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中假定的混凝土应力 应变关系和极限应变值,推导了粘钢能被充分利用的界限条件,并且提出了粘钢加固钢筋混凝土轴心受压柱承载力计算公式.

大跨度钢筋混凝土空腹夹层板柱结构研究与应用

介绍一种新型的大跨度钢筋混凝土空间板系结构—钢筋混凝土空腹夹层板柱结构，它具有板系结构的力学优点，板系结构可跨越更大的跨度。它集承重、围护、装修、管道支架吊顶为一体，经济适用、造型美观、施工方便，是一种值得在大跨度钢筋混凝土屋盖和楼盖结构中推广使用的优良结构形式。

角钢加固增层植筋柱节点钢筋、钢板应变分析

实验设计了4个梁柱节点模型,其中1个为完整浇筑成型,其余3个采用植筋锚固深度达不到设计要求的二次浇筑成型,且其中两个进行了外包角钢加固补强。分析了梁柱节点在低周反复荷载下柱内纵筋、加固角钢和加固缀板的应变情况,以及角钢和混凝土协同工作的情况。

钢管混凝土叠合边框内藏钢板-钢桁架双肢剪力墙抗震研究

在大连国际会议中心核心筒墙体抗震设计中,采用了一种钢管混凝土叠合边框墙肢内藏钢板、连梁内藏钢桁架的组合双肢剪力墙。为研究其抗震性能,进行了1个1/7缩尺的这种新型组合双肢剪力墙模型的低周反复荷载试验,分析了其承载力、延性、刚度及其退化、滞回特性、耗能能力和破坏特征,重点研究了钢管混凝土叠合边框、墙肢内藏钢板、连梁内藏钢桁架之间的共同工作性能。研究表明:内藏钢板-钢桁架可显著提高钢管混凝土叠合边框双肢剪力墙的承载力和延性性能;钢管混凝土叠合边框可充分发挥其承载力高、不易开裂、延性好的优势。文中提出了该新型组合双肢剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好。

一种薄壁梁加强结构及其动态抗弯性能分析

针对大客车车身骨架侧墙立柱薄壁梁结构侧翻耐撞性能薄弱的特点,提出了一种等强度贴板加强立柱梁结构。采用LS-DYNA软件对单根悬臂方管在侧向冲击载荷下的动力响应进行了数值模拟,比较分析了不同加强方式下立柱的抗弯性能。结果表明,与薄壁方管、贴板薄壁方管和泡沫铝填充方管相比,等强度贴板方管立柱的吸能性能(或比吸能)显著提高,整体结构在指定冲击位移内充分参与变形,没有出现因局部塌陷而产生的塑性铰,说明这种加强立柱结构是客车侧翻耐撞性立柱的良好型式。

装配式钢板箍焊接栓筋连接框架柱试验研究

通过对4个足尺寸框架柱进行低周反复荷载试验,分别研究装配式钢板箍焊接栓筋连接框架柱在不同轴压比情况下的开裂破坏模式、滞回特性、延性、耗能性能、承载能力及刚度退化趋势。试验表明:在相同尺寸及配筋情况下,装配式钢板箍焊接栓筋连接框架柱比现浇框架柱的承载力偏高、延性性能偏差,其他抗震性能较为相当,钢板箍焊接栓筋连接方式安全可靠。

基于分块压边圈的汽车后柱加强板回弹控制

介绍了用Dynaform软件对汽车后柱加强板在整体压边圈和分块压边圈的2种方式进行成形回弹模拟。模拟结果表明,采用分块压边圈成形方式不仅能减小零件的起皱和开裂,使零件变形更均匀,还能显著减小零件的回弹,提高零件的整体成形质量。

粘钢加固损伤钢筋混凝土柱的抗震性能

采用ABAQUS软件,模拟6根钢筋混凝土柱(其中5根用粘钢加固)受水平反复荷载作用,分析比较粘钢加固前后钢筋混凝土柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等.模拟结果表明:粘钢加固损伤钢筋混凝土柱是一种有效的抗震加固方式,加固后钢筋混凝土柱的抗震性能得到明显改善.

部分柱顶滑移钢筋混凝土结构的滑移柱P-δ效应

为揭示部分柱顶滑移钢筋混凝土结构中滑移柱的P-δ效应,首先对该类柱的上端铰接简化模型的有效性进行了验证,在此基础上考察了不同情况下无侧移滑移柱因P-δ效应引发的二阶弯矩的特点,指出了需考虑二阶弯矩的界限条件,并就此提出了无侧移滑移柱弯矩增大系数的确定方法,然后通过参数修正初步考虑了混凝土非线性对前述结果的影响,最后给出了算例分析.研究表明:小震阶段采用普通铰对滑移柱顶部的摩擦支座进行近似处理是可行的;在某些情况下,无侧移滑移柱因P-δ效应引发的二阶弯矩对柱身最大弯矩有增大效应,此时只需利用无侧移滑移柱的一阶弯矩和弯矩增大系数,即可方便地确定其考虑P-δ效应后的柱身最大弯矩.

部分柱顶滑移钢筋混凝土框剪结构的地震扭转反应分析

通过大量算例分析,揭示了部分柱顶滑移框剪结构因偶然偏心引发的地震扭转效应,以及结构周期比和长宽比对该效应的影响规律,并与常规框剪结构进行了对比,提出了相应的设计建议。研究表明:(1)考虑偶然偏心时,部分柱顶滑移框剪结构的弹性扭转反应略小于常规框剪结构,且结构周期比和长宽比对前者的影响规律与后者几乎相同;(2)随着结构周期比的增加,大震作用下部分柱顶滑移框剪结构的顶层最大水平位移增大幅度总体呈现出上升的趋势,但多数情况下小于常规框剪结构,且上升幅度相比小震时减小;(3)随着结构长宽比的增加,大震作用下部分柱顶滑移框剪结构的顶层最大水平位移增大幅度总体呈现出而先增后降的趋势,且当长宽比在1~2之间变化时上升明显。