装配式钢质耗能铰连接中开孔削弱钢板阻尼器滞回性能研究

提出一种装配式节点钢质耗能铰连接,对其关键部件开孔削弱钢板阻尼器,进行3种开孔削弱形式的试件轴向往复加载试验,考察开孔削弱钢板阻尼器的破坏模态,研究其滞回性能、骨架曲线、承载能力与延性性能等。探讨开孔削弱长度、开孔削弱宽度、宽厚比、厚度方向间隙等参数对钢板阻尼器滞回性能的影响。建立开孔削弱钢板阻尼器的简化力学模型,提出阻尼器滞回本构模型并对本构模型准确性进行验证。结果表明,阻尼器的开孔削弱钢板在开孔削弱处开裂或断裂,避免了面外屈曲的发生,实现塑性耗能与破坏模式可控;阻尼器滞回曲线饱满,承载力均高于297.31 kN,位移延性系数Δ/Δy均大于4.5,表现出良好的耗能能力、承载能力与延性性能;相比菱形开孔,竖缝开孔削弱阻尼器综合力学性能更优,建议开孔削弱长度a/L为0.25~0.55,开孔削弱宽度b/B为0.2~0.5,宽厚比为12.50~15.63,厚度方向间隙不超过2 mm;提出的开孔削弱钢板阻尼器滞回本构模型能准确地模拟阻尼器滞回性能。

压力容器平盖开孔补强适用的处理方法

从实际工程问题———压力容器平盖开孔补强的案例计算入手,通过对平盖开单个孔(dop≤0.5D_(C))进行补强计算和平盖上开多个孔的适用范围和削弱系数ν进行分析,发现平盖开单个孔等面积补强法计算没有问题,能满足工程要求。但是平盖上开多个孔(平盖结构特征系数K≥0.3)时,还要满足削弱系数K1/V≤0.5的要求,所以适用范围“平盖危险径向截面上开孔宽度总和Σb不超过0.5Di”应改为“Σb不超过0.4Di”。

关于ASME Ⅷ-2附录5-E多孔板等效方法的讨论

热交换器管板开孔区等效为当量圆平板可明显降低管板计算复杂程度,等效精度非常关键,ASMEⅧ-2附录5-E中给出了几种圆平板开孔削弱后的等效方法,用于弹性计算,其中Option A和Option B通过公式计算得到等效参数,Option C通过数值模拟得出等效参数,同时,附录中给出了各向异性参量矩阵的计算方法。以正三角形布管的管板为例,介绍Option A与Option B中等效参数理论依据,比较了两种方案的区别,指导工程人员合理选择。通过5组典型案例对比了ASME规范中各向异性和各向同性等效参数对当量圆平板分析结果的影响,建议在进行较厚管板换热器数值分析时,应适当考虑多孔板各向异性等效参数。

装配式钢质塑性可控铰抗震性能试验研究

装配式混凝土结构节点及其连接是抗震薄弱环节,有必要发展高性能的节点及其连接形式,为此,提出一种装配式塑性可控、可更换部件的钢质塑性可控铰连接节点,并对该节点关键耗能部件——钢质塑性可控铰进行低周往复荷载试验,考察其弯矩-转角滞回曲线、骨架曲线、承载能力、转动刚度、破坏模式、延性、能量耗散能力等抗震性能,研究翼缘核心板开孔削弱对钢质塑性可控铰抗震性能的影响。结果表明:椭圆形开孔削弱与菱形开孔削弱两种构造形式的钢质塑性可控铰滞回曲线饱满,能量耗散量大,延性良好,承载力退化不明显;塑性变形从翼缘核心板最大削弱截面处开始往开孔两端发展,最终在最大削弱截面处开裂或断裂,实现了塑性性能、破坏模式可控。与菱形开孔削弱的钢质塑性可控铰相比,椭圆形开孔削弱钢质塑性可控铰的延性、累积滞回耗能、承载力退化性能及转动能力等更好,但其初始弹性转动刚度相对较小。

装配式钢质铰连接节点中承载-消能金属板滞回性能试验

为了提高装配式混凝土框架节点及其连接的抗震性能,提出一种易装配、可更换的装配式节点钢质铰连接.钢质铰由上下承载-消能金属板、高强钢腹板与销轴连接件等拼装构成.承载-消能金属板的力学特性是钢质铰及其装配式节点传力与塑性耗能的关键所在.为此,开展不同开孔削弱的5个承载-消能金属板试件轴向往复加载试验,考察其破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载力退化、刚度退化、耗能能力及延性等指标.结果表明:承载-消能金属板在开孔截面最大削弱处开裂或断裂,实现了失效模式可控;约束钢套筒有效地约束了内核心板受压屈曲变形,使其滞回曲线饱满,具有良好的耗能能力与延性性能,且强度退化不明显;相比菱形削弱的承载-消能金属板,椭圆形削弱的金属板总体性能更优.