带悬臂拼接段装配式梁柱节点抗震性能研究

提出了一种带悬臂拼接段新型装配式梁柱节点,通过合理的参数设置,研究了节点在不同连接方式、不同加劲件短肢长度以及采用单腋及双腋加劲形式下的刚度退化、承载力及破坏模式变化规律,并建立了精确数值计算模型来进行对比分析研究。研究结果表明:各试件延性系数均超过3,且强轴连接下塑性铰远离节点连接区,具有较好的变形能力;相比于基本试件,采用双加腋加劲形式的节点初始刚度、承载力以及转动能力方面均出现一定程度的下降,承载力退化曲线波动较大,节点受力主要依靠节点域,悬臂拼接段加劲肋应力较小,不建议推广;增加L型加劲件短肢长度不会显著改善节点承载力及转角,但却可以充分发挥L型加劲件的承载作用,减轻节点域承载负担;采用弱轴连接方式的节点在初始刚度、节点转动及承载力方面的性能均劣于基本试件,且后期塑性铰发展不明显,破坏模式为节点连接区域的L型加劲件短肢弯曲变形。研究结果可为装配式结构的发展应用与推广提供参考与借鉴。

桥梁工程节段梁悬臂拼接工艺分析

以某桥梁工程节段梁为例,对悬臂拼装施工组织及主要设备配置进行了总结,并对拼接中的工艺流程和施工工艺进行了分析。实践证明,采用悬臂拼装技术施工质量有保障、工期短、适用于大跨度连续梁施工。

带Z字形悬臂梁段拼接的装配式钢框架节点抗震性能分析

为了解决传统结构装配化程度较低的问题,提出一种适用于装配式钢结构的带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点,在对6个节点进行低周往复试验的基础上,对其进行了拟静力和静力有限元分析.获得了梁端和拼接区的弯矩转角曲线以及节点的破坏模式,并和试验结果进行了对比.得到了接触面摩擦力、孔壁挤压力以及螺栓拉力的变化规律,分析了螺栓数目、螺孔直径、节点加劲肋形式和框架梁形式对节点抗震性能的影响.通过对拼接区加载过程中各个状态的受力分析,构建了拼接区的弯矩转角关系模型.研究结果表明:减少翼缘高强螺栓数目在不显著降低节点承载能力的前提下提高了节点延性和塑性转动能力;翼缘和腹板螺孔开大孔和节点使用三角形垂直加劲肋对节点抗震性能影响很小;拼接区的上下翼缘板件之间滑移并不是同时开始的;加载过程中大部分螺栓的拉力都会有一定程度的损失.

钢框架柱带悬臂梁段拼接节点的弹塑性分析

通过有限元模拟研究了钢框架柱带悬臂梁段拼接节点在弹性极限状态和塑性状态下的应力分布规律,将其受力性能和变形能力与普通无拼接节点进行对比,分析2种不同连接节点的变形性能和不同连接刚度对节点承载性能的影响.结果表明:虽然带悬臂梁段拼接节点的梁翼缘、腹板均有所削弱,但其初始刚度和极限承载力受影响较小,且弹性刚度高于无拼接的焊接节点;而在塑性极限状态下,带悬臂梁段拼接节点的高强螺栓拼接会出现滑移,其转动能力要高于无拼接节点,可见利用拼接滑移耗散地震能量输入是可行的.

钢框架带悬臂梁段拼接节点的承载特性分析

通过有限元计算研究钢框架带悬臂梁段等强拼接节点与可滑移拼接节点的承载特性,得到两者的弯矩-转角曲线和变形、破坏形态,分析不同拼接强度对节点承载性能的影响。经过分析发现虽然可滑移拼接节点的梁翼缘腹板拼接均有所削弱,但其极限承载力并未降低,且转动能力比等强拼接节点提高34.8%;进一步对可滑移拼接节点的变形进行分析,发现滑移能显著提高节点的塑性转角,并给出滑移对转角贡献的公式,与有限元计算结果吻合较好。在对比分析的基础上,给出钢框架带悬臂梁段拼接节点的"强焊弱栓"设计建议,供设计参考。

带悬臂梁段拼接的异型节点弱轴连接的抗震性能有限元分析

为研究带悬臂梁段拼接的异型节点弱轴连接形式的破坏形态及抗震性能,应用ABAQUS软件对该异型节点进行分析。分析在柱端位移循环荷载作用下,带悬臂梁段拼接的异型节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度退化曲线、承载力及延性系数等,并与标准异型节点进行对比。分析表明:与标准异型节点相比,带悬臂梁段拼接的异型节点的承载力和刚度虽有所降低,但位移延性和耗能系数均有显著提高,具有更好的抗震能力。

钢框架带悬臂梁段拼接节点非线性分析

利用平面杆件结构变分方法,考虑材料的非线性,分别对拼接等强型和拼接削弱型带悬臂梁段拼接节点进行分析,得到两类节点的承载力及弹塑性变形的表达式。为了验证解析方程的可靠性,以某6层钢框架的边节点为原型,确定BASE节点的相关构造参数,削弱其等强拼接进而得到WBS节点的设计参数。对两节点分别进行有限元分析和理论求解,对比发现理论解和有限元解吻合较好,表明所作非线性分析得到的方程可以用于该类型节点单向加载的分析。

带悬臂梁段拼接的梁柱连接有限元分析

在考虑几何、材料、状态三重非线性的基础上,对此类节点钢梁拼接节点承载力不同的两个试件进行精细的三维非线性有限元分析,得出此类节点在单向荷载作用下的P-Δ曲线和在循环荷载下的滞回曲线,并将此类节点的性能与无拼接节点的刚性梁柱连接的性能进行对比。结果表明,拼接节点承载力较低的此类节点有良好的延性、塑性转动能力和耗能能力。

悬臂梁段拼接节点耗能的刚性钢框架时程分析

在带悬臂梁段拼接的刚性钢框架中,如果将梁的高强螺栓拼接节点设计得弱一些,可以利用其摩擦消耗地震能量。文中首先根据已有的节点试验研究,提出该类拼接节点2种典型的滞回模型,并通过对试验构件滞回性能的数值模拟,验证所提出模型的有效性。将该模型用于模拟框架结构中的拼接节点,利用SAP2000对框架结构进行弹塑性时程分析,研究耗能拼接节点对框架结构整体抗震性能的影响。研究结果表明,利用拼接耗能的钢框架可以提高结构的耗能能力,从而改善结构的抗震性能。

公路桥梁施工环节悬臂桥梁技术分析

本文针对公路桥梁施工环节中的悬臂桥梁技术进行深入分析。首先,论述了悬臂桥梁的基本原理,并与简支梁进行对比,深入探讨其工作机理、受力特点以及施工中的临时支撑与定位。其次,详细介绍了悬臂桥梁的施工技术,主要涉及分段浇筑法的施工流程、悬臂拼接法的关键技术及临时支撑与应力控制。最后,文章探索了悬臂桥梁的技术创新与优化方向,重点关注了新型材料与施工技术的应用、设计优化以及高效、低成本的施工策略。

非对称三塔连体超高层结构连廊施工方案研究

连体超高层结构属于大型复杂结构,时变特性显著。连廊作为连接各塔楼的纽带,其施工过程对整体结构安全性的影响较大,需要对其施工方案进行研究。以某非对称三塔连体超高层结构为研究对象,建立了该结构的数值模型。采用整体提升法和悬臂拼接法作为连廊的施工方案,分别进行了有限元计算,研究了不同施工方案下塔楼的竖向变形、连廊处各塔楼间的变形差、塔楼与连廊连接处单元的内力。结果表明:2种施工方案均不影响连体结构整体施工阶段的竖向变形规律。相较于整体提升法,悬臂拼接法将导致在连廊施工期间及竣工时刻塔楼结构产生更大的竖向变形、连廊处标高差及连廊连接处单元内力。整体提升法更适合本文研究对象的连廊施工。

预制悬臂拼装施工线性控制研究

悬臂拼接桥梁施工控制就是在结构分析基础上通过对施工过程中的应力及线形进行控制。悬臂拼装施工连续梁桥的建成要经历复杂的施工过程,结构体系也将随施工阶段不同而不断变化。本文通过工程实例,分析悬臂拼接桥梁施工中线性控制的重点,旨在提高施工质量。

钢管混凝土拱桥拱肋吊装分析与扣索索力优化

斜拉扣挂悬臂拼接法在大跨度钢管混凝土拱桥拱肋架设中得以广泛应用,其中扣索是保证施工安全与质量的关键。以某主跨180 m的钢管混凝土拱桥为例,采用基于Midas Civil的未知荷载系数定长扣索法进行优化计算,得到合理的扣索索力和预抬高量。实践表明,该方法简单实用,计算精度高,成拱线形满足设计要求,且扣索可以一次张拉到位。此基础上,对拱肋吊装过程进行静力和稳定性分析,得到一些有益的结论,可为同类桥梁的设计、施工、科研提供参考。

带Z字形悬臂梁段拼接的装配式钢框架节点抗震性能试验研究

提出一种适用于装配式钢结构的带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点。以滑移耗能的理念设计了基础试件,通过关键参数的变化得到六组试件。对六组试件进行了低周往复荷载作用下的试验研究,对节点的破坏模式和拼接区的滑移情况进行了分析,获得了节点的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、转动能力以及刚度退化等抗震性能。结果表明:带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点属于半刚性连接节点,节点变形性能良好。节点能有效利用拼接区摩擦面滑移、螺栓和孔壁挤压以及板件屈服实现耗能。适当减少翼缘高强螺栓数目能有效提高节点延性性能和塑性转动能力。翼缘和腹板螺孔开大孔和使用三角形垂直加劲肋对节点的耗能能力和承载能力影响很小。

钢框架带悬臂梁段拼接节点抗震性能参数分析

利用有限单元方法,考虑材料的非线性,分别对拼接等强型和拼接削弱型带悬臂梁段拼接节点进行分析,考察螺栓预拉力、界面摩擦因数、悬臂段长度、螺栓孔形状、梁端构造措施等因素对2类节点抗震性能的影响.结果表明,拼接等强型节点的抗震性能对上述设计参数几乎没有依赖性,而拼接削弱型节点的抗震性能则显著依赖于各参数的改变.将预拉力由P增大为1.2P或将摩擦因数由0.3增大为0.5均造成节点塑性转动能力降低50%以上;将悬臂梁段长度由500mm减为300mm造成滑移荷载降低20.5%,增为800mm则造成螺栓不出现滑移;梁端构造加强引起节点承载力提高16.8%,塑性转角提高17.5%.因此,高强螺栓预拉力、界面摩擦因数、梁端构造措施是影响拼接削弱型节点抗震性能的关键参数,在设计中需重点关注.

带填充墙的悬臂梁拼接钢框架抗震性能研究

为研究悬臂梁段拼接节点对带填充墙钢框架的抗震性能影响,进行了一榀1/2缩尺带砌体填充墙的悬臂梁拼接钢框架的拟静力试验,并进行了ANSYS有限元验证及参数分析。对结构的全阶段加载的破坏模式、应变变化、滞回曲线、位移延性、骨架曲线、割线刚度及其退化规律和等效黏滞阻尼比等进行分析。试验结果表明:该结构的承载力为183 k N,极限位移为11 mm,位移延性系数为1.88,具有良好的承载能力和位移延性;填充墙先于拼接节点发生破坏,在加载过程中对节点具有保护作用;结构的滞回性能良好,其割线刚度没有发生明显退化。有限元分析结果表明:墙体厚度和框架跨度的改变对结构耗能能力均有不同程度的影响,而框架层高的改变对结构耗能能力影响不明显。

“互”形装配式节点受力性能的有限元研究

"互"形装配式刚性节点将梁上、下翼缘拼接板交错布置在拼接梁与悬臂梁的外侧,拼接板与梁的焊缝均在工厂完成,现场只进行高强螺栓连接的一种节点形式。为了研究该新型装配式刚性节点的力学性能,通过改变翼缘拼接板宽度、厚度和摩擦系数设计了3组试件,应用ABAQUS软件进行有限元模拟分析。结果表明:拼接板厚度越大试件极限承载力越大,耗能越好;拼接板宽度对试件的受力性能影响不大;摩擦系数对试件的耗能影响明显,摩擦系数越大试件耗能性能越好。综合来看,"互"形装配式刚性节点具有良好的耗能和延性机理。此外,还将有限元结果与试验结果进行了比较,两者吻合较好。

常州紫荆公园景观塔钢结构安装关键技术

经方案比选,常州紫荆公园景观塔钢箱梁采用无支撑胎架悬臂拼接、拉索调控变形的安装技术。通过对钢结构的施工全过程进行数值模拟、实时监控,实现了内力和变形的双控。合龙后的检测数据表明,其控制数据均在设计及验收标准允许范围内,证明其有效合理,并具有较好的经济效益。该安装技术首次在国内成功应用。

山区曲线连续钢混组合梁桥整孔吊装施工技术

针对曲线连续钢混组合梁桥因线形、跨度、施工条件、建设工期等限制而带来的施工难题,钢主梁采用架桥机整孔吊装的施工技术。每联每跨的钢主梁用架桥机整孔吊装到位,后一节段前端支承于盖梁上,后端则与前一节段的悬臂端纵向悬拼。某特大桥的实践证明,该方法施工工期短、综合造价低,符合当前装配式工业化技术发展趋势,实际应用效果良好。

快速装配式工字钢钢梁连接的抗剪承载力研究

提出一种快速装配式工字钢梁的悬臂梁段拼接节点,该节点由悬臂梁段、横隔板、加劲肋组成。通过改变加劲肋厚度和肢长、横隔板厚度和锚固长度、T形凸起区长度、剪跨比、截面尺寸、补强方式和试件加载方式。利用ABAQUS软件,分析了该设计节点的破坏模式和受力机理,得到了荷载-位移曲线。研究结果表明:改变上侧加劲肋厚度、T形凸起区长度和补强方式对节点的抗剪承载力影响较大,T形凸起区长度设计为170 mm(T形凸起区长度/腹板高度的一半=0.85)时,或凸起位置设置加劲肋,可以防止集中力位置的腹板发生局部屈曲,且节点抗剪承载力与原截面基本相当;角钢形加劲肋可加强腹板,并有效防止连接部位发生局部屈曲。