柱与柱法兰连接对多高层钢框架结构性能影响研究

为了研究装配式钢框架结构柱与柱螺栓连接半刚性节点对纯框架整体结构的影响,采用ANSYS有限元分析软件,对8层2跨钢框架整体结构进行了分析,研究了柱与柱半刚性连接钢框架在风荷载作用下的弹塑性性能,得到半刚性柱与柱连接节点对整体结构力学性能的影响规律。由于柱与柱半刚性连接节点的存在,钢框架在变形性能比刚性连接钢框架有一定提高,同时其侧向位移有所增大。对于柱与柱半刚性连接钢框架,由于柱与柱连接节点的柔性影响,会增大整体框架的梁端弯矩。

预制装配式H型钢骨混凝土柱-柱连接受力性能有限元分析

首先设计了一种能够连接模块化预制H型钢骨混凝土柱的节点模块,该新型节点模块具有连接简单方便、传力合理可靠的特点.为研究该新型节点模块在水平荷载作用下的受力性能,通过非线性有限元软件ABAQUS分析剪跨比、轴压比以及不同加载方向3个参数对试件的承载力、初始刚度与延性的影响.结果表明,随着剪跨比增大,试件承载力、初始刚度及延性逐渐降低明显,但延性系数仍大于8,试件延性良好,无脆性破坏.在0.2~0.6范围内增大轴压比,极限荷载与初始刚度呈现出先提高后降低的变化趋势,极限荷载在轴压比为0.3时最大.随着轴压比的增大,延性不断降低.通过改变加载方向,Y向加载的承载力和初始刚度与X向相近,但延性略有提高.基于ABAQUS对预制装配式H型钢骨混凝土柱-柱连接受力性能的研究成果,可为进一步试验研究提供理论基础和设计参考.

装配式RC串联滚轴隔震结构柱抗震性能试验研究

针对地震作用下RC串联滚轴隔震结构受力特征和损伤特点,提出适用于串联滚轴隔震结构柱的新型连接节点。通过开展1/2缩尺拟动力试验,研究采用新型连接节点的滚轴隔震结构柱在不同强度地震作用下的抗震性能。构造适用于滚轴隔震结构的一致危险设计谱,根据结构位移限值要求对滚轴隔震支座进行设计,通过数值模拟验证滚轴隔震支座的减震效果;结合不同超越概率的一致危险设计谱,分别选择地震波对装配式滚轴隔震结构柱进行拟动力试验研究,分析不同强度地震作用下装配柱和现浇柱的破坏形态、滞回曲线、刚度退化、耗能等抗震性能指标。研究结果表明:在超越概率为10%时,通过对非隔震结构柱和滚轴隔震结构柱进行数值模拟,计算得到剪力比为0.5,且通过试验研究发现,在超越概率为2%时,装配式滚轴隔震结构柱损伤指数为0.279,滚轴隔震支座发挥了良好的减震效果,装配柱在罕遇地震作用下发生轻微损伤;在超越概率为2%时,现浇柱最大裂缝宽度发展至1.8 mm,装配柱最大裂缝宽度发展至1.6 mm;对比骨架曲线、刚度退化、累积滞回耗能发现,装配柱承载力、初始刚度和累积滞回耗能较现浇柱略好。

装配式多层钢结构柱-柱连接的研究与展望

装配式钢结构住宅轻质高强、空间利用率高,符合我国“四节—环保”和建筑业可持续发展的战略需求,符合房屋建筑产业化的技术要求,是未来住宅产业的发展趋势。回顾与总结装配式多层钢结构柱-柱连接在静力性能与抗震性能方面研究的现状与进展,包括连接类型、试验、有限元分析等方面的研究,为该钢结构柱连接的进一步研究工作及设计方法提供参考,促进该连接在我国钢结构工程中的应用。

新型预应力装配式圆钢管柱-柱节点连接的受力性能研究

针对装配式圆钢管柱-柱节点的连接,本文提出一种新型的预应力索装配式柱-柱节点的加强式连接。借助于有限元软件ANSYS,对该新型预应力索装配式圆钢管柱-柱连接进行数值模拟,与非装配式的整体圆管柱相比,分析研究不同工况条件下不同构件的变形、新型连接的接触面应力的重分布以及其抗震性能。结果表明,偏心荷载作用下非装配式构件的竖向位移小于新型连接构件的竖向位移;非装配式构件的管底约束水平反力小于新型连接构件的水平反力,新型连接构件的接触面应力重分布的范围是圆截面直径的0.625倍;低周反复荷载作用下各构件的滞回曲线均表现出明显的刚度衰减,因新型预应力连接的接触面摩擦力会使得能量耗散掉一部分,其抗震性能较好,验证了该新型预应力索装配式圆钢管柱-柱节点连接的可行性。

预制装配式钢骨混凝土组合柱抗震性能

为研究预制装配式钢骨混凝土组合柱的抗震性能,采用有限元软件ABAQUS对新型预制装配式钢骨混凝土组合柱建立9个有限元模型,分析连接模块位置高度、加劲板厚度及盖板厚度对其抗震性能的影响规律.研究结果表明:模型最终失效时,位移延性系数均值为3.01,表现良好的变形能力;提升连接模块位置高度,模型的水平承载力、刚度与同级加载位移角下的耗能能力增大,但延性降低;增大加劲板板厚,模型的水平承载力与刚度提高,延性系数减小;增大盖板板厚可提高模型的整体抗震性能.研究结论可为改进预制装配式钢骨混凝土柱连接区的连接形式提供参考.

螺栓装配多高层钢结构梁柱连接抗震性能研究

对三个不同参数螺栓连接的多高层钢结构装配节点的抗震性能进行试验和有限元分析,获得以梁端荷载-位移表征的滞回曲线、骨架曲线、延性性能、转动能力、刚度退化曲线等,分析了法兰螺栓和盖板螺栓对试件受力性能的影响。试验和有限元分析结果表明:通过调整盖板螺栓数量和规格,可以实现梁柱刚性连接和变刚度连接,变刚度连接时,可实现多遇地震作用下不滑移,设防地震和罕遇地震作用下利用盖板与梁翼缘相对滑移耗散地震能量;通过分析螺栓接触面的滑移,认为盖板与梁翼缘滑移构造提高了梁端的变形能力,延性以及耗能能力,实现了摩擦耗能,可以用于抗震设防区结构中。

高强螺旋箍筋约束混凝土柱连接抗震性能试验研究与理论分析

对于采用高强螺旋箍筋约束混凝土柱的装配整体式框架结构,提出了一种新的柱-柱连接方式,即在局部外包钢管设置横穿栓筋进行连接。制作足尺装配整体式柱和整浇柱试件,对其进行低周反复加载拟静力试验。通过观测试件的受力、变形、破坏过程及破坏形态,分析其承载能力、变形能力和耗能能力,验证了新型连接的可靠性。结果表明:在高轴压比下,采用新型连接的高强螺旋箍筋约束混凝土装配整体式柱与相应整浇柱均具有良好抗震性能,可以替代整浇柱应用于高烈度地震设防区的建筑结构中。结合试验,对新型连接的受力机制进行理论分析,提出了连接屈服荷载和破坏荷载的计算式,并通过计算结果与试验结果的比较,验证了理论公式的正确性。

装配式多高层钢结构研究要点与现状分析

装配式多高层钢结构构件或者模块宜工厂内焊接连接,工地全螺栓连接。通过对国内外装配式钢结构建筑的研究和工程应用进行综述,总结了装配式钢结构中柱与柱连接节点、梁与柱连接节点、支撑与框架连接节点、楼板与楼板连接、楼板与梁连接、围护墙体与主体结构连接,以及装配式钢结构整体结构受力与抗震性能的研究成果和研究方法。对国内外研究的问题和发展方向提出了几点建议。