袋式除尘器角节点梁翼缘削弱的有限元分析

采用非线性静动态有限元方法,分析和比较了梁翼缘削弱前后袋式除尘器角节点的极限承载力和滞回性能,研究了梁翼缘削弱位置、长度和深度尺寸等对节点承载能力、塑性铰发生位置、节点抗震性能等的影响。分析表明,梁翼缘削弱会造成节点承载能力小幅度降低,并造成节点局部应力重新分布,实现塑性铰外移;梁翼缘削弱后,节点的滞回曲线更为饱满,节点耗能性能和延性性能增强;梁翼缘削弱位置、长度和深度尺寸的变化对节点承载能力和抗震性能都有一定影响,但深度参数c的影响最为显著。所做工作可为袋式除尘器节点抗震优化设计提供参考。

钢框架梁翼缘削弱型节点循环荷载作用下的有限元分析及试验研究

基于钢框架翼缘削弱型节点低周往复荷载试验的5个试件和1个普通节点的试件,在合理选择有限单元类型基础上,采用通用有限元软件ANSYS对节点进行了循环荷载作用下的受力性能有限元分析,研究了翼缘削弱型节点的破坏形态、极限荷载、最大塑性转角、延性性能、耗能性能。有限元计算得到的荷载-位移滞回曲线及局部破坏形态与试验结果符合较好。研究结果表明:对梁翼缘进行适当削弱后形成的骨型节点在梁翼缘削弱区域可以形成一个扩大的塑性铰区,耗散大部分能量,避免梁根部应力发展导致梁柱连接焊缝过早出现脆性破坏,并且比传统节点具有更强的耗能能力,是一种较为理想的延性节点。研究结果还表明,梁柱间对接焊缝具有良好质量才能充分发挥翼缘削弱型节点的耗能性能。

钢框架梁翼缘削弱型节点力学性能的试验研究

梁翼缘削弱的梁柱刚性连接是将塑性铰外移的一种典型节点形式。为研究这种连接形式在循环荷载作用下的滞回性能,共进行了6个模型的拟静力加载试验,其中5个模型用于研究梁翼缘的削弱深度、削弱长度、削弱起始位置对节点连接的破坏形态、极限荷载、最大塑性转角、延性性能的影响。作为比较,还进行了一个传统型梁柱全焊接刚性模型连接的试验。试验结果表明:梁翼缘削弱节点比传统梁柱刚性连接具有良好的塑性变形能力和耗能性能,试验中5个节点的塑性转角都大于0.04rad,延性系数大于4.0,达到了抗弯钢框架连接塑性转角不小于0.03rad,延性系数不小于4.0的要求。而普通梁柱全焊接刚性连接的塑性转角仅达到0.026rad,延性系数仅为2.4。5个试件的破坏主要以翼缘削弱处平面外刚度较弱而导致梁发生扭转失稳或梁下翼缘与柱连接的对接焊缝的脆性断裂为主。研究结果表明:将梁翼缘进行适当的削弱后形成的骨型节点可以增加梁柱节点的耗能性能,是一种较为理想的延性节点。

削弱梁翼缘连接轻钢框架的低周反复荷载试验

通过两跨两层削弱梁翼缘连接轻钢框架试件的低周反复加载试验,研究了结构在地震作用下的滞回性能、耗能机制、耗能能力、刚度退化和破坏形态。结果显示,削弱梁翼缘连接轻钢框架具有很好的抗震性能,梁上塑性铰首先出现在翼缘削弱截面处,节点域耗能能力强,本文结论可为多层削弱梁翼缘连接轻钢框架的抗震设计提供依据。

住宅钢结构梁翼缘材料削弱型节点的有限元分析

提出一种利用低屈强比钢实现住宅钢结构节点梁翼缘削弱的新方法。采用非线性静动态有限元方法,分析和比较梁翼缘材料削弱前后节点的极限承载能力和滞回性能,研究梁翼缘削弱位置和削弱长度等对节点承载能力、塑性铰发生位置、节点抗震性能等的影响。分析表明:梁翼缘材料削弱会造成节点承载能力小幅度降低,并使节点局部应力重分布,实现塑性铰外移;梁翼缘削弱后,节点的滞回曲线更为饱满,节点耗能性能和延性性能增强;梁翼缘削弱位置和削弱长度的变化对节点承载能力和抗震性能都有一定影响,需要对削弱参数进行综合考虑。

梁柱弱轴连接翼缘削弱型节点的滞回性能研究

针对钢框架梁柱弱轴连接翼缘削弱型节点的滞回性能和骨架曲线,参照梁柱强轴连接的削弱参数,设计了梁柱弱轴连接翼缘削弱型节点系列试件,应用有限元软件ANSYS研究了削弱区中心至柱中心线距离、削弱宽度以及削弱深度对节点滞回性能的影响。研究结果表明:在往复荷载作用下,节点屈服以前,模型的削弱参数对节点的骨架曲线影响不大;节点屈服以后,削弱参数对节点的屈服荷载和极限承载力的影响比较明显,其中削弱部位的深度对骨架曲线的影响最大,削弱区中心至柱中心线距离对骨架曲线的影响次之,削弱部位长度对骨架曲线的影响最小。研究还表明强轴连接的削弱参数不能完全适用于弱轴连接节点,并给出了梁柱弱轴连接削弱参数的取值范围。

翼缘开长槽孔端板连接节点滞回性能研究

针对梁柱外伸端板连接的不足,提出了在梁翼缘上开长槽孔削弱型端板连接节点形式。利用有限元软件ABAQUS对这种新型节点进行滞回性能分析,探讨了长槽孔起始点距梁端距离a,长槽孔长度c以及长槽孔宽度d这3个参数对于节点滞回性能的影响。结果表明:梁翼缘开长槽孔削弱型端板连接节点在循环荷载下具有良好的滞回性能,同时具有较好的延性,提出了梁翼缘开槽孔的设计建议。

高层钢框架梁柱刚性连接节点的抗震设计

综合比较了钢框架中改进的节点形式，采用带梁翼缘扩大的悬臂梁段高强螺栓拼接的梁柱节点作为设计方案。这种节点属于梁翼缘加强型节点，能够有效的将梁上的塑性铰外移，从而增强了结构的抗震性能。