既有建筑与加装电梯的可滑移节点抗震研究

新型可滑移节点能显著提高减震效应,有效改善既有建筑加装电梯的抗震性能。本文提出的新型可滑移节点模型,利用高强螺栓、长圆孔板和橡胶垫将电梯入户平台与既有建筑进行连接,目的是通过螺栓与长圆孔板以及垫板与橡胶垫之间的摩擦进行耗能,抵抗地震作用,减小结构变形。为研究该节点的受力情况,本文设计并完成了4个试件位移加载实验,实验的主要变化参数为底座是否有橡胶以及螺栓的开孔形状。实验结果表明:传统节点的最大耗能系数为0.62,可滑移节点的最大耗能系数为1.45,螺栓开孔形状对试件的性能影响明显,增加橡胶垫使试件耗能增大,可滑移节点试件抗震能力较传统节点有所提高,充分发挥了结构的耗能能力。进一步的参数分析表明:橡胶垫和开孔形状明显影响试件的变形能力,新型可滑移节点滞回曲线比较饱满,表现出一定的“捏缩”现象,整个结构具有良好的抗震性能和耗能能力,实验结果和有限元分析结果吻合良好。

大跨拱形钢桁架屋盖滑移节点设计与应用

某大跨度拱形钢桁架采用滑移施工方法,滑移过程中水平力较大,采用有限元分析软件对滑移节点进行计算分析并优化改进。结果表明,2种滑移节点均能满足施工要求,但改进后的滑移节点明显改善了滑移过程中的应力集中情况,有效提高了滑移过程的安全性。滑移节点在工程中的顺利实施,可为后续滑移节点的设计和计算分析提供依据。

钢框架钢管锚滑移节点外挂蒸压加气混凝土墙板振动台试验研究

提出一种新型外挂蒸压加气混凝土墙板(ALC墙板)连接节点——钢管锚滑移节点(NDR滑移节点),该节点在传统钢管锚节点基础上改进,安装简便且无需预埋件,便于标准化生产。设计了5层1/4缩尺带外挂墙板钢框架模拟地震振动台试验,将其与两种传统刚性连接节点——钢管锚节点和钩头螺栓节点进行对比,研究外挂墙板节点的破坏形式及传力模型。试验选用El-Centro波,地震动加速度峰值APG从0.14g到2.00g逐级增加,结果表明:随着APG的增大,NDR滑移节点外挂墙板在节点连接处未发生明显破坏,与其对应的传统连接节点外挂墙板在节点连接处出现贯穿裂缝,局部有混凝土碎块脱落;该新型连接节点外挂墙板在8度多遇、罕遇地震动及9度极罕遇地震动时能够与主体结构协同工作,具有随动性;节点通过预留长孔的方式,依靠连接件的滑移机制有效保护了墙板,避免连接处遭到严重破坏;在试验基础上对该节点进行力学分析并得出相应的理论公式,为节点的工程应用提供了设计参考依据。

柱端盖板型滑移摩擦节点分层装配钢框架滞回性能研究

分层装配式钢框架是一种能充分体现快速装配性的新型结构形式。基于低损伤抗震概念,针对柱端盖板型滑移摩擦节点(CPSFJ)分层装配式钢框架的滞回性能进行了试验研究和数值分析。研究发现,通过在柱端设置CPSFJ,可以有效实现在大震作用下以滑移摩擦耗能代替结构构件的塑性损伤耗能,进而保护结构主体构件免受损伤。试验结果表明,该结构体系在低周往复加载下,滞回曲线呈现出饱满的弓形,且骨架曲线表现为三段式平顶型,显示出良好的能量耗散能力和稳定的滞回性能。为解决梁端局部刚度不足的问题,提出了梁端加劲肋布置改进方案,能显著改善梁端应力集中现象,降低塑性损伤的可能性。本研究为分层装配式钢框架结构设计提供了新的抗震耗能方案,具有重要的理论意义和应用价值。

柱脚设置盖板式滑移摩擦节点单层钢框架抗震性能研究

钢框架结构柱脚在地震作用下发生塑性屈曲将对震后修复造成困难。基于损伤控制概念,研究在柱脚设置盖板式滑移摩擦节点(CPSFJ)钢框架的抗震性能及损伤情况。设计并制作了2个1/2缩尺的单层钢框架试件,其中一个为柱脚设置CPSFJ钢框架试件,另一个为普通钢框架试件,对其进行拟静力加载试验。普通钢框架在加载结束后,柱脚处屈曲严重。柱脚设置CPSFJ的钢框架,在加载过程中CPSFJ如期发生滑移;钢柱段无明显损伤变形,CPSFJ拼接盖板发生弯曲变形,黄铜摩擦片表面出现磨损,可在震后复位钢柱、更换拼接盖板和摩擦片以实现修复;框架滞回曲线饱满,骨架曲线无明显下降,表现出良好的抗震性能。

两跨连续索在中间节点滑移的一种理论解

基于非线性弹性理论，假定索是理想柔性的且满足虎克定律，根据单索的平衡方程及变形协调条件，推导了两跨连续索在中间节点滑移的一种理论解法，建立了其非线性计算的基本理论和公式，并根据ＮｅｔｏｎＲａｐｈｓｏｎ 叠代方法建立了非线性求解方法和步骤，进行了实例计算．结果表明：本文方法可靠合理，概念清楚，计算简单，精度与非线性数值解非常接近，足以满足工程要求．

RC框架节点的弯矩-滑移转角恢复力模型

本文提出了框架结构梁端纵向受力钢筋在节点中锚固滑移所产生的附加转角的简化计算模型,并在梁柱组合件试验所获得的杆端弯矩-滑移转角滞回曲线基础上建立了杆端弯矩-附加滑移转角恢复力模型。该恢复力模型包括一条基于计算的双线型骨架曲线和一系列基于试验现象的滞回规则。计算结果与试验结果的比较表明,本文提出的杆端弯矩-附加滑移转角恢复力模型可以较好地反映试件的滞回性能,可供框架结构弹塑性地震反应分析时参考。

120m跨度干煤棚网壳累积滑移法施工技术

华能北京热电厂干煤棚采用螺栓球节点三心圆柱面网壳结构。网壳平面尺寸为120m×210m,跨度为120m,网壳顶标高为43.75m,网壳厚3.8m。这在目前国内同类结构中属最大跨度的网壳工程。为了不影响原有发电厂的正常工作并考虑降低工程造价,经多方论证,采用了一种先进的网壳施工方法———网壳累积滑移法。详细介绍了累积滑移的施工方法、滑移的施工验算及滑移节点构造等。

考虑节点滑移时采动区输电铁塔基础的位移限值

依据输电铁塔的螺栓连接角钢节点的加工制作和受力特征,分析了螺栓连接节点的3种受力状态;在总结已有试验结果的基础上,提出了螺栓连接角钢节点滑移变形过程的简化四阶段线性力学模型;建立了考虑节点轴向滑移变形的输电铁塔整体有限元计算模型,分析得到了铁塔在正常运行工况和典型地表变形组合作用下的基础位移极限值.研究表明:考虑节点滑移后,对铁塔在各典型工况下的最终破坏形态没有显著影响,但铁塔斜材的轴力变化规律比无滑移模型更接近比例模型试验的情况;在相同工况下,不考虑节点滑移的分析结果过于保守,这说明可采用考虑节点滑移的模型来计算采动区输电铁塔的基础位移极限值.

基于ANSYS的输电导线找形方法研究

输电导线的初始找形是进行后续各种塔线体系结构动力分析的基础和前提.针对输电导线找形在ANSYS上的实现,本文提出了一种节点滑移法,并将该方法用于实例找形分析中,得到的导线的弧垂值和应力值与它们各自的理论值之间的误差很小,在工程允许范围内,证明了用该方法进行导线找形计算的准确性和可行性.本文提出的节点滑移法与实际架线过程近似,克服了常规方法的一些不足,拓展了导线找形这个课题的研究.

GFRP型材修复四肢角钢格构柱试验研究

通过分别采用GFRP型材和角钢对足尺四肢角钢格构柱进行修复的对比试验,考察了格构柱修复前后承载力、刚度和破坏形态的变化,分析了结构中相关杆件修复前后应变的变化情况、GFRP型材在结构中的力学行为以及螺栓节点滑移对结构刚度的影响,研究了GFRP型材修复格构柱的效果。研究表明:螺栓节点滑移对结构刚度影响较大;GFRP型材修复后格构柱的承载力和刚度与角钢修复后的格构柱相比有小幅提高,且两者的破坏模式相同。证明了GFRP型材修复格构式结构的有效性,为FRP型材修复格构式结构应用于工程实践提供了有意义的参考。

柱端与楼板不同连接方式对结构地震响应的影响研究

本文旨在研究柱端与楼板之间不同连接方式对于结构抗震性能的影响。通过常见的不同连接方式共设计出六个模型:固定框架、下端铰接框架、上端铰接框架、下端滑动框架、上端滑动框架、摇摆框架。通过小型振动台试验输入不同地震波类型及幅值,对比分析各个模型下结构的响应。对比分析表明,放松框架柱的约束可以降低结构的基频,并有效减小结构的加速度响应;不同连接方式的结构的响应受地震波类型的影响显著。

外挂整体装配式墙体及连接抗震性能研究

提出两种新型节点——U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点,用于连接外挂预制墙板与钢框架主体结构,其中对用T型吊挂可控滑移节点的外挂预制墙板加设保温装饰层,实现墙体-保温-装饰一体化。为了研究地震作用下外挂预制墙板钢框架的抗震性能,设计加工3个单层单跨试验构件,即纯框架试件、采用U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点连接的外挂预制墙板钢框架试件,并进行低周往复加载试验,详细对比了3个试件的破坏模式、荷载-位移滞回曲线、刚度退化规律及耗能能力等。研究结果表明:U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点都能有效保证外挂预制墙板在地震作用下不脱落,且变形较小;外挂预制墙板和钢框架结构整体表现出良好的抗震性能和变形能力。