截面修复法在预制装配式混凝土节点加固中的应用研究

混凝土梁柱节点的脆弱性可能导致严重后果,如地震或自然灾害时的坍塌等情况,造成巨大的经济和生命损失。针对加固节点的问题,提出了截面修复法。截面修复法通过替换受损钢筋并进行特殊混凝土浇筑以及外部加固,能够有效提高节点的承载能力和整体完整性。通过有限元分析和试验验证,证明了加固方法的有效性和可靠性。为预制装配式混凝土梁柱节点的加固提供了可行的解决方案,对于确保建筑结构的安全稳定具有重要意义。

装配式混凝土建筑梁柱节点加固方法研究

建筑梁柱节点是受力最多的部位,外力破坏下最先发生破坏,对此提出装配式混凝土建筑梁柱节点加固方法.使用芳纶纤维布实现梁柱节点加固,按照加固层数与加固方式不同制备4种试件,利用千斤顶向试件施加荷载模拟外力破坏,测试各个试件的承载力,同时构建有限元模型计算并绘制试件的滞回曲线、骨架曲线与延性变化.试验结果表明,缠绕两层芳纶纤维布并在节点位置二次加固的试件C具有良好的承载力,从滞回曲线与骨架曲线变化效果可以确定该试件能够承载较为严重的外力破坏,同时该试件延性系数提高率达到21.92%,加固性能良好.

框架节点加固方法探讨

本文介绍了柱加大截面、粘钢及碳纤维加固框架节点的试验方法 ,并对三种加固方法在承载力、刚度。

H型钢梁-方钢管柱节点加固方案对比分析

钢框架结构的梁柱连接一般采用刚接。由于工程中出现梁翼缘未焊接,而上部混凝土板已经浇筑完毕的情况,需要对连接进行加固。针对H型钢梁-方钢管柱节点,采用在梁柱间加焊连接板的加固形式,提出了3种加固方案。利用有限元分析软件ANSYS对3种加固方案进行分析,并与一般的刚接节点进行比较分析。结果表明:加固方案1和方案3均能满足原设计的刚度和强度要求,且方案3的加固效果更佳,其连接构造简洁,施工便利,综合效益好。

某体育馆网架球节点加固设计

福建某体育馆是一个综合体育馆,其屋盖为椭圆形网架结构,长轴71.8米,短轴59.8米。本文着重介绍该体育馆网架在施工过程中,由于焊接球节点的承载力不足停工,经过分析,找出原因,设计了加固方案,并经过节点实验,验证后实施,网架顺利完工,质量可靠,已经使用多年。

钢构雨棚节点加固分析

文章通过一种简单有效的加固处理方法,解决了钢构雨棚拉杆的连接节点因施工错误导致的安全隐患。通过对钢构雨棚的计算分析可知,将拉杆两端的连接节点由铰接改为刚接后,结构的内力基本保持不变,拉杆节点由于刚接引起的剪力和弯矩变化对杆件的影响很小。加固后的钢构雨棚经一年多的实践检验表明加固效果明显。

十字型框架节点加固承载力研究

以核心区没有配箍筋的十字型框架节点为研究对象,研究了加固对试件极限承载力的影响程度,借鉴以往加固试验的试验模型,建立节点有限元模型,用ANSYS结构分析软件对模型进行了非线性分析,以期得到试件的极限承载力性能。

钢结构梁柱节点加固

目前最常用的钢结构加固方式是通过焊接增大钢结构截面的方法,但此方法焊接的工作量大,残余应力无法估量。以某多层工业厂房改造项目为依托,在原梁柱节点的基础上,提出了一种外包混凝土的组合加固节点,并通过大型有限元分析软件ABAQUS对其进行了数值分析,得到了组合节点的应力、应变和损伤情况。研究结果表明,组合节点各部件能够协同受力,结构整体的极限承载能力得到了较大提升;外包混凝土有效解决了钢结构防火、防腐的问题。研究结果可为类似钢结构加固改造项目提供技术指导。

钢板加固螺栓球节点力学性能试验研究

针对螺栓球节点高强螺栓漏拧、少拧的情况,实际工程中常采用焊接钢板加固螺栓球节点来保障螺栓球节点承载力。为探究钢板加固螺栓球节点的破坏形式及极限承载力规律,对三组高强螺栓拧入深度0.5d(d为螺栓直径)螺栓球节点采用钢板加固并进行受拉承载力试验。试验结果表明,钢板加固螺栓球节点虽能提高节点的承载力,但试件高强螺栓和钢板变形很难协调,共同受力不理想,易发生局部破坏。故对原有加固方法进行改进,并进行加固后螺栓球节点拉伸破坏试验。结果表明,改进后的钢板加固螺栓球节点力学性能得到很好的提升,可为螺栓节点加固提供保障。

不同销钉加固胶合木螺栓洞口处节点拉伸性能

木结构螺栓节点在螺栓洞口周围易因应力集中而导致螺孔周围木材开裂,降低节点承载力。采用销类连接件垂直于木材纹理加固有望改善上述破坏现象。为探究不同种类销钉垂直于木材纹理的加固时对胶合木螺栓洞口处节点的增强效果,以及为木钉在增强胶合木螺栓洞口处节点的工程应用上提供试验基础和理论依据,以销钉的材料种类及直径为变量,参考美国标准(ASTM D1761-20)对4组共26个开孔胶合木试件在顺纹方向进行了1 mm/min的匀速单调加载拉伸试验。记录分析了试验前后各个试件洞口处节点的破坏形态、荷载-位移曲线、极限承载力、刚度和能量耗散。结果表明:(1)木钉和钢钉垂直于试件纹理的钉入对试件洞口处节点的破坏模式影响不大,但对试件节点的承载性能有一定提升;(2)木钉对试件洞口处节点的增强效果明显优于钢钉,木钉增强组SS2、SS3和钢钉增强组SS4试件与未加固组SS1试件相比,极限承载力分别提高了19.75%,19.18%和10.83%,能量耗散分别提高了87.48%,82.59%和28.33%;(3)木钉直径的较小变化对节点的增强效果影响不大。采用木钉垂直于木材纹理加固可显著提升螺栓洞口的承载力,有利于提升木结构螺栓节点的承载力。

钢结构梁柱加固节点框架损伤演化过程数值模拟分析

为研究不同因素对钢结构梁柱加固节点框架演化过程损伤的影响,选择4个钢结构梁柱加固节点框架试件作为实验对象,在其他条件不变基础上,改变试件轴压比、钢盖板厚度以及混凝土强度,用ABAQUS软件对钢结构梁柱加固节点框架进行模拟,观察损伤演化过程的应力云图情况,并对屈服位移与峰值位移进行统计。结果表明:轴压比以及钢盖板厚度对受力性能影响不大,混凝土强度对受力性能影响较大,并且随着混凝土强度的增加,钢结构梁柱加固节点框架的承载力也在增加,在节点框架设计时,应适当增加混凝土强度,提高节点框架承载力。

负荷钢桁桥节点连接加固设计方法研究

负荷钢桁桥节点连接在受力情况下加固,面临着加固件及原构件受力不同步、原构件不可随意拆卸、加固后传力路径复杂等问题。钢桁桥设计往往采用“强节点,弱杆身”的原则,节点连接加固的同时,其连接杆身往往需要一起加固,两者不可分割,连接构造对传力效果及其有效性起到关键性作用。依托上海市松浦大桥大修工程,以控制既有原构件满足现行规范要求为原则,围绕负荷钢桁桥节点连接加固设计展开研究。首先,对4种节点连接加固构造方案进行了分析,指出负荷钢桁桥节点连接加固设计应尽量避免原连接件的拆除,并应与杆身加固件的连接构造统筹考虑;然后,基于构造方案4,给出3种节点连接加固计算方法及流程,并通过算例说明了3种方法的不同之处,提出节点连接加固后应为杆身加固件传力提供足够的支撑刚度,避免在杆身端部加固件内力向原构件转移;最后,通过成桥试验结果,对设计进行校正,论证了设计方法的正确性。

增设角部阻尼器箍头榫木节点的抗震性能

为了给广府木结构的修复提供理论依据,采用菠萝格木材设计制作了5个箍头榫节点试件。考虑到榫卯构造尺寸的影响,首先进行了未加固无损节点的拟静力试验。然后,采用对原有外观影响较小的雀替型阻尼器对上述节点损坏试件进行加固,以尽可能保留建筑的原始风貌。最后,对加固节点进行拟静力试验,以研究节点的抗震性能变化以及阻尼器的加固效果。结果表明:采用阻尼器加固后的节点试件在加载至破坏时,榫卯处压痕明显,梁外榫外侧劈裂、脱榫现象明显,阻尼器脚部的橡胶与钢板有一定的脱离现象;对节点增设阻尼器能够弥补节点初期损伤导致的受力性能下降,为残损榫卯节点提供较好的后期刚度,提高节点的承载能力和耗能能力;与未加固试件相比,增设阻尼器后,试件的后期刚度、极限承载力、总滞回耗能均有所增加,分别提高18%、19%、20%以上。文中还在已有简化力学模型的基础上,结合OpenSees,提出了一种应用于箍头榫木结构的宏观模型建模方法。采用该方法得到的节点滞回曲线与试验结果吻合良好,可以有效模拟阻尼器加固的箍头榫木节点的滞回耗能特性。

古建筑木结构透榫节点地震损伤演化模型研究

为定量评估古建筑木结构透榫节点的地震损伤程度与地震损伤演化过程,对Kratzig地震损伤模型进行了改进。分别基于刁波地震损伤模型、Kratzig地震损伤模型以及改进的Kratzig地震损伤模型对3组透榫节点进行了地震损伤分析,研究了3种模型的适用性。为了对实际工程中的透榫节点松动进行地震损伤评估,基于改进的Kratzig地震损伤模型,考虑了节点松动对改进的Kratzig地震损伤模型的影响。结果表明:改进的Kratzig地震损伤模型在描述透榫节点地震损伤中表征效果最好,能够克服地震损伤模型与Kratzig地震损伤模型的不足;随着松动程度的增大,透榫节点损伤指数增长减缓,最终破坏时损伤指数减小。最后根据国内抗震设防规范,结合古建筑木结构地震损伤评估,提出了透榫节点性能水准分类及每个阶段的加固建议。

混凝土结构中梁柱节点核心区加固方法研究

建筑结构抗震设计中的“强节点弱杆件”理念虽早已成为业内共识,但多年来国内混凝土结构的检测鉴定、加固设计与施工却极少涉及梁柱节点核心区,由此可能使需加固结构的抗震构造与抗震性能存在缺陷或隐患。基于现行相关规范、规程要求,结合实际工程需求和分析研究、及作为现有混凝土梁柱节点核心区加固措施的补充,提出了适用性较好的高强材料置换节点核心区外周截面加固新方法,详述了其常用置换截面算法的推导过程及相应技术说明和实用建议,并在文后简述了某工程应用该方法加固梁柱节点核心区的成功案例,可供混凝土结构加固改造设计与施工参考。

雀替型阻尼器加固箍头榫木框架结构的抗震性能

为研究广府古建筑木结构的抗震性能及加固方法,采用菠萝格木材,设计并制作了两榀不同结构形式的典型广府木祠堂箍头榫框架,提出并制作了用于木结构榫卯节点加固的雀替型阻尼器,对雀替型阻尼器加固前后的木框架进行低周往复荷载试验,研究结构的抗震性能及阻尼器的加固效果。研究结果表明:阻尼器可以弥补初次加载产生的损伤,在转角不大时给残损的榫卯节点提供较高的初始刚度,并在榫卯节点自身开始闭合时与之协同受力,提高节点刚度、极限承载能力和耗能能力,使得加固试件的极限承载能力高于未加固试件;未加固试件经过加载,出现了榫卯脱离、榫卯局部压屈现象,加固试件的破坏形式主要为榫卯脱离、榫卯局部压屈和竖向顺纹劈裂裂缝;各节点的滞回曲线呈现明显的“捏缩”现象,榫卯节点强度退化系数均大于0.83,在循环荷载作用下表现出稳定的承载性能,随节点转角的增大,各节点的环线刚度、等效粘滞阻尼系数呈现逐渐减小并趋于稳定的趋势;边跨框架试件节点的等效粘滞阻尼系数逐渐稳定于0.1~0.2,而中跨框架试件节点的等效粘滞阻尼系数逐渐稳定于0.05~0.1,且经过阻尼器加固,边跨框架与中跨框架试件的总滞回耗能分别提高了67%和19%。

方钢管桁架垂直相贯缺陷节点的加固方法

方钢管桁架垂直相贯节点在工程施工过程当中,由于现场节点焊接连接时出现了对接误差,造成连接区域焊缝长度不足,出现局部应力集中现象,导致承载力减弱,因此需要对此类节点进行加固补强.以某工程钢结构罩棚中的个别有缺陷的方钢管桁架垂直相贯节点为例,采用ANSYS有限元软件分别对缺陷节点、无缺陷节点及不同加固方式下的节点的极限承载力进行数值模拟研究.对比分析不同加固方案下节点的破坏模式与极限承载力,制定出最优加固方案.研究表明:与端部分别采用1块、3块顶板加固方案相比较,采用2块顶板加固方案的节点承载力明显提高.

木结构榫卯节点抗震性能及加固对比试验研究

为研究不同加固措施对木结构榫卯节点抗震性能的影响,参照西南地区传统木结构典型榫卯节点做法,制作透榫、半榫和燕尾榫3类共5组榫卯节点试件开展节点拟静力试验,其中4组分别采用扒钉、钢板和木条(两组)加固。对比研究加固与非加固节点试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、节点拔榫量和耗能能力等抗震性能参数。结果表明:未加固榫卯节点的主要破坏形态是榫头卯口挤压开裂、榫头拔出,加固节点主要以扒钉断裂、钢板弯扭屈服和木条断裂形态而破坏;所有加固措施均能有效提升节点承载力和降低节点拔榫量,加固节点拔榫量降低比例均超过5%;与扒钉、钢板加固相比,采用木条加固对节点承载力提升效果最为显著,加固后,半榫和燕尾榫节点负向承载力提高超过10倍。同时,木条加固半榫节点的耗能能力提升超过2.6倍,扒钉、钢板加固节点也能明显提升其耗能能力。

粘角钢加固混凝土框架节点核心区抗剪承载力分析

通过对粘角钢加固混凝土框架节点的低周反复荷载试验,着重分析了加固后的混凝土框架节点核心区抗剪承载能力,明确了节点区的受力机理,在规范公式基础上给出了粘角钢加固后的混凝土框架核心区抗剪承载力计算公式,并用试验结果进行了验证。

某热电厂锅炉钢框架结构的计算分析及加固设计

以某热电厂锅炉钢结构框架改造为例,利用Midas与盈建科软件建立计算模型。通过对坍塌钢框架改造前和改造后模型的分析计算,提出了加固方案。地震和风荷载位移曲线表明,加固后钢结构性能指标明显增强。结合实例对钢结构加固进行的探讨和研究,可在钢框架结构的加固加层设计中借鉴与应用,对钢结构建筑抗震加固具有参考价值。