基于ANSYS的圆孔蜂窝钢梁有限元分析

利用通用有限元分析程序AN SY S建立圆孔蜂窝钢梁模型,研究其应力分布和挠曲变形,并对工程设计提出建议.研究表明有限元分析结果和实测值比较吻合.

设置横向加劲肋的正六边形孔蜂窝钢梁滞回性能研究

为避免蜂窝构件腹板局部屈曲造成结构失效问题,设置横向加劲肋对正六边形孔蜂窝钢梁滞回性能影响应重点研究。该文采用试验和有限元分析方法,研究在往复荷载作用下蜂窝钢梁的破坏模式、局部稳定和滞回性能。试验试件为2根孔间墩板均设置横向加劲肋且开孔率相同但腹板高厚比不同的蜂窝钢梁,并与参数相同的2根无加劲肋蜂窝钢梁相对比。结果表明,在低周往复荷载作用下,孔间墩板均设置横向加劲肋的试件,墩板受到横向加劲肋平面外约束从而减小腹板局部屈曲的影响,破坏主要发生在孔角位置,与无加劲肋的蜂窝钢梁试件相比,设置横向加劲肋试件的滞回性能明显提高。通过分析可知,横向加劲肋布置位置不同,蜂窝梁的破坏形态发生改变,对其滞回性能有较大影响,合理的加劲肋布置位置可有效提高蜂窝钢梁的滞回性能。

多边形孔蜂窝钢梁优化设计初探

提出多边形孔蜂窝钢梁设计的最佳扩张比和确定最佳梁墩宽度的方法。

圆形孔与多边形孔蜂窝钢梁的试验分析

通过对二根圆形孔蜂窝钢梁及一根六边形孔蜂窝钢梁的对比试验,研究这两种不同孔形梁的受力性能、应力分布及承载能力.

蜂窝钢梁—混凝土柱组合节点抗震性能试验研究

为了研究蜂窝钢梁—焊接环式箍筋混凝土柱节点的抗震性能,对4种不同连接形式的蜂窝钢梁—焊接环式箍筋混凝土柱的梁柱节点试件进行低周反复加载的拟静力试验,分析了其节点在模拟地震作用下的破坏形态、承载力、延性、滞回特性等,初步探讨了蜂窝钢梁—焊接环式箍筋混凝土柱的抗震性能.试验结果表明:合理的蜂窝钢梁—焊接环式箍筋混凝土柱节点能满足抗震工程实践要求,并通过不同连接形式节点的受力性能分析对比,最终得出符合抗震设计要求的组合节点连接形式.

端板螺栓连接混凝土柱—蜂窝钢梁节点延性及耗能研究

为研究焊接环式箍筋柱与焊接蜂窝梁连接节点的破坏特征和抗震性能,进行了2个外伸式端板连接节点、2个平齐式端板连接节点的低周反复荷载试验,分析了各节点的破坏形态、承载力、延性、耗能性能、刚度退化等。试验结果表明:外伸式端板螺栓连接型试件的承载力最高,延性最好,耗能能力较强,但在极限荷载之后出现严重的刚度退化。

蜂窝钢梁-焊接环式箍筋砼柱节点抗震受剪承载力

为研究焊接蜂窝钢梁-复合焊接环式箍筋砼柱连接节点的破坏特征和受力性能,进行了4个蜂窝梁贯通型接点、2个外伸式端板连接节点、2个平齐式端板连接节点的低周反复荷载试验。试验表明前三组试件为节点核心区剪切破坏,第四组试件为钢梁翼缘屈服破坏;外伸式端板的约束作用以及高强螺栓预压力的存在,使得节点域混凝土开裂较少,大大改善了节点域的抗剪能力,同时也能增大节点刚度。对节点的抗震受剪承载力进行了分析,并根据试验结果得到了节点核心区抗震受剪承载力计算公式,可供工程实际参考。

火灾高温下受约束蜂窝钢梁悬链线效应研究

火灾下受约束钢梁大变形阶段的悬链线效应,考虑了钢梁轴向拉力对抗弯承载力的贡献,可提高钢梁在火灾下的耐火极限。相同截面高度的蜂窝梁,其抗弯刚度与实腹钢梁基本相同,但其轴向刚度却远小于实腹钢梁,因此蜂窝梁火灾下的悬链线效应与实腹钢梁有较大差别。利用有限元方法研究了具有圆角多边形孔的受约束蜂窝钢梁在火灾升温下的悬链线效应。选取荷载比、梁跨度、梁端轴向约束刚度比以及蜂窝梁的扩展比、孔洞高度为主要参数,研究了梁的轴向力、跨中挠度、端部位移以及弯矩等随温度的变化规律。与实腹钢梁相比,火灾下蜂窝钢梁的最大压力较小,更早进入悬链线效应阶段。

圆形孔蜂窝钢梁简化计算与试验的对比分析

介绍圆形孔蜂窝钢梁的强度简化计算方法和两根梁的试验情况,通过对试验结果与强度简化计算结果的对比分析,验证了简化计算及其假设的合理性。

蜂窝钢梁受力性能分析

本文分析了六边形孔和圆孔蜂窝钢梁受荷时的应力分布特征、挠曲变形特点以及破坏形式。

考虑侧向支撑刚度影响的蜂窝钢梁临界弯矩计算研究

钢梁可通过设置侧向支撑并控制间距避免其发生整体弯扭屈曲,支撑刚度会对钢梁的临界弯矩产生影响。利用有限元方法研究了不同侧向支撑刚度下蜂窝钢梁临界弯矩。研究结果表明,随着侧向支撑刚度的增加,蜂窝钢梁临界弯矩亦逐渐增加;但当支撑刚度达到临界支撑刚度后,随着侧向支撑刚度的增加钢梁临界弯矩不变。根据参数分析结果,提出了根据支撑间距确定临界支撑刚度的简化计算公式。

火灾下蜂窝钢梁腹板屈曲性能研究

通过有限元方法研究火灾下无防火保护蜂窝钢梁孔间腹板屈曲性能及屈曲温度。首先采用有限元传热分析,获得标准火灾下无防火保护蜂窝梁不同受火时刻的三维有限元温度分析结果,然后采用有限元受力分析确定三维有限元温度分析结果下蜂窝梁孔间腹板的受力性能和屈曲温度。传热分布结果表明,开孔后增加了孔洞周边厚度方向上腹板与空气间的热量交换,使得腹板升温速率明显大于翼缘。火灾下结构受力分析结果表明,由于钢材的力学性能随温度升高而降低,而且中心腹板升温速率快使蜂窝梁更易发生孔间腹板屈曲破坏。蜂窝梁的屈曲温度随孔间距及腹板厚度的增大而增大。通过对采用三维有限元温度分布与均匀温度分布的蜂窝梁进行对比分析,结果表明,由于不均匀温度分布使得沿腹板高度产生附加热应力,从而使得孔间腹板屈曲变形增大。

圆孔型蜂窝钢梁补强前后受力性能分析

蜂窝钢梁由于腹板的开孔削弱,使得剪力的作用效果越来越明显,严重降低了蜂窝钢梁的强度和刚度.现提出补强措施:在支座处添加大盖板,并利用ABAQUS有限元分析软件,对圆孔形蜂窝钢梁补强前后进行了有限元分析,将两种情况下的受力性能能进行了对比分析,得出结论.分析结果显示在支座处添加大盖板这种补强措施是非常有效的.为以后的设计提供了依据与合理化的建议.

外伸式端板连接的蜂窝钢梁-复合焊接环式箍筋混凝土柱组合节点抗剪性能研究

通过低周往复加载试验,研究了外伸式端板连接的蜂窝钢梁-复合焊接环式箍筋混凝土柱组合节点的抗剪性能,得到如下结论:由于焊接环式箍筋的约束,三向受压状态下节点域的混凝土抗剪能力比钢筋混凝土节点混凝土的抗剪能力显著提高;外伸式端板连接型蜂窝钢梁-混凝土柱组合节点高强螺栓预压力的存在,使得节点域的混凝土开裂较少,改善了节点域的抗剪性能.

六边形孔蜂窝钢梁的受弯静力性能试验研究

蜂窝钢梁因多用于厂房、多高层建筑和大跨度结构等工程中而得到广泛的运用,其孔形可以做成多种形式,其中,六边形孔和圆形孔是研究比较多的。然而,不同孔型的蜂窝钢梁因其孔形的特点,会产生多种应力现象。以往的研究表明:由于腹板开孔,蜂窝钢梁的腹板刚度会有一定的削弱,这就造成了蜂窝钢梁的整体失稳或者局部失稳。为了研究六边形孔蜂窝钢梁在单调静力加载作用下的受弯性能,在截面尺寸相同的情况下,对连续开孔的钢梁进行试验,通过对实腹钢梁和六边形孔蜂窝钢梁单调静力加载作用下的试验,对比分析了六边形孔蜂窝梁的试验结果。研究结果表明:相比实腹钢梁,六边形孔蜂窝钢梁屈曲表现在孔处,并且从实验数据看出,六边形孔蜂窝钢梁的截面应变低了40%左右;经过有限元模拟分析了云图和弯矩-转角曲线,发现与试件试验结果没有太大的差别;在对六边形孔蜂窝钢梁的抗弯刚度计算过程中,试验跨中挠度是符合费氏空腹桁架法及等效抗弯刚度法简化计算。

圆孔蜂窝钢梁非线性屈曲有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,对圆孔蜂窝钢梁进行非线性屈曲分析,探讨了几何非线性和材料非线性对非线性屈曲抗弯承载力的影响,从而为进一步研究圆形蜂窝梁提供了参考。

装配式约束混凝土柱—蜂窝钢梁组合结构的研究与应用

装配式约束混凝土柱-蜂窝钢梁组合结构,亦称轻型节能RCS组合结构,是一套新型装配式钢梁—混凝土柱结构体系。该组合结构充分发挥了高强材料优势,改进了装配整体式构造,节省用钢量,减轻自重,既降低工程造价,又较其他类型建筑增加使用面积,而且提升了房屋建造业集成化程度,较纯钢结构和纯混凝土结构,更适用于大跨度的写字楼、办公楼及厂房建造。文章详细分析了装配式密置复合连续螺旋箍筋约束高强混凝土柱工形截面焊接六边形孔蜂窝钢梁组合结构的结构性能和设计构造,并论述其施工技术要点,展望该结构体系的应用前景。

混凝土柱-蜂窝钢梁组合节点拟静力试验研究

为研究复合焊接环式箍筋混凝土柱-蜂窝钢梁组合节点的受力性能。对四种不同连接形式的8个复合焊接环式箍筋混凝土柱-蜂窝钢梁组合节点试件进行了低周反复荷载作用下的拟静力试验,分析了各节点的破坏形态、承载力、受剪性能、延性、耗能性能、滞回特性等。试验结果表明:试件的承载力与节点核心区的配箍率有关,对于钢梁贯通型的梁柱节点,宜加强节点核心区的箍筋配置,有利于提高试件的承载力和延性;外伸式端板连接型试件的承载力最高,但在极限荷载之后出现严重的刚度退化,耗能能力差;核心区加设箍筋的钢梁贯通型试件的承载力、延性和耗能能力均比较好,抗震性能好,能够满足工程实践的要求。

外伸式端板连接蜂窝钢梁-混凝土柱组合节点抗震性能试验研究

通过7个1∶2比例外伸式端板连接蜂窝钢梁-混凝土柱组合节点的低周反复加载试验,研究不同螺栓数目、直径及排列方式的外伸式端板连接蜂窝钢梁-混凝土柱组合节点在各受力阶段的抗震性能和合理的节点构造形式。基于试验数据,分析了节点在反复荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性和耗能性能等。试验结果表明:试件的破坏形态和变形与螺栓数目、直径及排列方式有关,外伸端板螺栓连接中螺栓数目多、直径大的节点连接形式的承载力高,抗震性能较好;8个端板螺栓4行2列的排列形式为最合理的抗震节点形式;外伸端板螺栓数量为8个时的延性和耗能性能都能满足抗震的要求。

蜂窝钢梁和腹板开孔钢梁框架梁柱节点抗震性能有限元分析

应用ABAQUS有限元分析软件,考虑了几何非线性、材料非线性、接触非线性、包辛格效应、焊缝缺陷、高强螺栓的预拉力等多种因素的影响,对蜂窝钢框架梁柱节点和腹板开孔钢框架梁柱节点的承载能力、破坏模式、延性性能和耗能能力进行了分析。研究表明:普通蜂窝钢梁柱节点的延性较差,故其不适宜直接用于抗震结构中;腹板开孔钢梁框架通过调整钢梁孔洞大小和孔洞间距可以有效地改善梁柱节点的延性性能和耗能能力并应用于抗震结构中。上述初步分析结论需要进一步通过试验验证。