垫板加强圆主管和支管T形相贯节点抗拉性能研究

为了研究垫板对圆主管和支管T形相贯节点的加强效果及垫板宽度对相贯节点抗拉性能的影响,对两个垫板宽度不同的T形相贯节点和一个未加垫板T形相贯节点进行了试验研究和有限元分析。试验中,主管两端固定,在支管端部施加竖向位移,研究比较了3个T形节点试件极限抗拉承载力、变形和破坏模态及垫板加强效果。并利用有限元分析软件Abaqus对试件进行了有限元模拟,承载力、变形等分析结果与试验吻合较好。通过研究表明:①在主管和支管之间设置垫板改善了普通相贯节点的应力集中现象,提高了节点的抗拉承载力和结构延性;②合理选择垫板几何尺寸能够使主、支管和垫板共同发挥作用承担外荷载,但垫板宽度参数对节点的受力性能影响较小;③通过试验和有限元应力应变分布分析,探明了节点破坏的机理。

鞍形垫板加强T形相贯节点极限承载力分析

利用有限元分析方法对鞍形垫板加强T形相贯节点在支管轴向拉力和压力作用下的极限承载力进行了研究,并在现行钢结构设计规范中关于直接焊接相贯节点的极限承载力设计公式的基础上引入极限承载力提高系数φ建立垫板加强T形相贯节点极限承载力设计公式.分析结果表明,支管轴向拉力作用下,影响φ的主要参数为垫板厚度λ;支管轴向压力作用下,影响φ的主要参数为主支管直径比β和垫板厚度λ.

圆钢管混凝土T形相贯节点耗能机制研究

节点的耗能机制影响其耗能能力,对结构整体的抗震性能影响显著。通过对5个圆钢管混凝土T形相贯节点和1个对比用圆钢管T形相贯节点的轴向往复荷载试验,观察其破坏模式,分析节点轴向荷载-支管加载端轴向位移曲线。结果表明:圆钢管混凝土T形相贯节点的破坏模式有主管受弯破坏、支管屈服破坏、支管屈曲破坏和焊缝破坏;轴向荷载作用下圆钢管混凝土T形相贯节点的合理耗能机制是支管屈曲或屈服耗能。在抗震设防区应通过合理的设计使节点的破坏模式为支管屈服或屈曲破坏。

圆钢管T形相贯节点平面内抗弯承载力试验及计算理论研究

开展圆钢管T形相贯节点平面内抗弯承载力试验研究,考察T形相贯节点的抗弯承载力特性、破坏模式和计算理论。试验结果表明,T形相贯节点的破坏模式为局部屈曲破坏,随着荷载增加,节点区域主管中间位置应变发展最快,首先进入塑性并发生局部屈曲失效;继续加载后,焊缝产生撕裂破坏。对T形相贯节点进行非线性有限元模拟以研究其抗弯承载力特性,分析得到的节点荷载-位移曲线与试验结果吻合较好;节点发生局部屈曲失效,与试验破坏模式相一致。最后,分析了两个无量纲化几何特征参数对节点抗弯承载力的影响,并提出了节点抗弯承载力计算公式。

T形圆管相贯节点的抗弯性能足尺试验

介绍了进行T形相贯节点抗弯性能试验的方案设计。试验表明,试件在受弯作用下的破坏模式为节点处发生屈曲变形和支管处焊缝产生裂缝,说明T形相贯节点在一定条件下可以作为全刚性节点来进行设计,但在施工和加工过程中要保证焊缝的质量。

T形圆管相贯节点的抗弯性能试验与理论分析

介绍了T形相贯节点抗弯性能试验的主要试验结果,并将试验结果与国内外学者的研究成果相比较。试验表明,试件在受弯作用下的破坏模式为节点处发生屈曲变形和支管处焊缝产生裂缝。从荷载—位移曲线说明T形相贯节点在一定条件下可以作为全刚性节点来进行设计,但在施工和加工过程中要保证焊缝的质量。

高温对管桁架节点承载力的影响

用大型有限元分析程序ANSYS对不同温度下圆管桁架T形节点的极限承载力进行了分析。分析计算时,充分考虑了高温引起材料性能衰退的材料非线性以及大变形效应的几何非线性,其中,钢材力学和物理性能参数随温度的降低系数按照在结构抗火方面应用广泛的欧洲规范(EUROCODE 3)采用。首先,进行了节点模型在常温下的极限承载力计算,并将计算结果与我国现行规范方法的计算结果进行比较,验证了所采用ANSYS计算方法的正确性,在此基础上进行高温计算。通过分析,得出不同温度下节点的极限承载力和最大位移,并定量给出节点极限承载力随温度的升高而降低的趋势和变化规律,总结了高温下节点温度及相应极限承载力近似线性的相关关系。

开洞T形圆钢管相贯节点极限承载力研究

为分析开洞T形圆钢管相贯节点极限承载力,确定开洞率对节点极限承载力的影响规律,并给出T形圆钢管相贯节点的开洞设计建议。首先对支管轴心受力T形圆钢管相贯节点的受力机理进行了阐述,建立了参数化节点有限元计算模型,参数包括:支主管管径比、支主管管壁厚度比、开洞率和支管受力状态,并对160个支管轴心受力节点模型进行了非线性有限元分析。结果表明:开洞对支管轴心受拉节点的影响大于支管轴心受压节点;其他条件不变时,支管壁厚越大,极限承载力也越大;满足一定条件时,支管轴心受压T形圆钢管相贯节点开洞率可取到0. 5,而支管轴心受拉节点开洞率只可取到0. 25。