Y形支撑刚构桥合龙顶推力计算及受力性能分析

讨论了Y形支撑连续刚构桥合龙顶推力的设计与计算。在确定墩顶顶推水平位移时,不仅考虑了合龙温差引起的位移,而且还计入了混凝土收缩徐变的影响。以某三跨Y形支撑混凝土连续刚构桥工程项目为实例,运用有限元结构分析方法,比较计算了该桥在不同合龙温度和合龙顺序的情况下的水平顶推力;最后,对各工况的成桥内力和位移状态进行进一步的分析比较,为项目的合龙施工提供了参考。

多点Y形支撑加固坦拱桥理论最优斜撑角度研究

以多点支撑加固坦拱桥技术为依据,选取重庆市某区县三种具有代表性净跨径和矢跨比的空腹式坦拱桥为依托工程,通过大量有限元建模分析,研究这三种跨径坦拱桥采用多点Y形支撑加固技术时,在同一支撑点Y形斜撑角度不同的条件下主拱圈内力的改善情况,寻找出该加固技术加固这三种跨径坦拱桥的理论最优斜撑角度,对今后的加固设计具有很好的参考价值。

前侧入路切开复位Y形支撑钢板内固定治疗O’Driscoll Ⅱ型尺骨冠状突骨折

目的探讨前侧入路切开复位Y形支撑钢板内固定治疗O’Driscoll Ⅱ型尺骨冠状突骨折的临床疗效。方法回顾性分析自2018-01—2020-01采用前侧入路切开复位Y形支撑钢板内固定治疗的11例O’Driscoll Ⅱ型尺骨冠状突骨折,术中探查合并外侧副韧带损伤者行外侧小切口带线锚钉缝合修复。结果 11例均顺利完成手术并获得完整随访,随访时间12~36月,平均19.6月。手术时间50~90 min,平均69.5 min。切口长度5~7 cm,平均6.6 cm。术中出血量100~180 mL,平均136.4 mL。11例均获得骨性愈合,骨折愈合时间8~12周,平均10.7周。1例出现正中神经麻痹,术后1周症状消失。未出现感染、血管神经损伤、骨折不愈合、骨化性肌炎、肘关节僵硬或不稳等并发症。末次随访时患肘屈伸110°~135°,平均117.3°;前臂旋转150°~165°,平均156.4°;Mayo肘关节功能评分为80~100分,平均91.8分;按Mayo肘关节功能评分评价疗效:优9例,良2例。结论前侧入路切开复位Y形支撑钢板内固定治疗O’Driscoll Ⅱ型尺骨冠状突骨折手术创伤小,术中显露充分,固定可靠,术后骨折愈合率高,并发症少,肘关节功能恢复满意。

Y形偏心支撑耗能段长度对结构抗震性能的影响

目的研究Y形偏心支撑耗能段长度对结构的刚度、承载能力以及滞回性能的影响.方法对2榀改变耗能段长度的Y形偏心支撑框架进行循环加荷试验.介绍了试验方案和试验过程,对比分析了试件的承载能力、位移延性、耗能能力以及Y形偏心支撑框架塑性机构.结果耗能段长度对Y形偏心支撑框架强度、刚度以及耗能能力影响较大;耗能段长度越短,Y形偏心支撑框架强度和刚度越大;结构主要由耗能段进入塑性形成塑性机构耗散地震能量;耗能段与支撑之间的连接破坏导致结构失效;试件的位移延性系数为3.62～4.44,结构的位移延性较好.结论 Y形偏心支撑耗能段长度选取合理,结构抗侧刚度高、抗震性能好.

多层高强钢组合Y形偏心支撑钢框架抗震性能试验研究

为研究高强钢组合Y形偏心支撑钢框架结构的抗震性能,进行了一个1∶2缩尺模型的三层结构试件的低周往复加载试验,从结构的承载能力、刚度退化、位移延性、耗能能力及破坏模式等方面评价了结构的抗震性能,试验采用三质点倒三角形比例加载。研究结果表明:高强钢组合Y形偏心支撑结构具有较高的承载能力、较好的位移延性和耗能能力,屈服强度较低的耗能连梁的弹塑性变形耗散了大部分地震能量,而高强钢非耗能构件基本处于弹性受力状态,保证了极限状态下结构的完整性。框架梁与耗能连梁连接节点处受力复杂、应力集中严重,加之楼板对框架梁的约束,该节点处变形较大,使得试件最终在此位置破坏。

Y形偏心支撑钢框架SAP2000非线性分析模型

为研究Y形偏心支撑钢框架结构的弹塑性性能,根据剪切耗能梁段恢复力特性和钢框架的力学性能,提出符合抗震规范的耗能梁段独立剪切铰参数的定义方法,建立Y形偏心支撑钢框架SAP2000非线性塑性铰分析模型.通过3个模型试件在循环荷载下的骨架曲线和有限元分析的PUSHOVER曲线的对比,论证模型的合理性.结果表明,本文提出的改进塑性铰模型能够较为合理地反映Y形偏心支撑钢框架结构的非线性性能.

梁柱节点刚度对Y形偏心支撑半刚接钢框架抗震性能的影响

为了研究不同梁柱节点刚度对Y形偏心支撑半刚接钢框架抗震性能的影响,利用ABAQUS有限元软件建立了不同梁柱节点连接刚度的六层两跨平面钢框架模型,并对其滞回性能进行了非线性数值分析,对比分析了各模型的承载力、侧向刚度、延性、耗能能力等特性。结果表明:随着节点刚度的增大,各模型的屈服荷载、极限荷载、抗侧刚度、延性系数逐渐增大。Y形偏心支撑半刚接钢框架节点刚度越接近理想刚接情况,其抗震性能越好。倒三角水平循环荷载作用下,各模型均为耗能连梁首先屈服,且按照由底层到顶层的顺序逐渐屈服,中间底层柱在受力过程中应力较大,设计时应重点考虑。

Y形偏心钢支撑RC框架结构滞回性能试验研究

为了研究耗能段与RC框架梁采用不同连接节点形式对Y形偏心钢支撑RC框架结构滞回性能的影响,进行了2榀1/3缩尺Y形偏心钢支撑RC框架的低周反复荷载试验。介绍了试验过程,分析了试件在循环荷载作用下的破坏机理、滞回性能、延性、刚度退化规律以及耗能能力。试验结果表明:应用Y形偏心钢支撑加固RC框架合理可行,Y形偏心钢支撑承担了结构80%以上的水平荷载;U型外包钢与框架横梁连接的试件连接节点承载能力较高,耗能段耗能充分,结构的滞回曲线饱满;钢板与框架横梁底部连接的试件滞回曲线捏缩,耗能段耗能不充分,结构整体耗能能力差;U形外包钢与框架横梁连接的试件,耗能段破坏导致结构失效;钢板与框架梁底部连接的试件,连接节点破坏导致结构失效。

Y形偏心支撑钢框架结构的抗倒塌性能评估

按结构影响系数R=3.4设计了4个不同层数的Y形偏心支撑钢框架结构算例,利用ATC推荐的44条远场地震波,用增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)方法对各算例进行了抗震易损性分析,采用基于结构抗倒塌富裕度(collapse margin ratio,CMR)的性能评估方法,评估了结构在罕遇地震和特大地震下的倒塌概率.研究发现:按结构影响系数R=3.4设计的Y形偏心支撑钢框架的倒塌富裕度CMR随结构总层数的增加呈增大趋势,所有算例在罕遇地震下的倒塌概率不超过10%(在5%~10%之间),Y形偏心支撑钢框架基于性态设计时结构影响系数R可取3.4.

基于IDA的Y形偏心支撑钢框架地震反应折减系数和超强系数

按我国现行抗震规范设计了12个不同层数和不同跨度的Y形偏心支撑钢框架算例,利用基于IDA(incremental dynamic analysis)分析的能力谱方法确定了各算例的地震反应折减系数R和超强系数Ω,分析了结构总层数和楼层高跨比对各系数的影响.研究结果表明Y形偏心支撑钢框架的设计地震作用可在我国现行抗震规范的基础上降低20%左右.

基于功能平衡原理和能量耗散系数的Y形偏心支撑结构设计方法

根据功能平衡原理和预先选定的目标位移与屈服机制,可得到Y形偏心支撑结构的基底剪力和各楼层剪力值。结合《建筑抗震设计规范》、短剪切型消能梁段的能量耗散系数和框架梁的耗能折减系数,可得到各楼层消能梁段的塑性剪力和塑性弯矩。详细研究支撑与短剪切型消能梁段的刚度比对Y形偏心支撑结构侧移的影响,可明确刚度比和支撑刚度的合理取值,并提出相应的结构设计方法。基于所提出方法对某6层Y形偏心支撑框架进行设计,并采用静力弹塑性分析法进行验正。算例结果表明:该方法无需进行复杂的计算和迭代,就能使所设计Y形偏心支撑结构满足多遇地震和罕遇地震下的屈服机理和层间位移等要求。

Y形偏心支撑钢框架耗能段长度研究

为研究耗能段长度对Y形偏心支撑钢框架滞回性能的影响,应用ABAQUS 13.0建立了8个不同耗能段长度的Y形偏心支撑钢框架模型并对其进行了数值分析,研究了耗能段长度变化对Y形偏心支撑钢框架承载力、刚度、耗能能力和延性的影响。结果表明:Y形偏心支撑钢框架具有良好的滞回性能,耗能段长度变化对Y形偏心支撑钢框架的承载力、刚度、耗能能力及延性均有较大影响;随着耗能段长度的增大,Y形偏心支撑钢框的承载力及刚度呈降低趋势,功比指数和延性系数先增大后降低。此外,根据有限元分析结果确定了Y形偏心支撑钢框架耗能段长度的合理取值。

带扩孔螺栓连接型消能梁段的Y形偏心支撑结构抗震性能研究

地震作用下,Y形偏心支撑结构需有效增大消能梁段的延性和耗能能力、减小消能梁段的变形,以使其满足"多遇地震、设防地震下无损伤,罕遇地震下损伤较小且震后功能可快速修复"的抗震设防目标。基于短剪切型消能梁段和剪切扩孔型螺栓连接的力学性能,提出一种用于Y形偏心支撑结构中的新型扩孔螺栓连接型消能梁段;采用校正的数值仿真分析法对短剪切型消能梁段、剪切扩孔型螺栓连接、扩孔螺栓连接型消能梁段进行研究,以明确扩孔螺栓连接型消能梁段的力学性能和耗能模式。经对某合理设计的带扩孔螺栓连接型消能梁段的Y形偏心支撑结构分析表明,多遇地震和设防地震下消能梁段无明显变形和损伤,罕遇地震下通过剪切扩孔型螺栓连接和短剪切型消能梁段双重耗能机制,有效提高偏心支撑结构的抗震性能和减小消能梁段的损伤,为偏心支撑结构的抗震设计提供新的思路和方法。

内填Y形偏心钢支撑加固RC框架结构设计方法

随着使用时间的增长,RC框架结构会出现结构性能劣化、使用条件改变、抗震设防烈度提高等变化,结构会存在抗侧刚度不足,需要对其进行加固补强.Y形偏心钢支撑抗侧刚度高,耗能段独立于框架之外,耗能能力好,内填Y形偏心钢支撑加固RC框架结构效果好.在试验研究的基础上,提出了基于耗能段与框架梁连接节点承载能力的Y形偏心支撑加固RC框架的简化设计方法和构造措施.主要包括:耗能段与RC框架梁连接节点的构造和设计;耗能段的选取与设计,耗能段与支撑之间的连接构造;钢支撑的确定和设计,钢支撑与梁柱连接节点的构造和设计以及内填Y形钢支撑的布置.提出的简化设计方法可为类似工程的抗震加固提供设计依据.

高强钢组合Y形偏心支撑框架抗震性能混合试验研究

高强钢组合Y形偏心支撑框架作为一种新型结构体系,结合了高强钢承载力高和偏心支撑耗能能力强的优势。为进一步研究高强钢组合Y形偏心支撑框架结构的抗震性能,以一个3层3跨的高强钢组合Y形偏心支撑框架结构为原型,采用子结构混合试验方法进行了一系列试验研究。选取原型结构中底层带有偏心支撑的框架部分作为试验子结构,其余部分作为数值子结构在OpenSees中进行模拟,从而建立了试验所需的子结构混合试验模型。根据试验结果,验证了混合试验模型的有效性,并对混合模型的主要抗震性能指标进行了分析。结果表明,在不同地震波作用下,混合试验模型的试验结果与整体结构数值模型的模拟结果吻合较好。在罕遇地震作用下,试验子结构的塑性变形主要产生在消能梁段的腹板位置,而框架的梁柱和支撑保持在弹性范围内,符合结构多道抗震设防的思想。

装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构体系抗震性能研究

将短剪切型耗能段和Y形偏心钢支撑引入全装配式混凝土框架结构中,并结合装配整体式混凝土框架结构,可得到一种装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构体系,以更好适应当前抗震要求。为将损伤集中在耗能段和装配式混凝土梁上,提出并研究一种基于弯剪分离的全装配式混凝土梁-耗能段组合节点、一种全装配式混凝土梁柱-钢支撑组合节点。设计某12层装配式混凝土框架-Y形偏心钢支撑结构体系,并采用弹塑性时程分析方法研究其抗震性能。结果表明,在保证各关键节点性能的前提下,该结构在不同地震下均能满足要求,且耗能段率先剪切屈服耗能,随后不带Y形偏心钢支撑的框架梁发生弯曲屈服,与预期抗震性能相符。另外,带Y形偏心支撑的框架梁-梁间采用铰接连接,可有效降低全装配式混凝土梁柱-钢支撑连接节点的受力,防止框架梁产生塑性铰,使结构具有抗震性能好和震后功能可恢复等特点。

带可替换耗能段的Y形偏心支撑框架抗震性能研究

为了研究耗能段采用端板连接的Y形偏心支撑钢框架的抗震性能,设计了2个耗能段连接形式和2组结构高跨比不同的试件。采用有限元分析软件ABAQUS对试件进行滞回分析,研究耗能段连接形式和结构高跨比对试件滞回性能的影响,将试件的正向骨架曲线简化为三折线模型,确定使结构快速恢复功能而替换耗能段的结构层间侧移角的合理范围。研究结果表明:设计合理的端板连接耗能段的Y形偏心支撑钢框架的滞回性能与焊接连接耗能段的Y形偏心支撑钢框架基本相同;基于等能量原理的三折线模型适用于确定耗能段的替换范围;Y形偏心支撑框架的最大层间位移角介于1/350至1/80之间时可替换耗能梁段。

交叉形和Y形耗能支撑钢框架滞回性能分析

为避免Y型耗能支撑钢框架在地震作用下由于耗能梁段对钢梁及楼层产生的不利影响,提出了一种改进的交叉形耗能支撑钢框架结构。采用ABAQUS6.11有限元分析软件对交形耗能支撑钢框架结构进行了滞回性能分析,并与传统Y形耗能支撑钢框架结构从水平承载力、抗侧刚度和耗能能力三方面进行了对比分析。研究表明:在设计合理的情况下,交叉形耗能支撑钢框架具有较大的抗侧刚度和良好的耗能能力,并且其强度、刚度、耗能能力均优于传统Y形耗能支撑钢框架结构。

交叉形与Y形耗能支撑加固RC框架滞回性能的对比分析

为改善Y形耗能支撑加固RC框架的抗震性能,提出了一种新型的交叉形耗能支撑。基于ABAQUS软件对采用Y形偏心支撑、交叉形耗能支撑加固RC框架进行了非线性有限元分析,并同未加固RC框架进行了对比分析,探讨了交叉形耗能支撑加固RC框架的受力机理、水平承载力、抗侧刚度和耗能能力。研究结果表明:交叉形耗能支撑加固的RC框架在水平承载力、抗侧刚度、耗能能力等方面均优于Y形偏心支撑加固的RC框架。此外,交叉形耗能支撑加固方式对原RC框架损伤小,且施工简便。

北京地铁Y形钢支撑焊接质量管理

北京地铁Y形钢支撑焊接质量管理,制定有效的焊接质量管理措施,如人、机、料、法、环5要素控制法,保证了Y形钢支撑焊接质量。