基于负偏心的钢管插板连接的极限承载力

研究了主管规格为219×6的、有负偏心作用的1/4加肋钢管插板连接的极限承载力,同时借助有限元法分析了常用主管径厚比下不同长径比、不同负偏心距以及定长径比时主管直径、厚度以及节点板长度等参数对主管极限承载力的影响,在此基础上提出了此类节点极限承载力计算的建议公式.结果表明:在常用的主管径厚比下,负偏心对长径比大于30的主管的承载力是不利的,对长径比小于30的主管的承载力是有利的,这主要是由于长径比大于30时主管整体失稳先于局部屈曲,而长径比小于30时主管局部屈曲起主要控制作用;主管直径、厚度以及节点板长度对承载力影响明显;所得出的建议公式具有一定的适用性.

新型钢梁-型钢混凝土剪力墙组合节点抗震性能

采用非线性有限元方法,对提出的一种新型钢梁-型钢混凝土剪力墙组合节点进行低周循环加载非线性研究,并通过参数化分析,探讨混凝土强度等级、混凝土保护层厚度、钢材强度等级、端板厚度和摩擦因数等因素对该类节点抗震性能的影响。结果表明:提出的这种新型盖板犬骨式钢梁-型钢混凝土剪力墙组合节点滞回曲线饱满,抗震性能优越;混凝土保护层厚度、钢材强度等级和端板厚度等因素对节点的抗震性能影响较大。

延性节点简化理论在钢框架的力学应用

采用延性节点的钢框架具有良好的耗能能力,已经在工程中获得更多的应用。但由于延性节点构造复杂,框架实体结构的仿真模拟往往需要耗费大量的时间和精力。为提高数值计算效率,本文将现有普通节点简化理论进行改进优化,提出适用于延性节点的简化理论模型,并分别对3层1跨的实际及采用延性节点简化理论模型的钢框架进行静力加载对比分析,结果表明:采用简化理论模型与实际的钢框架静力加载分析结果吻合良好,说明延性节点简化理论模型用于钢框架简化计算是可行的,误差满足工程安全度需求,并且将极大简化钢框架结构的数值计算过程,成倍提高计算效率。

肋板-盖板非对称加强型节点抗震性能试验研究

由于传统盖板加强型节点和肋板加强型节点存在仰焊、降低净空等诸多问题,提出一种肋板-盖板非对称加强型节点,并通过低周反复静力试验得到了该新型节点的破坏形态和滞回曲线.经过数据分析并与传统对称加强型节点进行对比,结果表明:肋板-盖板非对称加强型节点的延性系数为4.72,等效黏滞阻尼系数为0.361,具有较强的耗能能力,可应用于工程实践.

盖板加强节点钢框架结构层间屈服位移角的研究

结构的层间屈服位移角是量化结构位移延性系数的重要参数,也是结构抗震性能评估的重要指标之一。为研究不同设计参数对盖板加强节点钢框架结构的层间屈服位移角的影响,采用有限元软件ABAQUS建立了4个系列共计12个足尺钢框架子结构有限元模型,并进行了滞回性能分析,基于FEMA 273建议的方法确定了钢框架子结构的层间屈服位移角。研究结果表明:结构层高对盖板加强节点钢框架层间屈服位移角影响较小,而结构跨数、跨度、钢梁截面对盖板加强节点钢框架的层间屈服位移角影响较大。

盖板加强型节点局部试件断裂性能试验研究

为研究钢框架盖板加强型节点焊缝处发生断裂的可能性,设计制作了11个盖板加强型节点局部试件进行单调拉伸试验,研究了加载速率、加强板厚度、焊缝缺陷对局部试件断裂性能的影响。试验结果表明:试件破坏形态主要分为梁翼缘板颈缩断裂和加强板端部角焊缝断裂两类;提高加载速率会导致试件塑性变形能力降低;加强板厚度变化对局部试件影响较小;对接焊缝缺陷对试件的承载能力及焊缝的断裂性能影响不明显;试件对加强板端部角焊缝缺陷较敏感,缺陷处易发生断裂。

多孔波纹钢板拱涵的施工力学行为研究

为研究多孔波纹钢板拱涵在非对称回填施工中的力学行为,依托四川眉山某带加强圈多孔波纹钢板拱涵,考虑填土偏载和大型施工荷载的作用,参照规范,建立线性本构静力有限元模型。以最大等效应力和变形为控制指标,并与无加强圈拱涵对比,分析4种典型工况下波纹钢板的静力响应规律和结构安全性。同时,考虑到拱脚局部受力影响结构安全性,针对单侧回填至拱顶的最不利工况,进一步验算拱脚角钢、高强螺栓和地脚螺栓的承载能力。结果表明:1)加强圈可改善波纹钢板拱涵的力学响应,对最大等效应力的减小程度为5%~8%,对最大变形的减小程度最高可达17.0%。2)单侧填筑至拱顶时,要保证0.5 m以上的最小拱顶覆土厚度;大面积整体回填时,拱顶最小覆土厚度至少为1 m,均小于规范规定值。

盖板加强型节点钢框架子结构抗震性能试验研究

为研究盖板加强型节点钢框架结构的抗震性能,通过3榀1∶3缩尺盖板加强型节点钢框架子结构的低周往复加载试验,分析了此类子结构的滞回性能、刚度、延性、等效黏滞阻尼比,以及此类钢框架子结构侧向倒塌时的层间位移角、层间累积延性及累积耗能系数。研究表明:薄壁钢梁钢框架子结构试件的钢梁端部先屈曲后屈服,对应的层间最大位移角均值为3.5%,层间累积塑性位移角为45.5%,层间累积位移角延性比为43.3,层间累积塑性耗能系数为33.05;厚壁钢梁钢框架子结构试件在钢梁端部进入塑性后,其梁柱连接区域的焊缝断裂,对应的层间最大位移角均值为6.2%,层间累积塑性位移角为85.6%,层间累积位移角延性比为61.2,层间累积塑性耗能系数为72.66;厚壁钢梁钢框架子结构试件的钢梁端部形成理想塑性铰,对应的层间最大位移角可达7.2%,层间累积位移角为162.9%,层间累积位移角延性比为139.3,层间累积塑性耗能系数为117.58。

盖板加强型狗骨式节点的性能分析

基于对"强节点弱构件"这一概念的深化,对现有梁柱延性节点形式实行改进,即局部加大梁端焊缝截面,而且在离梁端一定距离处又适当削弱梁翼缘尺寸(以下称盖板加强型狗骨式节点),使梁端塑性铰外移的同时,梁柱节点既有较强的承载能力,又具备较好延性。利用ANSYS软件对盖板加强型狗骨式节点、狗骨式节点、盖板加强式节点以及普通型四种形式节点进行循环荷载下的非线性有限元分析,分析结果表明:盖板加强型狗骨式节点由于将塑性铰外移,增强了结构的耗能能力及延性性能,而又使节点的承载能力和初始刚度明显高于狗骨式节点,相对于盖板加强式节点,梁端翼缘截面尽管加强,但由于在离梁端一定距离处又适当削弱梁翼缘尺寸,不需要加大柱截面,从而达到节约钢材的目的。