装配式损伤可控钢质铰滞回性能研究

为提高装配式梁柱节点的滞回性能,实现其损伤破坏区域的可控制性,提出一种装配式损伤可控钢质铰,钢质铰中设置狗骨式上下翼缘,使塑性铰外移远离节点核心区。设计两种不同构造形式的装配式损伤可控钢质铰,通过低周往复荷载试验与有限元参数分析,考察损伤可控钢质铰的滞回性能与损伤可控性能。结果表明,损伤可控钢质铰的塑性累积耗能发生在翼缘狗骨削弱区域,翼缘非削弱区域未屈服;损伤可控钢质铰的滞回曲线较为饱满,具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力,两种钢质铰的延性系数都在7.0以上,等效黏滞阻尼系数都达到0.5以上,且强度无明显的退化;D字型钢质铰的滞回性能优于T字形钢质铰。L/b_(f)、b/L和c/b_(f)的变化对翼缘狗骨削弱型钢质铰的初始刚度影响较小,峰值承载力随着L/b_(f)、b/L和c/b_(f)的增大而减小,且c/b_(f)对峰值荷载的影响较为明显。

钢框架梁下翼缘削弱型组合节点的滞回性能研究

针对带混凝土楼板的钢框架节点延性性能差,在梁下翼缘焊缝处易于发生破坏的不足,本文提出一种采用上窄下宽且仅梁下翼缘削弱的单轴对称钢梁截面的新型组合节点形式,运用有限元软件ABAQUS对其进行滞回性能研究。结果表明:梁翼缘的削弱方式以及钢梁上、下翼缘宽度比对组合节点的滞回性能有明显影响。合理的组合节点形式可有效缓解组合梁截面的中和轴上移,实现梁上塑性铰外移,提高组合节点的延性;随着梁上、下翼缘宽度比的减小,组合梁截面中和轴逐渐下移,节点的承载能力以及延性有所提高,建议钢梁上、下翼缘宽度比的取值为:(0.6~0.9)。

带可更换低屈服点钢耗能梁段的梁柱节点抗震性能研究

带可更换耗能构件结构形式具有损伤位置可控及震后可更换的优势,本文基于该抗震设计理念,提出了带可更换低屈服点钢耗能梁段的梁柱节点,该节点由矩形钢管柱、H型悬臂短梁、H型钢梁、翼缘削弱型或腹板开孔型可更换低屈服点钢耗能梁段组成。利用有限元软件建立该梁柱节点的数值模型进行拟静力分析,研究节点的滞回性能、总耗能以及延性等抗震性能指标,并分析了节点的破坏模式、损伤机制、端板开口机制及可更换性等。研究结果表明:翼缘削弱型节点的承载力、总耗能、延性优于腹板开孔型节点,两种节点在可更换低屈服点钢耗能梁段位置的损伤及塑性变形较为充分,具有较理想的损伤分布和损伤发展时序,能够实现损伤位置可控,同时此端板连接方式具有较稳定的传力机制,可实现损伤后更换。

翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点受力性能试验

目的试验研究翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点的受力性能,考查翼缘削弱程度以及削弱方式对其受力性能影响.方法在钢筋混凝土梁端翼缘内预埋刚度调节盒,使得梁端塑性铰外移,通过制造6个翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点模型试件,并对试件进行拟静力试验,研究该类型节点的破坏机理;通过改变梁端翼缘内预埋刚度调节盒的数量和方式等参数,考察该类型节点破坏的主要影响因素.结果梁翼缘预埋刚度调节盒对框架梁刚度的调节明显;梁端塑性铰出现在刚度调节盒所处位置,可实现塑性铰外移;试验测得节点的位移延性系数均不小于5.3,抗震性能较好.结论翼缘削弱型钢筋混凝土框架梁柱节点可明显改善普通梁柱节点的抗震性能,通过在梁柱节点翼缘处设置适当数量的刚度调节盒,可更易实现"强柱弱梁"的抗震设防目标.

翼缘削弱型刚性连接节点的受力性能研究

通过拟静力试验以及有限元ALGOR程序,对翼缘削弱型刚性连接节点进行了低周反复荷载作用下试验研究和非线性有限元分析,研究了翼缘削弱型刚性连接节点的破坏形式和受力性能.分析结果表明:翼缘削弱型刚性连接具有较大的连接刚度和理想的耗能性能;梁翼缘处的焊缝强度是决定翼缘削弱型刚性连接节点性能的主要因素,这为翼缘削弱型节点的研究和应用提供了理论依据.

翼缘开孔削弱型节点受力性能分析

为了分析不同削弱参数对翼缘开孔削弱型节点抗震性能的影响,应用ANSYS有限元软件,将不同削弱参数的翼缘开孔削弱型节点和未开孔普通节点进行对比分析,研究了翼缘开孔削弱型节点在不同削弱参数下的骨架曲线、极限承载力、延性和耗能能力。结果表明:相比未开孔普通节点,削弱参数在合理范围内取值,可以使翼缘开孔削弱型节点的耗能能力有较大提高,使抗震性能得到明显改善,同时保证极限承载力和延性只有较小程度的下降。

钢管混凝土翼缘削弱外加强环式节点受力性能研究

加强环式节点在受力时易于在转角处形成应力集中,其破坏也一般集中在节点域区间,因而不能形成"强节点".对经过翼缘削弱处理的外加强环节点进行模拟分析,发现节点受力情况得到明显改善:(1)环板上应力分布得到明显缓和,转角处的应力集中程度明显降低;(2)在弹性受力阶段节点刚度没有下降;(3)在反复荷载作用下,节点域变形很小,环面上的塑性扩展不明显.由此可见,通过翼缘削弱可以明显改善外加强环式节点的受力性能,从而达到"强节点"的要求.

高压容器端盖法兰上螺栓孔对强度的削弱分析

对高压容器端盖法兰的受力情况和螺栓孔对法兰强度的削弱影响进行了分析,认为华特斯法确定法兰强度的计算方法适用于常用直径的低中压法兰,但对高压容器的端盖法兰并不适用。经分析,当容器直径很大、设计压力很高时,应该将螺栓孔中心圆的环向承载截面也作为危险截面进行强度校核。

翼缘开长槽孔端板连接节点滞回性能研究

针对梁柱外伸端板连接的不足,提出了在梁翼缘上开长槽孔削弱型端板连接节点形式。利用有限元软件ABAQUS对这种新型节点进行滞回性能分析,探讨了长槽孔起始点距梁端距离a,长槽孔长度c以及长槽孔宽度d这3个参数对于节点滞回性能的影响。结果表明:梁翼缘开长槽孔削弱型端板连接节点在循环荷载下具有良好的滞回性能,同时具有较好的延性,提出了梁翼缘开槽孔的设计建议。

填充墙对钢框架RBS节点翼缘削弱深度的影响分析

基于等效斜撑理论和填充墙角区压碎应力限值,推导填充墙与框架梁柱之间接触长度的计算式,并以此建立了填充墙约束作用与梁翼缘削弱深度之间的关系式。结合单层单跨钢框架实例,计算了考虑填充墙约束作用的翼缘削弱深度,并借助ABAQUS软件建立不同削弱深度的4种钢框架模型并进行对比分析,结果表明:理论计算所得到的削弱深度符合美国钢结构抗震规范要求,在4种有限元模型中有良好的承载能力和预期的破坏形式。

带翼缘狗骨削弱钢质铰的新型装配式节点设计方法研究

提出一种带翼缘狗骨削弱钢质铰的新型装配式节点,节点由预制梁、预制柱、翼缘狗骨削弱钢质铰和钢管约束核心区等构件组成,可实现装配式钢筋混凝土节点的塑性铰外移和损伤可控。提出两种类型翼缘狗骨削弱钢质铰,分别为T字型翼缘狗骨削弱钢质铰、工字型翼缘狗骨削弱钢质铰。通过研究翼缘狗骨削弱钢质铰力学参数,带翼缘狗骨削弱钢质铰的新型装配式节点的设计,销轴连接件连接设计,螺栓验算和焊缝验算等,提出了带翼缘狗骨削弱钢质铰的新型装配式节点设计方法,可为该类型装配式节点的研究提供理论参考。

装配式翼缘狗骨削弱钢质铰机理分析研究

预制构件的连接区域,是装配式结构抗震的薄弱环节。为此,提出一种采用翼缘狗骨削弱钢质铰的装配式节点,提高装配式结构抗震性能。基于翼缘狗骨削弱钢质铰滞回性能研究,建立翼缘狗骨削弱钢质铰模型,进行有限元分析。研究分析翼缘狗骨削弱钢质铰工作机理,探讨其应力变化和损伤模态。研究结果表明:翼缘狗骨削弱区域控制钢质铰屈服、承载力等滞回性能;钢质铰塑性损伤累积集中在翼缘狗骨削弱区域,钢质铰损伤可控。

可恢复功能装配式梁柱中柱节点抗震性能研究（英文）

目的:提出一种震后功能可快速恢复的装配式中柱节点,并建立其设计理论;考察装配式中柱节点的抗震性能及震后修复性能,并提出设计建议。创新点:提出一种可快速恢复震后功能的装配式中柱节点;2.提出装配式中柱节点设计理论,并通过数值手段对其合理性进行校核;3.试验研究考察基础试件的抗震性能及震后修复性能。方法:1.通过理论分析手段建立装配式中柱节点设计理论;2.利用数值模拟手段通过4组8个算例来验证节点设计理论,并对节点抗震性能进行数值研究;3.对基础试件进行低周往复荷载试验研究及修复试验研究,进一步验证设计理论的合理性,并考察节点的抗震性能及震后修复性能。结论:1.提出的设计理论可准确地预测装配式中柱节点的屈服荷载;2.设计合理的装配式中柱节点具有良好的承载性能及滞回特性,可满足结构震后功能修复要求;3.翼缘连接盖板厚度和材性、中间螺栓间距和梁段间隙参数对节点抗震性能影响较大,需合理设置。

高层钢框架梁柱刚性连接节点的抗震设计

综合比较了钢框架中改进的节点形式，采用带梁翼缘扩大的悬臂梁段高强螺栓拼接的梁柱节点作为设计方案。这种节点属于梁翼缘加强型节点，能够有效的将梁上的塑性铰外移，从而增强了结构的抗震性能。