Performance study on T-stub connected semi-rigid joint between rectangular tubular columns and H-shaped steel beams

This paper investigates the performance of T-stub connected semi-rigid joint of rectangular tubular columns and H-shaped steel beams.The finite element analysis software ABAQUS is used to analyze the nonlinear performance of the joint under monotonic loading.Meanwhile,the dimensions of T-stub,column and beam are considered as analytic parameters to discuss the performance of the joint.The analysis shows that the thickness and the length of T-stub webs,the height of beam section,bolt diameter,shear connector and the preloaded force affect the performance of the joint largely,and the thickness of the steel tube,the thickness and length of T-stub flange,bolt spacing have relatively little influences on the performance of the joint.The research results indicate that this joint is semi-rigid joint.

带对穿螺栓矩形钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法研究

设置对穿螺栓可以提高钢管混凝土短柱的力学性能,以试件同参数的ANSYS模型为原始算例,研究对穿螺栓的直径和纵向间距、套箍系数、宽厚比、长宽比、材料强度等参数对其轴压力学性能的影响。结果表明:设置对穿螺栓可以提高钢管对核心混凝土的约束效应,核心混凝土的应力分布表现为以对穿螺栓为分界线形成两个有效约束区,且四个角部的应力值最大;随着对穿螺栓纵向间距的减小、直径的增大,试件的承载力、变形能力、延性提高;试件承载力可随着套箍系数的增加、宽厚比的减小、材料强度的增强有小幅度提高。提出带对穿螺栓矩形钢管混凝土短柱的轴压承载力的计算方法,得到的计算值和试验值吻合良好,该方法还同样适用于带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱承载力计算,计算过程简便且准确度高。

南京某国家级重点实验室结构方案设计

文章以南京无线谷紫金山实验室为背景介绍其结构方案设计。紫金山实验室是国家级重点实验室,由于其特殊的建筑功能需求,存在着各种大空间暗室,在结构上表现为多层通高、高位转换等。经过各种结构方案设计研究比较,最终采用受力合理的屋顶吊挂桁架的方案,通过矩形钢管混凝土柱和屋面钢梁刚接的方案来减少计算长细比,从而解决柱子长细比超限问题,同时通过合理布置斜撑来调整整体方案的平面不规则情况。最后采用了钢结构框架-部分支撑-屋顶吊挂桁架的结构体系。

方钢管混凝土柱的地震损伤模型

为建立方钢管混凝土构件的双参数损伤模型,通过7根方钢管混凝土柱在低周反复荷载作用下的滞回性能,获得了各构件破坏时的累积滞回耗能,通过回归分析得到了适合方钢管混凝土柱的双参数损伤模型。研究表明:方钢管混凝土柱在模型中的耗能因子β应为0.042;大于圆钢管混凝土柱的耗能因子,方钢管混凝土柱基于累积滞回耗能的损伤比例要远大于圆钢管混凝土柱。模型的建立对于方钢管混凝土结构的抗震设计及震害分析都具有重要的指导意义。

矩形钢管混凝土柱与钢梁的连接节点设计方法

介绍了《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS1 5 9:2 0 0 4)中节点设计的部分内容 ,主要是关于矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的设计 ,包括梁柱的连接形式、节点抗弯强度的设计方法、节点域的抗剪设计方法 。

低周反复荷载作用下矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的受力性能

本文进行了2种矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点———翼缘全螺栓(BFP)连接节点与外加强环(WFP-BW)连接节点在柱端低周反复荷载作用下的抗震性能试验,分析比较了这2类节点与焊接翼缘板(WFP)连接节点在不同轴压比下的滞回性能、强度与刚度退化、延性比与耗能比、破坏机理与破坏特征,得出了一些有参考价值的结论。

异形钢管混凝土组合柱-钢梁顶底角钢连接节点抗震性能研究

为研究异形钢管混凝土组合柱-钢梁顶底角钢连接节点的抗震性能,对节点试件进行低周往复荷载试验及ANSYS非线性有限元分析。结果表明:破坏源于节点区钢梁翼缘屈曲,顶底角钢屈服形成塑性铰,节点产生大转动变形;各试件滞回曲线较为饱满,呈倒"S"形,延性系数均大于2.55,节点具有较好的耗能能力;角钢厚度、高强螺栓直径对节点承载力和变形能力影响显著,增大角钢厚度及高强螺栓直径,节点延性系数略有降低,但极限承载力明显提高;有限元节点应力分布及破坏特征与试验现象基本一致,屈服承载力、极限承载力有限元计算值与试验值吻合较好;轴压比对节点抗震性能影响较小,相较于螺栓性能等级,钢材强度等级对节点刚度及承载力影响更为显著。

方钢管混凝土柱外置式环梁节点的联结面抗剪研究

根据方钢管混凝土柱外置式环梁节点的受力特点 ,设计了联结面试件 ,进行了八个联结面试件的抗剪试验 ,变化参数为混凝土强度、加载剪跨比、肋钢筋的布置方式及肋钢筋的直径 .分析了试验现象及试件中钢筋应变发展规律 .试验结果表明 ,这种联结面传力方式可用于工程实践 .并提出了面向工程的联结面设计方法 .

矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点设计方法

介绍了《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS1 5 9:2 0 0 4)中节点设计的部分内容 ,主要是关于矩形钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点的设计 ,包括规程推荐的几种梁柱连接型式。

方钢管高强混凝土柱恢复力模型研究

根据23根方钢管高强混凝土柱在反复水平荷载作用下的试验结果,通过理论分析和试验结果的回归分析,提出了方钢管高强混凝土柱的恢复力模型;确定了轴压比、约束效应系数、长细比等主要参数与恢复力模型之间的关系;给出了各特征点参数的计算方法。研究结果表明:最大荷载与屈服荷载的比值、退化刚度与弹性刚度的比值都随着轴压比和长细比的增加而减小,随着约束效应系数的增加而增大;按建议的恢复力模型计算的骨架曲线与试验曲线符合较好。文中建议的恢复力模型既反映了主要影响因素,又便于对结构进行非线性动力分析。

反复荷载作用下矩形钢管混凝土柱的滞回性能研究

文中首先建立了钢管与核心混凝土界面的粘结-滑移滞回模型、考虑包辛格效应的钢材单轴滞回模型和考虑矩形钢管约束效应后内填混凝土的单轴应力-应变滞回模型。在截面纤维模型的基础上,建立了考虑界面粘结-滑移的矩形钢管混凝土柱分析模型,用Fortran语言编制了相应的全过程分析程序。考虑轴压比和截面高宽比两个因素,对19个矩形钢管混凝土试件进行了数值模拟计算,并对荷载-位移滞回关系进行了初步的理论分析。

新型方钢管混凝土框架节点抗震性能试验研究

本文介绍了新型方钢管混凝土柱与钢梁节点在低周反复荷载作用下的试验结果,研究了内填混凝土、加劲肋长度和梁柱相对尺寸等对节点抗震性能的影响,并提出了有关的设计建议。

标准火灾作用后矩形钢管混凝土柱剩余承载力的研究

通过对6个矩形截面钢管混凝土柱按ISO-834标准升温曲线升温作用后的试验,研究火灾作用后矩形钢管混凝土柱的力学性能和剩余承载力.结果表明,在本次试验参数范围内,火灾后裸钢管混凝土柱的承载力损失严重.在确定了钢材和混凝土在高温作用后应力~应变关系模型的基础上,本文计算了火灾作用后矩形钢管混凝土压弯构件荷载~变形关系曲线,理论计算结果得到试验结果的验证.在分析了各参数,如火灾持续时间、构件截面含钢率、钢材种类、混凝土强度等级、荷载偏心率、构件长细比、截面高宽比和构件截面尺寸等影响的基础上,本文提出火灾作用后矩形钢管混凝土柱承载力实用计算方法.

装配式矩形钢管柱与H型钢梁连接节点研究进展

装配式建筑结构与传统的建筑结构相比,可以实现工厂加工制作、现场快速施工安装、建筑垃圾回收、节约资源、保护环境和减少污染,是现代化建筑的发展方向,装配式钢结构符合建筑工业化,体现了绿色建筑的概念.针对装配式矩形钢管柱与H型钢梁连接节点,结合不同构造形式的装配式钢结构连接节点,介绍了该类梁柱连接节点的研究现状,提出了尚待深入研究和解决的问题.

隔板贯通式梁柱节点抗震性能试验研究

设计了低周反复荷载作用下3个十字形足尺隔板贯通式梁柱节点试件(其中2个节点的柱子浇筑了混凝土,1个为空钢管)的拟静力试验。通过研究拟静力试验所得的滞回曲线求得该节点的等效阻尼比,衡量它的耗能能力。从恢复力特性曲线得到了和一次加载相接近的骨架曲线,节点的初始刚度和刚度退化等参数。通过这些从强度、变形和能量等三方面判别和鉴定隔板贯通式梁柱节点的抗震性能,并得出了一些具有参考价值的结论。

方钢管混凝土压弯构件受力-变形过程分析

通过选定合适的钢材和核心混凝土的本构关系，采用分层法计算得出了方钢管混凝土控截面的弯矩－曲率关系，并在此基础上得出了压弯构件的弯矩－轴力关系和力－变形关系，计算得到的弯矩－轴力－曲率关系和荷载－位移关系与试验结果吻合得较好．

基于神经网络的矩形钢管混凝土破坏模态研究

为了研究矩形钢管混凝土柱轴压破坏模态,总结了大量文献的试验数据,并采用Abaqus进行有限元模拟,有限元模拟结果作为研究破坏模态的补充数据.分析结果表明矩形钢管混凝土柱轴压的破坏模态主要分为受压和受弯2种,长细比是影响破坏模态类型的最主要的因素.通过神经网络的预测方法研究受压及受弯2种破坏模态的长细比临界值,同时对矩形钢管混凝土柱的轴压受压受弯破坏模态长细比临界值进行了参数化分析.结果表明:在本文研究参数范围内,受压与受弯2种破坏模态的长细比临界值为32左右,长宽比(长/宽)越小,含钢率越大,约束效应系数越大,临界值越大;混凝土强度越大,临界值越大;钢管厚度越大,约束效应系数越大,临界值越小;钢材强度越大,约束效应系数越大,临界值越小.

爆炸荷载作用下方钢管混凝土柱的动力响应分析

使用ANSYS/LS-DYNA软件,建立TNT炸药、空气域以及方钢管混凝土柱的三维计算模型,模拟钢管混凝土柱在爆炸荷载作用下的动力响应,得到方钢管混凝土柱的整体响应、柱中部位移、压力以及破坏模式.结果显示:在爆炸荷载作用下,方钢管混凝土柱中部破坏最为严重,为弯曲破坏;柱脚发生剪切破坏;柱顶端出现高应力区,但并未发生严重破坏.说明由于钢管对于核心混凝土的约束作用,柱子的韧性和塑性得到较大幅度的提升.

新型矩形钢管混凝土柱-H钢梁节点性能研究

对某钢结构住宅项目中应用的A型方钢管混凝土柱-H型钢梁节点展开研究,对其微改进后得B型节点。考虑不同轴压比,Abaqus建模分析两者在低周往复荷载作用下节点的滞回性能、刚度强度特征、应力分布及破坏形态,考察了不同截面的钢梁与钢柱组合对节点性能的影响,分析表明两类节点滞回曲线饱满,耗能性能良好,强度刚度特征相仿,应力分布及破坏形态符合抗震设计中“强节点、弱构件”的概念要求,都能应用于实际工程,但B型节点在加工制造、材料节约和建筑适用性上更好。

基于性能的高层钢-混凝土混合结构住宅设计

结合建设部2004年科技示范工程-南宁湖滨大厦的设计,介绍钢-混凝土混合结构技术在高层住宅的应用。对高层住宅钢-混凝土混合结构体系进行受力特点和弹塑性性能分析,基本构件和节点的计算与设计,矩形钢管混凝土柱的耐火设计以及对减少该体系钢柱与混凝土墙体这两类竖向构件差异缩短提出相应措施,供同类工程参考。