铰接约束下梁端采取加强措施蜂窝组合梁抗火性能数值模拟

为研究铰接约束下蜂窝组合梁的抗火性能,利用ABAQUS对铰接约束蜂窝组合梁进行了数值模拟分析,参照课题组所做梁端约束蜂窝组合梁试验,验证了有限元模型的正确性,分析了位移变化规律以及采取加强措施(关闭梁端孔洞、设置梁端加劲肋、改变梁端开孔率以及改变梁端腹板长度)对蜂窝组合梁抗火性能的影响。模拟结果表明:在受火过程中,为蜂窝组合梁设置加劲肋可以帮助其抵抗挠曲变形;梁端是否开孔是影响蜂窝组合梁挠曲变形的主要因素,梁端不开孔时,蜂窝组合梁可以有效抵抗挠曲变形和扭转屈曲等。

铰接约束圆孔蜂窝组合梁抗火性能试验研究与数值模拟

为研究铰接约束圆孔蜂窝组合梁的抗火性能,对圆孔蜂窝组合梁进行恒载升温试验和数值模拟分析,研究圆孔蜂窝组合梁在火灾全过程的温度分布、位移变化、破坏形态和耐火极限。结果表明:圆孔蜂窝组合梁孔间腹板和孔边腹板的温度变化基本一致;停止升温后,圆孔蜂窝组合梁经历收缩反拱、挠曲回落和变形恢复三个阶段;圆孔蜂窝组合梁板端形成明显的斜裂缝,且板端斜裂缝在升温阶段和降温阶段发展方向相反,板面纵向裂缝在降温阶段进一步形成、延伸和扩展;蜂窝钢梁端部腹板和下翼缘形成明显的局部屈曲,且下翼缘局部屈曲主要位于梁端第一开孔处;铰接约束圆孔蜂窝组合梁耐火极限时间为78min;数值模拟结果和试验结果吻合良好。

蜂窝钢梁—混凝土柱组合节点抗震性能试验研究

为了研究蜂窝钢梁—焊接环式箍筋混凝土柱节点的抗震性能,对4种不同连接形式的蜂窝钢梁—焊接环式箍筋混凝土柱的梁柱节点试件进行低周反复加载的拟静力试验,分析了其节点在模拟地震作用下的破坏形态、承载力、延性、滞回特性等,初步探讨了蜂窝钢梁—焊接环式箍筋混凝土柱的抗震性能.试验结果表明:合理的蜂窝钢梁—焊接环式箍筋混凝土柱节点能满足抗震工程实践要求,并通过不同连接形式节点的受力性能分析对比,最终得出符合抗震设计要求的组合节点连接形式.

端板螺栓连接混凝土柱—蜂窝钢梁节点延性及耗能研究

为研究焊接环式箍筋柱与焊接蜂窝梁连接节点的破坏特征和抗震性能,进行了2个外伸式端板连接节点、2个平齐式端板连接节点的低周反复荷载试验,分析了各节点的破坏形态、承载力、延性、耗能性能、刚度退化等。试验结果表明:外伸式端板螺栓连接型试件的承载力最高,延性最好,耗能能力较强,但在极限荷载之后出现严重的刚度退化。

负弯矩下钢-混凝土蜂窝组合梁力学性能研究

目的研究负弯矩及弯剪作用下钢-混凝土蜂窝组合梁的破坏形态,分析不同参数对蜂窝组合梁力学性能的影响.方法在集中荷载作用下对一根蜂窝组合梁和一根蜂窝梁进行静力试验,研究在负弯矩和剪力共同作用下,钢-混凝土蜂窝组合梁的受力状态和破坏模态.以蜂窝组合梁静力性能试验为基础,建立有限元模型,将模拟结果与试验结果对比以验证模型合理性,进而研究腹板高厚比、翼缘宽厚比以及是否设置混凝土板等影响因素对蜂窝组合梁受力性能的影响.结果设置混凝土板,对于蜂窝组合梁负弯矩下的承载力有相应的提高,混凝土板对承载力的贡献为7%左右;在混凝土板受拉情况下,减小腹板高厚比和翼缘宽厚比对蜂窝组合梁的承载力均有提高,增大钢筋纵向配筋率可以提高蜂窝组合梁的开裂荷载.结论腹板高厚比、翼缘宽厚比以及混凝土板纵向配筋率对蜂窝组合梁力学性能均有明显影响,设置混凝土板可以小幅提高组合梁承载力.

钢—混凝土蜂窝组合梁的剪应力分析

介绍了钢—混凝土蜂窝组合梁的优点,通过对钢—混凝土蜂窝组合梁施加均布荷载和集中荷载,分析了该组合梁的力学性能,以明确钢—混凝土组合梁的工作状况,为其推广应用提供技术支撑。

复合材料蜂窝夹层结构翼梁优化设计

利用三明治夹芯板理论,对蜂窝夹层结构翼梁进行预先等效处理,把夹层板用当量层合板模拟,将蜂窝芯子看作一特殊单层,则复合材料蜂窝夹层梁模拟成了复合材料层合结构梁。以质量最轻为目标函数,以材料的设计许用应力和单元满足应变要求作为约束函数,利用MSC.NASTRAN对当量复合材料层合结构梁进行尺寸优化设计,得到最优蜂窝芯子厚度、各铺层角度的铺层厚度。按照层合板铺层设计一般原则得到合理的单层铺层角度以及铺层顺序。

铝合金蜂窝板-杆组合网格结构的等效刚度研究

铝合金蜂窝板作为典型的轻质高强材料已被广泛应用于航空航天领域。由于大跨空间结构对自重特别敏感,为此将蜂窝板与单层铝合金网壳可靠连接,形成一种新型组合网壳,前期研究结果表明,该结构显著提高了单层铝合金网壳的整体刚度及稳定性。为探究蜂窝板与铝合金杆之间共同工作的性能,以及该类组合结构的简化计算方法,设计制作了3组铝合金蜂窝板-杆组合网格结构试件开展承载力试验,并建立精细化有限元模型,进行了弹塑性分析,最后在理论分析的基础上提出了等效抗弯刚度及等效薄膜刚度的计算公式。

部分包覆H形蜂窝钢-混凝土组合梁抗震性能试验研究

部分包覆H形蜂窝钢-混凝土组合梁简称PEC-H梁,具有混凝土一次浇筑成型、混凝土整体性好等优点。但PEC-H梁是新型组合结构,相关研究较少,故对其开展抗震性能试验研究。进行了主钢件腹板开设正六边形孔洞的PEC-H梁弯剪滞回试验,得到了试件的弯矩-转角曲线,研究了其转动刚度、延性、耗能性能等抗震性能,采用ABAQUS有限元软件对试验进行了模拟,分析了试件钢筋和主钢件的应力分布情况。试验结果表明:PEC-H梁的破坏形态主要为孔洞附近的混凝土出现“X”状斜裂缝,翼缘在靠近孔洞部位产生局部屈曲,孔洞弯折处腹板断裂;主钢件腹板开设正六边形孔洞的PEC-H梁试件抗震性能较好,滞回曲线存在轻微的捏缩现象,刚度退化速度先快后慢,延性系数为4.9,耗能系数约为2.2;有限元模拟分析表明PEC-H梁中的钢筋塑性发展程度较低,主钢件塑性发展程度较高。

复合材料尾梁蜂窝区避免凹陷成型工艺方法研究

复合材料尾梁是直升机的关键部件,尾桨的主要作用是提供反力矩,保持飞机的平衡。同时,利用尾桨的变矩作用控制直升机的航向,对直升机的空气动力性能和强度影响甚大,其状态和质量决定着飞行安全,所以在生产过程中对工艺方法的控制要求极为严格。本文介绍了尾梁的成型方法,分析了蜂窝区凹陷产生的原因,并针对此类缺陷进行了工艺改进研究。试验验证了新的成型工艺方法对缺陷的预防效果,该方法能有效避免由于蜂窝区凹陷导致尾梁的缺陷和报废。

装配式约束混凝土柱—蜂窝钢梁组合结构的研究与应用

装配式约束混凝土柱-蜂窝钢梁组合结构,亦称轻型节能RCS组合结构,是一套新型装配式钢梁—混凝土柱结构体系。该组合结构充分发挥了高强材料优势,改进了装配整体式构造,节省用钢量,减轻自重,既降低工程造价,又较其他类型建筑增加使用面积,而且提升了房屋建造业集成化程度,较纯钢结构和纯混凝土结构,更适用于大跨度的写字楼、办公楼及厂房建造。文章详细分析了装配式密置复合连续螺旋箍筋约束高强混凝土柱工形截面焊接六边形孔蜂窝钢梁组合结构的结构性能和设计构造,并论述其施工技术要点,展望该结构体系的应用前景。

混凝土柱-蜂窝钢梁组合节点拟静力试验研究

为研究复合焊接环式箍筋混凝土柱-蜂窝钢梁组合节点的受力性能。对四种不同连接形式的8个复合焊接环式箍筋混凝土柱-蜂窝钢梁组合节点试件进行了低周反复荷载作用下的拟静力试验,分析了各节点的破坏形态、承载力、受剪性能、延性、耗能性能、滞回特性等。试验结果表明:试件的承载力与节点核心区的配箍率有关,对于钢梁贯通型的梁柱节点,宜加强节点核心区的箍筋配置,有利于提高试件的承载力和延性;外伸式端板连接型试件的承载力最高,但在极限荷载之后出现严重的刚度退化,耗能能力差;核心区加设箍筋的钢梁贯通型试件的承载力、延性和耗能能力均比较好,抗震性能好,能够满足工程实践的要求。

外伸式端板连接蜂窝钢梁-混凝土柱组合节点抗震性能试验研究

通过7个1∶2比例外伸式端板连接蜂窝钢梁-混凝土柱组合节点的低周反复加载试验,研究不同螺栓数目、直径及排列方式的外伸式端板连接蜂窝钢梁-混凝土柱组合节点在各受力阶段的抗震性能和合理的节点构造形式。基于试验数据,分析了节点在反复荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性和耗能性能等。试验结果表明:试件的破坏形态和变形与螺栓数目、直径及排列方式有关,外伸端板螺栓连接中螺栓数目多、直径大的节点连接形式的承载力高,抗震性能较好;8个端板螺栓4行2列的排列形式为最合理的抗震节点形式;外伸端板螺栓数量为8个时的延性和耗能性能都能满足抗震的要求。

基于ANSYS的钢-混凝土蜂窝组合梁承载能力分析

以钢-混凝土蜂窝组合梁代替煤矿巷道钢棚支护为研究目的,以具有代表性的蜂窝组合梁(六边形开孔和圆形开孔)模型为基础研究对象,分析了钢-混凝土蜂窝组合梁的承载能力,并通过ANSYS分析了钢-混凝土蜂窝组合梁在腹板削弱后其截面的正应力以及剪应力的变化特点。结果表明:钢-混凝土蜂窝组合梁的受力性能比蜂窝梁更优越,能够起到良好的支护作用;圆形开孔钢-混凝土蜂窝组合梁比正六边形的受力性能更接近于实腹式组合梁,由于没有棱角的存在,圆形开孔大大的降低了由于开孔带来的应力集中现象。

装配式钢结构住宅体系的优化研究

为了加快建筑产业现代化的步伐,解决当前钢结构住宅存在的问题,通过实地考察和研究针对装配式钢结构住宅体系提出几种新的做法。该体系柱采用矩形管内灌混凝土;梁采用开孔扁梁,钢筋桁架组合楼板下承于钢梁下翼缘,既能保证钢梁的稳定性又提高了钢梁的防火性能;梁柱采用半刚性节点缓解了节点处焊接导致的应力集中,提高了安装效率。该体系能有效解决钢结构住宅的防火、防腐以及保温隔音等问题。

重庆国际投资咨询集团总部办公大楼结构设计

重庆国际投资咨询集团办公大楼地下四层,地上分为三个区。各区建筑功能复杂,采用了不同的结构体系和技术措施,很好地满足了使用功能的要求。着重介绍了18m深基坑、主塔楼结构、大跨度裙楼、蜂巢芯空心楼盖等的设计和分析。