扩孔型T型钢梁柱连接节点抗震性能分析

高强螺栓连接的钢梁柱节点可通过增大螺栓孔的方式延续耗能来提升节点的抗震性能,为研究扩孔T型梁柱节点的抗震性能,对4个悬臂式T型梁柱节点低周往复加载试验展开数值模拟研究,利用ABAQUS中C3D8I实体单元建立有限元分析模型,分析T型连接件尺寸、螺栓规格、梁截面尺寸对扩孔T型连接节点的滞回性能、刚度退化及耗能性能的影响规律。结果表明:扩孔后的T型节点出现明显的滑移特征,滑移过程中可以耗散大量能量,4个扩孔T型梁柱节点的耗能能力均较常规孔节点有明显提升;对于初始转动刚度较低的常规孔构件,T型节点的耗能能力相对较弱,经扩孔处理之后,节点的耗能能力提升幅度更大;由于承载力机制的先后转变,扩孔之后的构件中期承载力小于常规孔构件,后期的极限承载力基本相同。

不同连接节点的重型管道支吊架承载性能研究

随着装配式建筑的快速发展,装配式管道支吊架的应用范围越来越广,与传统焊接支吊架相比,装配式支吊架具有施工效率高、环境污染小等优势。目前针对装配式重型支吊架的设计规范及相关研究较为缺乏,因此针对不同连接方式的装配式重型支吊架展开足尺试验研究,结合数值仿真与理论分析,探究不同连接节点支吊架的破坏形态与承载能力。研究结果表明:不同节点的支吊架破坏形式均表现为横梁弯扭破坏,且符合极值点失稳特征;使用槽钢横梁及半槽型连接件的支吊架承载力明显低于采用端板连接的H型钢横梁支吊架,外伸竖向端板连接结构的承载力优于平齐竖向端板连接,也优于水平端板连接节点;在进行理论计算时,半槽型连接节点和外伸端板连接节点可采用半刚接模型计算,平齐端板连接节点可采用铰接模型计算,4种节点形式的支吊架整体稳定系数均高于规范计算数值,能够满足整体稳定性的要求。

CFRP-木结构波纹钢填板螺栓节点力学性能正交试验研究

为了明确异型截面钢填板对节点性能的影响,为木结构异型钢填板螺栓节点提供安全性的设计经验,提出CFRP-木结构波纹钢填板螺栓节点,在正交试验设计条件下开展单轴顺纹拉伸试验研究.试验发现,节点具有多种受力特征,包括木构件剪切破坏、顺纹向张开型断裂(TL断裂)、端部顺纹压溃、CFRP断裂和螺栓弯折等形式;节点在受力过程中没有明显屈服阶段,主要经历线弹性阶段、断裂失效过渡阶段和断裂失效阶段.通过正交参数分析得到不同因素对所提节点主要力学性能的影响程度及规律.结果表明:各因素对极限强度和延性的影响比对弹性刚度的影响显著,且波角和波高为主要影响因素.极限强度与波角负相关且随着波高的增大呈波动变化,延性与波角和波高负相关.

长螺杆加强型胶合木梁柱节点力学性能

胶合木梁柱螺栓钢填板节点由于抗弯刚度较低,在结构设计中通常被视为铰接。提出了一种长螺杆加强型胶合木梁柱节点,为无支撑或剪力墙的中高层木结构体系中提供较好的刚性连接。设计并加工了3组不同长螺杆直径的节点试件,通过单调加载和往复加载试验探究了节点的抗弯刚度、抗弯承载力、破坏模式及耗能性能。通过ABAQUS有限元软件建立了节点力学模型,模拟结果与试验结果较为吻合,并基于该模型开展了参数分析。结果表明:该节点具有较高的抗弯刚度与抗弯承载力,经过合理构造后节点损伤主要集中在长螺杆,而长螺杆在破坏后易于更换,可提高节点韧性与使用寿命。参数分析结果表明,转动刚度与长螺杆直径及力臂呈正相关。基于试验与模拟的结果,提出了该类节点抗弯刚度及抗弯承载力的计算方法,为其在实际工程中的设计与应用提供参考。

地连墙在低净空条件下综合施工技术探索

深圳地铁13号线二期(北延)工程某站位于已通车运营地铁6号线高架桥下,桥梁至地面净空实测数据为13.6 m。为使该站长为25.0 m的地连墙在地铁安保区低净空条件下顺利施工,保证地铁6号线轨道安全运营,采用了可操作性强、施工效率较高的低扰动快速成槽、钢筋笼快速连接施工技术。可对后续类似工程施工有一定的参考和借鉴作用。

多曲面密拼开槽型混凝土叠合屋面板施工技术

目前国内超高层和高大空间建筑均采用钢框架装配式,与之配套的楼板通常采用钢筋桁架楼承板,该类楼承板存在耐火与防腐性能差、底面美观性差的常见质量问题,影响结构的耐久性,同时还会影响观感效果,而在曲面结构中,桁架板要断筋折弯,若采用小板拼接,钢筋需要做大量补强搭接,并增加栓钉数量,大幅增加了施工难度和工作量。本研究创新在曲面钢框架屋盖上应用双向受力开槽型预制混凝土叠合板(以下简称开槽型叠合板),实现了曲面钢框架与叠合板严密结合,叠合板只需在槽口内放置附加钢筋,板间密拼无需支撑,操作简便,大幅提高了安装效率。

C型卡槽抗剪连接件力学性能分析

为解决传统柱-柱连接精度要求高而导致施工效率低下的问题,设计了一种C型卡槽抗剪连接件。通过6组C型卡槽抗剪连接件的推出试验,分析新型连接件的荷载-滑移特性,探讨型钢的预埋长度、黏结周长以及型钢的位置对卡槽极限承载力和黏结滑移性能的影响,并给出了试件的本构模型。结果表明:C型卡槽抗剪连接件极限平均黏结应力较文中对比的型钢混凝土提高了45%~87%;型钢的预埋长度和黏结周长的增加能够有效的提高试件的黏结滑移性能,型钢的位置变化对黏结滑移性能影响不大;较传统型钢混凝土,C型卡槽更好地约束了灌浆料的横向变形,赋予试件良好的延性,能够有效避免灌浆料的开裂。

新型开槽式预制板构造研究与应用

铁路客站站房工程工期相对紧张,对结构施工速度有非常严苛的要求,故一般采用预制板或者钢筋桁架楼承板来加快建设进度。面对传统预制板结构板缝构造不便的问题,结合广州白云站工程,研发了新型开槽式预制板。该工艺取消了传统预制板的胡子筋构造,解决传统预制板运输不方便、胡子筋与钢梁上栓钉冲突等问题,同时优化预制板桁架筋、取消支撑体系。经过现场实践,新型预制板构造及结构安全可靠、工艺先进,同时具有较好的经济效益,可为后续高铁车站候车厅结构快速建设提供经验参考。

大跨度中央开槽钢箱梁悬索桥颤振关键参数研究

中央开槽钢箱梁作为第三代钢箱梁,可改善结构的气动性能,提高颤振临界风速,但开槽箱梁的优化选型受多种因素影响。为全面阐述开槽箱梁的气动优化选型规律,通过风洞试验和数值方法综合研究了多个关键参数对颤振性能的影响:通过节段模型风洞试验,研究了开槽比对颤振临界风速的影响规律,并获得了多组颤振导数;采用二维颤振直接分析数值算法,研究了钢箱梁的几何参数、质量参数、频率参数和纵向遮盖率等对悬索桥颤振临界风速的影响规律。研究发现:颤振临界风速随开槽宽度增加先增大后减小,存在最优开槽比;开槽宽度增加使质量和质量惯矩增大,质量和质量惯矩的增加有利于颤振稳定性能的提高;随着扭转频率的增大颤振性能增强,竖弯频率则相反;纵向遮盖各工况也存在最优遮盖率,影响颤振的规律与中央开槽类似;颤振临界风速对各个参数的敏感度不同,敏感度从小到大依次为:质量、竖弯基频、质量惯矩、扭转频率。该研究成果可为开槽箱梁的气动选型提供参考。

均布荷载作用下保温龙骨足尺墙体的抗弯性能

为研究腹板开孔的轻钢龙骨墙体在均布荷载作用下的抗弯性能,考虑腹板高度的影响,进行3.0 m×3.0 m足尺试件试验研究.分析了不同腹板高度的墙体在均布荷载作用下的破坏模式及腹板高度对墙体抗弯性能的影响.在此基础上,采用ABAQUS建立墙体的有限元模型,与试验结果进行对比分析,验证了有限元模型的可靠性.分析结果表明:石膏板可很好地限制竖龙骨的整体屈曲,当龙骨腹板高度为150 mm时,墙体竖龙骨在支座附近发生腹板剪切屈曲,同时在跨中位置发生畸变与局部屈曲的相关屈曲破坏;当龙骨腹板高度为100 mm时,墙体竖龙骨在跨中位置发生畸变与局部屈曲的相关屈曲破坏;当不考虑窗洞口影响时,腹板高度为100 mm的保温龙骨外围护墙体可满足我国全部地区建筑高度不超过50 m的城市建筑外围护墙体的抗风要求.

装配式零初始索力摩擦耗能复位支撑受力机理分析

为解决结构大震后残余变形过大以及复位索体预应力损失的问题,提出了一种具有耗能及复位功能的装配式零初始索力摩擦耗能复位支撑.对该支撑的工作机理、恢复力模型进行了理论推导,应用ABAQUS有限元软件对其力学性能进行了模拟分析,并将理论推导、有限元模拟与试验分析得到的结果进行了对比.结果表明:利用理论推导、有限元模拟及试验分析得到的滞回曲线吻合较好,加载过程中该支撑无刚度退化现象,索体内力呈线性变化,无内力损失,说明该支撑采用2组初始索力为0 k N的索体交替受力构造,可以有效地避免索体的预应力损失问题;该支撑滞回曲线饱满,耗能规律稳定,表明黄铜-槽孔钢摩擦板耗能器可以提供稳定的耗能能力;该支撑卸载至位移零点时,理论推导、试验分析及有限元模拟得到的残余荷载分别为0,-0.12,0 k N,说明该支撑具有良好的复位能力.

胶合木梁柱螺栓节点变异性分析

胶合木梁柱螺栓节点通常会受到木材材性和制造公差的影响,而表现出显著的变异性。为揭示节点变异性的关键影响因素并建立节点初始刚度和抗弯承载力预测模型,开展了节点变异性分析。采用已有试验结果验证确定性有限元模型的精度。考虑木材材性和螺孔间隙的随机分布规律,采用有限元方法计算胶合木梁柱螺栓连接节点初始刚度和抗弯承载力。根据统计方差分析结果确定节点初始刚度和抗弯承载力的关键影响因素。通过多项式回归拟合方法建立节点初始刚度和抗弯承载力的响应面方程。方差分析结果表明,销轴承压区顺纹和横纹方向弹性模量对于节点初始刚度的方差具有显著的影响,而螺孔间隙对于节点初始刚度也具有一定的影响;木材横纹抗拉强度和顺纹抗剪强度对于节点抗弯承载力的方差具有显著的影响,而螺孔间隙也会在一定程度上影响节点的抗弯承载力。针对随机生成的样本的计算结果表明,响应面方程能够准确预测节点的初始刚度和抗弯承载力。

内嵌多块钢板销式木连接力学性能研究

采用单调加载方法对11个内嵌钢板单销木连接试件进行顺纹受压试验,研究内嵌钢板销式连接的力学性能和破坏模式以及钢板数目、钢板间木材厚度与钢板外边缘木材厚度之比和钢销直径对承载力的影响.试验结果表明,在钢销直径相同的条件下,连接节点的承载力随钢板数目和钢板间木材厚度与钢板外边缘木材厚度比值的增加而增大.基于欧洲屈服理论并根据叠加原理推导了内嵌多块钢板单销连接节点顺纹受压承载力计算公式,理论计算结果与试验数据符合较好.

内嵌钢板销式连接胶合木梁短期受力性能

内嵌多块钢板销式连接是重型木结构最有效的连接方式之一,已越来越广泛地应用于木结构节点连接中.采用四点弯曲加载试验方法,对两根内嵌三块钢板销式连接胶合木梁短期受力性能进行了试验研究,其中一根梁的连接节点位于纯弯段,另一根梁的连接节点位于弯剪段.研究采用此类连接胶合木梁的力学性能、破坏模式以及连接位置对胶合木梁力学性能的影响等,并基于试验结果推导采用此类连接胶合木梁的极限承载力和挠度计算公式.试验结果表明:构件的极限承载力和跨中挠度与连接节点的位置有关,连接节点位于弯剪段胶合木梁的承载力大于连接节点位于纯弯段胶合木梁的承载力;理论计算结果与试验数据符合较好,可为木结构的设计和应用提供参考.

开槽U型金属屈服阻尼器横向性能试验研究

在隔震层安装金属屈服阻尼器可以有效控制隔震层在地震下的位移。由于隔震层在地震下产生多向变形,因此要求安装在隔震层中的金属屈服阻尼器需具有多向的变形能力。既往研究表明U型金属屈服阻尼器在面内具有良好的耗能能力,对于提高结构阻尼比,控制隔震结构的位移具有非常显著的作用。然而关于其面外性能的深入研究尚未见报道。提出了开槽U型阻尼器以提高其面外性能,并通过拟静力试验考察了阻尼器宽度,高度,以及长度对其面外性能的影响,实验表明合理设计的开槽U型阻尼器具有良好的耗能能力和低周疲劳性能。同时采用有限元方法补充了试件的数量,进行了参数分析。根据参数分析的结果提出了开槽型U型金属屈服阻尼器的屈服位移,屈服恢复力设计公式。另一方面,根据虚功原理提出了开槽U型阻尼器的极限恢复力计算公式,并通过试验结果与有限元模型的计算结果校对了该公式的精度和适用范围。

内嵌多块钢板销式连接木结构节点承载力的计算与设计方法

随着技术的发展,现代木结构开始向大跨、多层方向发展,在荷载作用下连接节点处往往会产生较大的内力,而内嵌多块钢板销式连接节点具有较高的承载力且破坏具有较好的延性,越来越广泛地应用于现代木结构设计中.介绍了内嵌3块钢板销式连接节点的破坏模式,根据Johansen屈服理论推导了各种破坏模式下其承载力计算公式,并简要地介绍了实际工程中连接节点在弯矩M、剪力V共同作用下的设计方法,对实际木结构工程中该类连接节点的设计具有一定的参考价值.

重组木框架梁柱节点力学性能试验研究

试验研究了2组足尺重组木梁柱节点试件在单调荷载和往复荷载作用下的抗侧性能,探讨其破坏模式.试验结果表明,重组木节点具有较高的初始抗侧刚度和极限抗弯承载力以及较好的延性.与胶合木节点相比,使用相同长细比、个数和布置形式的螺栓实现同等的极限承载力时,重组木节点的峰值有效刚度和耗能能力分别提高约30%和90%.重组木材料强度、弹性模量和强重比的提高,有效强化了重组木梁、重组木柱与螺栓、钢填板间的相互作用,节点受力性能显著改善.

大气悬浮颗粒中一些微量金属元素的测定方法

应用硝酸十氢氟酸＋Ｈ＿２Ｏ＿２体系和高压密封罐技术消解大气悬浮颗粒物样品。并采用不锈钢缝管与火焰原子吸收相结合的分析方法，对样品中的Ｚｎ，Ｐｂ和Ｃｄ进行测定，提高灵敏度１．２～３．４倍。对Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏ和Ｍｇ采用常规火焰原子吸收法进行测定。同时利用微量脉冲进样技术，使得样品消解后定容的体积由原来的５０ｍＬ减少到１０ｍＬ。从而在相同灵敏度条件下，使采样时间由１０ｈ缩短到２ｈ．该方法对各测定元素的相对标准偏差均小于７％，平均回收率为８５．９％～１０３．６％。

两侧边开缝钢板剪力墙弹性屈曲分析

提出一种新型的两侧边开缝的钢板剪力墙,并对其两侧边有无加劲肋的两种结构形式进行有限元弹性屈曲分析,分别讨论其临界屈曲荷栽和屈曲模态。对两侧无加劲肋的钢板剪力墙,给出用于其设计的屈曲系数公式,对两侧有加劲肋的钢板剪力墙给出具有参考价值的设计建议。

木网壳钢板群栓节点轴向滑移刚度试验与理论研究

作为大跨木网壳常见节点之一的钢板群栓节点,在轴向力作用下极易发生滑移变形,对整体网壳的力学性能产生不可忽略的影响。为研究不同参数对钢板群栓节点轴向滑移刚度的影响,对13组,考虑螺栓直径、数量、行距、列距以及材质等级等变化参数的钢填板-螺栓节点开展了单调加载试验研究,得到不同参数节点的轴向滑移刚度及变化规律,基于单栓的半无限体地基梁理论以及群栓弹簧模型建立了节点初始滑移刚度的理论公式。分析结果表明,节点轴向滑移刚度随螺栓直径的增大以及螺栓数量的增加,总体呈现非线性的增加趋势;螺栓列距、螺栓材性对轴向刚度影响的规律性不明显。采用弹性地基梁理论分析的节点刚度与试验结果吻合度较好,可作为木网壳群栓节点轴向滑移刚度的预测分析方法。