AGV小车接地柱脱落分析及控制措施

AGV小车中的接地柱具有防护触电,防静电,保障电气系统运行等作用,一旦脱落失效,将造成不可估量的损失,本文根据近期出现的接地柱在压接接地线缆时出现的脱落两种现象,利用鱼骨图进行分析,最终得出是由操作工人缺少焊接技能、接地柱抗拉能力与强度不足、以及装配力矩超出接地柱承受的力矩等原因所致,故提出螺柱填充焊的新型焊接方式、提高接地柱强度等级以及推导出接地柱的装配力矩范围等相应防护措施,制定测试方案对上述解决措施进行验证,证明了所提出的三种控制措施是可靠有效的,为同类产品或其他产品涉及接地柱脱落的预防性措施提供参考方案,具有重要的现实意义和工程设计借鉴作用。

铝板摩擦材剪切型摩擦阻尼器的研究

为了研究以铝板为摩擦材的剪切式中间柱型摩擦阻尼器的力学性能和滞回曲线的特征,对6个试验体进行不同方式的基本载荷试验,并利用伪动力子系统试验,检验阻尼器在地震应答下的滞回曲线性能。通过在不同的基本加载路径下的摩擦系数的变动分析表明,螺栓轴力大小对摩擦系数没有明显影响,阻尼器的力学性能极为稳定,并以摩擦系数平均值为基础建立力学分析模型。通过伪动力子系统试验对阻尼力安定性的分析表明,阻尼器不仅具有良好的耗能能力而且力学模型能够很好地再现阻尼器的滞回曲线特性。

配栓钉的钢筋混凝土双向板受力性能试验研究

为研究配置不同参数栓钉钢筋混凝土双向板的受力性能,完成了7块配置栓钉的双向板柱节点冲切试验,主要研究栓钉间距、直径、高度、强度和布置形式等参数变化对受力性能的影响,采用静力加载方式模拟配置栓钉的板柱节点破坏全过程。对比分析试验结果发现,增大栓钉直径、栓径高度或提高栓钉强度均能改善试件抗冲切性能,其中,增大直径效果最为明显,抗变形能力提高幅度达到36%;加大栓钉间距和减小栓钉高度对改善试件抗冲切性能不利,承载能力和抗变形能力均有不同程度降低;对比3种不同栓钉布置形式发现,采用相同数量栓钉放射布置和增加每圈栓钉数量的正交布置,均有利于提高试件抗冲切能力,但前者更经济。对比分析相关规范计算结果和试验结果发现,规范对配栓钉板柱结构的计算结果具有足够的安全储备,但对于反映试验结果的实质不够充分,特别是栓钉对板的抗冲切性能的贡献有所低估。

地震作用下栓钉连接型钢高强混凝土柱

为解决实际工程中栓钉对型钢混凝土(HSRC)柱抗震效果的优化分析问题,采用有限元软件ABAQUS建立了含有栓钉的HSRC模型,以剪切连接件对HSRC柱的抗震性能的影响规律分析为切入点,采用实体单元来模拟栓钉剪切连接件,选取合适的本构方程进行数值模拟.在低周反复加载作用下,通过有限元模拟分析得出柱的轴压比、混凝土强度等级、栓钉间距大小在一定范围内对HSRC柱的抗震存在有利的影响,从而实现HSRC柱的优化设计,并从延性的结果确定出轴压比的合理范围,为以后的研究工作提供理论依据.

钢筋混凝土板配置抗冲切锚栓的设计建议

锚栓在提高板柱连接的强度和延性方面具有优良的性能。为了考察锚栓的抗冲切性能,进行了三个配置锚栓和传统箍筋的板冲切对比试验。试验表明锚栓比箍筋更能有效地提高板的抗冲切能力和改善板柱连接的延性。根据国内外试验资料,探讨并提出了抗冲切锚栓的设计构造措施,同时结合我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)提出了配置锚栓的板抗冲切设计方法。所提出的公式的计算值与试验结果符合较好,并具有一定的安全度,可供采用锚栓进行抗冲切设计时参考。

T形件加强型节点PEC柱-钢梁组合框架层间倒塌机理试验研究

为研究T形件焊接加强型节点卷边PEC柱-钢梁组合框架层间倒塌机理,按1:2缩尺设计制作了1榀组合框架中间层子结构模型试件并进行拟静力试验,从试件受荷过程分析了组合框架中间层子结构的滞回特性、承载力、抗侧刚度、耗能能力、变形模式和倒塌破坏机构等抗震性能.研究结果表明:T形件焊接加强型连接方式增强了节点连接的刚度,实现了梁塑性铰位置远离节点区和结构梁端塑性屈服耗能的设计目标;T形件预拉对穿螺栓连接有效实现了节点域混凝土斜压带传力模式,相应降低了节点区的抗剪需求,更好满足了"强节点"的抗震要求;试件沿高度刚度分布均匀,试件整体水平位移表现为理想的倒三角弯剪型变形模式;试件结构的破坏模式为中间层T形件端部梁截面形成塑性铰的塑性倒塌机构,对应层间剪切角和节点连接转角均超过大震层间侧移限值1/30,且试件承载力未出现明显下降趋势,试件结构具有良好的抗倒塌性能.

新型方钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能试验研究

通过柱端加载的低周反复荷载试验对8个内隔板三边焊接,而在未焊一边柱壁板上布置圆柱头栓钉的方钢管混凝土柱-H形钢梁节点进行了试验研究,研究了不同轴压比情况下节点的破坏模式、延性、耗能性能等。试验结果表明,破坏之前节点具有良好的滞回性能、延性及耗能能力,满足现行抗震规范的要求。该节点可以用于方钢管混凝土柱两侧弯矩相差较大时,弯矩较小一侧节点。提出了相关的设计建议。

钢梁与包覆RC箱型钢柱之梁柱接头耐震性能研究

本研究进行两组“大尺寸梁柱接头”之反复载重试验,以探讨其力学行为与耐震性能。本研究之试体采用钢梁与“受钢筋混凝土包覆之箱型钢柱(简称包覆箱型钢柱或SRC柱)”接合之梁柱接头。此种钢梁与SRC柱接合之构造的主要特点,在于利用SRC柱之劲度、防火与抗压强度方面的长处,又可以发挥钢梁在韧性与施工便捷方面之优点。本研究之试体均符合“强柱弱梁”之原则且梁柱接头区之标称剪力强度均大于该区之需求剪力强度,试体之断面配置均符合台湾SRC设计规范之要求。本研究探讨之重点包含:(1)此种新型梁柱接头之钢梁塑性铰的发展情形,(2)梁柱接头区混凝土之开裂状况,(3)配置剪力钉对梁柱接头韧性之影响。实验结果显示,由于SRC柱内之箱型钢管断面在X与Y向各有两片腹板,故可以提供梁柱接头区充分的剪力强度,并可抑制接头区的剪力变形,使接头区之混凝土保持良好状态,并无明显开裂之情形,进而确保插入SRC柱的钢梁受到接头区之钢筋混凝土有效的束制,使得钢梁的塑性铰可以远离焊道,最终在SRC柱之混凝土面外约15cm处发展出稳定且充分的塑性变形。换言之,SRC柱接头区的钢筋混凝土具有保护钢骨梁柱接头焊道的功能,该区的钢筋混凝土成功的将钢梁的塑性铰逼离焊道,使钢梁在SRC柱混凝土面外形成良好的塑性铰。本研究之梁柱接头试体在反复载重作用下,可以发展出稳定且饱满的迟滞循环(Hysteretic Loop)。两组接头试体之钢梁塑性转角(Plastic Rotation Angle)达到5.4%和6.0%rad,梁柱接头之层间变位角(InterstoryDrift Angle)达到6.2%与6.7%rad,显示此两组梁柱接头均具有优良的塑性变形能力,超过AISC SeismicProvisions(2002)所订4%rad层间变位角之要求。本研究依据有限的试验结果初步证实,在适当设计下,此种型式的梁柱接头将可以发挥良好的耐震性能。

钢柱与基础连接做法的讨论

钢柱与基础连接方式,以往有的工程沿钢柱外圈从基础伸出插筋,要求钢柱安装后将其弯折,与钢柱焊接,外包低强度等级混凝土,实际受力条件较差,现尚有应用;近年有些钢柱下部加设栓钉,基础沿钢柱周圈也伸出插筋,外设箍筋,灌注高强度等级混凝土后成一整体,利用栓钉及后浇混凝土与插筋的锚固传力至基础,也存在钢柱安装、找正不便,受力不直接等缺点,宜改进。

抗冲切钢筋对板柱中节点抗震性能的影响

为研究抗冲切钢筋和暗梁对板柱节点抗震性能的影响,进行了5个低周往复荷载作用下的板柱节点试验,其中,1个试件无抗冲切钢筋,另外4个试件分别配置螺旋箍筋、四肢箍筋、八肢箍筋和栓钉。对各试件的裂缝发展特征、破坏形态、滞回性能、不平衡弯矩承载力和延性性能等进行了分析。试验结果表明:配置抗冲切钢筋试件的不平衡弯矩承载力和延性性能较无抗冲切钢筋试件分别提高13%~48%和68%~198%;合理设计暗梁能明显提高试件的整体抗震性能,配置四肢箍筋的试件能满足中国规范的抗震性能需求,且较采用八肢箍筋的试件更经济。总结和分析已有试验数据发现,中国规范对于配置抗冲切钢筋板柱节点的计算结果与试验结果整体较吻合,但离散度偏高。

腹板开孔冷弯薄壁型钢轴压短柱承载力试验与设计方法研究

为了研究腹板开孔冷弯薄壁型钢轴压短柱屈曲性能和承载力设计方法,对28个不同开孔尺寸和不同截面的腹板开圆孔和正方形孔冷弯薄壁卷边槽钢短柱进行了轴压承载力试验,其中未开孔、开圆孔、开矩形孔试件分别为4,12和12个,圆孔直径为0.3,0.5,0.7倍腹板高度,矩形孔高为0.2,0.4,0.6倍腹板高度.试验结果表明,构件发生局部和畸变屈曲;与未开孔构件相比,开孔柱的承载力有所降低,且随着开孔尺寸的增大而逐渐降低.开孔尺寸对承载力有较大影响.采用ABAQUS有限元程序对试件进行了模拟分析,模拟结果与试验结果吻合良好,表明采用有限元分析此类开孔构件是可行的.基于开孔板件屈曲系数计算方法采用有效宽度法计算了开孔轴压短柱承载力,试验结果以及有限元分析结果表明基于开孔板件屈曲系数计算方法的有效宽度法是适用的.

基于ABAQUS的钢筋混凝土板柱边节点有限元分析

简述了钢筋混凝土板柱边节点在ABAQUS中的建模过程,对该板柱边节点模型进行了单调加载下的有限元分析,通过非线性有限元分析结果与板柱边节点试验结果的对比,验证了有限元分析的可行性,研究了混凝土强度、板纵筋强度和抗冲切钢筋配筋率等因素对板柱边节点受力性能的影响。

钢筋混凝土与型钢混凝土超短柱的滞回性能试验研究

进行了4个钢筋混凝土(RC)超短柱、4个型钢混凝土(SRC)超短柱和6个RC分体柱的滞回性能试验研究.8个超短柱的剪跨比为1;6个分体柱的剪跨比为2.4.试验结果表明,RC超短柱的变形能力不满足现行抗震规范要求.不设剪力连接件的SRC超短柱的破坏模式为黏结破坏,与RC超短柱相比,其抗剪承载力和变形能力并无明显提高;设置剪力连接件的SRC超短柱的破坏模式为斜压破坏,其抗剪承载力和变形能力显著提高,但构件的变形能力仍然难以满足现行抗震规范要求.试验结果还表明,在RC超短柱中开缝,形成剪跨比大于2的RC分体柱,可有效提高柱子的延性和变形能力.对于RC分体柱,随轴压比的提高,构件的抗弯承载力提高,但延性和变形能力下降;当设计轴压比大于0.7时,RC分体柱的变形能力不满足现行抗震规范要求.根据试验结果,提出了SRC超短柱的剪力连接件设计方法和RC分体柱的设计建议.

往复偏心拉压荷载下矩形钢管混凝土柱工作性能试验研究

为研究矩形钢管混凝土柱在往复偏心拉压荷载下的工作性能，进行了4个截面外廓尺寸为130mm×170mm的矩形钢管混凝土柱模型在往复偏心拉压荷载下的工作性能试验研究，其中：2个试件的钢板厚度为3mm，相应配钢率为8．14％，一个试件有栓钉，一个试件无栓钉；2个试件的钢板厚度为1．5mm，相应配钢率为4．07％，一个试件有栓钉，一个试件无栓钉。通过试验，对比分析了各试件承载力、刚度、延性和破坏特征。研究表明：矩形钢管腔体内设置栓钉可显著提高构件的抗拉和抗压性能；矩形钢管钢板厚度较大的试件对栓钉约束能力较强，可提高栓钉与混凝土的共同工作性能。

配置抗冲切钢筋的混凝土异形柱-板柱连接试验研究

在9个柱截面为三种典型异形柱(十字形、T形和L形) -板柱连接未配置抗冲切钢筋时的冲切特性试验基础上,以十字形柱-板柱连接为代表,通过三个配置抗冲切钢筋试件与三个未配抗冲切钢筋试件的对比试验,研究了异形柱-板柱连接配置抗冲切钢筋后的冲切特性,同时将锚栓和箍筋的抗冲切性能进行了对比。试验结果表明,抗冲切钢筋可以有效地提高板的受冲切承载力和延性,在改善延性方面,锚栓比箍筋更有效。另外,将国外几个主要规范ACI3 18、BS8110及MC90 ,关于对非矩形荷载面冲切临界截面周长的规定进行了比较,从试验结果看,ACI3 18规范的取法更合理。

基于转动刚度的边柱埋入式柱脚非线性有限元分析

以分离式实体建模方法,利用面-面接触命令考虑型钢与混凝土之间的滑移影响,建立了埋入式钢柱脚节点ABAQUS有限元模型,考虑材料非线性和几何非线性,模拟单调加载全过程并进行了特征值屈曲分析,有限元结果与试验结果吻合较好.在此基础上,研究了边柱埋入式柱脚U形钢筋设置,埋入深度,栓钉设置对柱脚转动刚度的影响,给出钢柱脚合理构造要求.

板柱边节点抗震性能研究

钢筋混凝土板柱结构在水平作用和竖向荷载的共同作用下,节点除了要传递竖向剪力外,还要传递不平衡弯矩,特别是对于板柱边节点,即使不存在水平作用,由于不对称,在自身重力作用下也会产生不平衡弯矩。目前对板柱节点的研究多数集中在内柱节点连接区,边柱节点连接区的研究则很少。本文在板柱边节点中应用一种抗冲切钢筋的新形式,抗冲切锚栓,来研究配置抗冲切钢筋的板柱边节点的抗震性能,共进行了3个在自重和不平衡弯矩共同作用下的板柱边节点试件的试验研究以及有限元分析,得到以下主要结论:配置抗冲切锚栓可以显著提高板柱边节点的承载能力、变形能力以及抗震性能;完成的2个配置抗冲切锚栓的板柱边节点的变形能力满足中国现行规范要求,耗能性能与一般梁柱节点接近,试件达到了中等延性水平。

钢筋混凝土十字形柱-板柱连接冲切性能试验研究

进行了6个十字形柱-板柱连接(其中3个未配置、3个配置了抗冲切锚栓或箍筋)和2个对比方柱-板柱连接的冲切试验,研究了异形柱-板柱连接的冲切受力特性,同时将锚栓和箍筋的抗冲切性能进行了对比.试验结果表明,与方柱-板柱连接试件相比,在柱截面积相同的情况下,异形柱-板柱连接试件具有较高的抗冲切承载力.抗冲切钢筋可以有效地提高板的冲切承载力和延性.在改善延性方面,锚栓比箍筋更有效.另外,将国外几个主要规范ACI318、BS8110及MC90关于非矩形荷载面冲切临界截面周长的规定进行了比较,从试验结果看,规范ACI318的取法更合理.

埋入式钢柱脚单调加载试验研究

进行了4个不同形式的埋入式钢柱脚试件的试验,调查埋入深度和栓钉布置方式对埋入式钢柱脚受力性能的影响。通过实验,观察试件的破坏形式、分析比较了试件的荷载-位移曲线与弯矩-曲率曲线。同时建立了有限元分析模型,对埋入式钢柱脚进行多参数的数值模拟。实验研究和数值分析结果都表明,钢柱的埋入深度对钢柱脚的抗弯承载力与抗弯刚度有较大影响,合理布置栓钉能提高埋入式钢柱脚的抗弯承载力与抗弯刚度。

低埋深比插入式柱脚抗震性能试验

为研究低埋深比插入式柱脚的抗震性能,设计了8个缩尺比例为1∶2的柱脚节点,试验中以是否布置栓钉、埋深比、轴向荷载以及翼缘厚度为变化参数,对柱脚的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化以及耗能能力展开分析。结果表明:低埋深比插入式柱脚有两种破坏模式,分别是混凝土二次浇筑面破坏和型钢柱底部屈曲破坏;布置栓钉或施加轴向压力可有效改善插入式柱脚的破坏模式,由二次浇筑面破坏转变为底部型钢屈曲破坏,提高柱脚的耗能能力;无栓钉且无轴向压力作用下,埋深比由1.0提高至1.5,能够减轻二次浇筑面的破坏程度并保证其继续承载,但不能改变破坏模式;工程应用中插入式柱脚在埋深比1.0时应布置栓钉。