螺栓球柱节点单向受弯性能有限元分析

为研究螺栓球柱节点的受弯性能,基于2个单向受弯节点试验,采用ABAQUS建立了螺栓球柱节点的有限元模型,得到了节点的破坏模式、螺栓内力及荷载-位移曲线.通过对比发现,数值分析结果与试验结果吻合良好,验证了数值模型的可靠性.随后对螺栓球柱节点的数值模型进行了合理简化,并分析了正、负弯矩作用下节点的受力特性.建立了46个数值模型,对影响螺栓球柱节点受弯性能的因素进行了详细的参数分析.结果表明,增大圆柱筒壁直径及壁厚可显著提高节点的受弯性能;节点的抗弯刚度及承载力随杆件宽度、弧形垫片厚度、螺栓尺寸及间距的增加而提高,且节点受正弯矩时提高更为明显;设置加劲肋可显著提高节点受弯性能.

青浦题学平和学校图书剧场超限复杂结构抗震设计

青浦题学平和学校图书剧场由图书馆、剧场、多功能厅等组成,主体结构采用钢框架结构体系,楼盖采用现浇混凝土楼板+局部大跨钢网架屋盖,楼板采用钢筋桁架楼承板。整体结构存在平面及竖向多项不规则,结合《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)要求,采用三水准、两阶段设计方法,对结构进行弹性和弹塑性分析。分析结果表明:整体结构具有良好的承载和变形能力,能满足“小震弹性,中震可修,大震不倒”的抗震性能化设计目标。对结构的薄弱部位提出了有效的抗震加强措施。针对超长结构温度应力、剧场入口水平大悬挑及图书阅览区大跨度楼盖舒适度、剧院入口悬挑区域施工模拟分析、关键节点应力、声学设计对结构设计的影响等进行了专项分析。

新型螺栓球柱节点静力承载性能试验研究

在传统网架螺栓球节点的基础上,研发了一种可用于无檩网架的新型节点——螺栓球柱节点.进行了13个螺栓球柱节点的承载力试验.试验结果表明,螺栓球柱节点主要有圆柱筒壁压扁破坏、圆柱筒壁冲切破坏、螺栓拔出破坏、焊缝拉裂破坏等4种破坏模式;在压力和拉力荷载作用下,圆柱筒壁主要承受环向应力;设置加劲肋可以较大幅度地提高节点承载力和增强节点刚度.

受损钢结构力学分析模型研究

通过对8组不同受损程度的Q235钢材进行力学性能实验研究,分析了不同损伤程度对钢材二次加载和卸载时加载弹性模量和卸载弹性模量的影响,提出了受损钢材的力学模型。基于受损截面的应力-应变关系,通过定义受损受弯构件截面的无损高度比K,推导了不同受损程度下构件截面的平均弹性模量和损伤指标的计算公式。用转动弹簧来模拟受损截面的力学性能,根据受损微段的应力-应变关系,推导了受损截面的弯矩-转角关系和截面转动刚度计算公式,提出了可用于受损钢结构力学分析的计算模型。算例分析表明,截面受损降低了结构的刚度,在实际工程应用时不容忽视。

清远抽水蓄能电站帷幕补强灌浆试验研究

清远抽水蓄能电站为黏土心墙堆石(渣)坝,坝高52.5m,属于中型坝,大坝基础防渗特别重要。坝基及坝肩帷幕灌浆工程地质条件复杂,灌浆难度高,质量要求高。本文介绍了现场帷幕灌浆试验施工过程及效果,并通过灌浆试验成果的分析,提出了合理性的结论和建议。

Q235B钢螺栓球柱节点的受拉承载力

基于3个单向受拉螺栓球柱节点的试验,采用ABAQUS软件建立单向受拉螺栓球柱节点的数值模型,并将数值分析结果与试验结果进行对比,验证了数值模型的有效性。随后建立了87个数值模型对螺栓球柱节点的单向受拉承载力影响参数进行了分析,定义了节点单向受拉极限承载力的取值准则。数值计算结果表明,圆柱筒径越小、壁厚越厚、筒壁高度越高,节点的单向受拉承载力越高;增大螺栓间距和尺寸对节点的刚度和强度有一定提高;增设加劲肋可提高螺栓球柱节点的刚度和承载力;当螺栓拧入深度不足时,节点易发生螺栓拔出破坏,实际工程中建议螺栓拧入弧形端板的深度大于螺栓直径。基于理论分析,拟合得到了螺栓球柱节点单向受拉承载力的实用计算式。拟合算式计算结果与有限元分析结果及试验结果的相对误差均在10%以内。

某大跨度管桁架屋盖单独与整体分析对比

对于大跨度钢结构屋盖的设计,往往把上部钢结构屋盖和下部混凝土结构分别分析,屋盖采用弹性支座模拟下部结构的刚度。该文以聊城温泉馆为例,对该结构的整体模型以及单独模型进行了静力、温度以及地震作用下的响应进行了对比,证实了屋盖在静载工况作用下,单独屋盖模型结构的内力、位移与整体模型的计算结果基本一致,但在地震作用下计算结果则存在一定差异。该文总结了单独屋盖以及整体屋盖计算的差异,为此类工程的设计提供了参考。

螺栓球柱节点单向受压承载力研究

螺栓球柱节点是一种适用于无檩网架的新型空间结构节点。简要介绍了5个单向受压螺栓球柱节点的试验过程和试验现象;采用有限元软件ABAQUS建立了受压试件的数值模型,将数值分析获得的破坏模式、荷载-位移曲线与试验结果相比较,验证了数值模型的有效性。定义了节点单向受压承载力的取值准则,同时建立了80个节点数值模型对螺栓球柱节点的单向受压承载力影响参数进行了分析。数值分析结果表明：圆柱筒壁直径越小、壁厚越厚、筒壁高度越高,节点的单向受压承载力越高;与节点相连弦杆的截面宽度越大、长度越小,节点承载力越高;在空心圆柱体顶部增设加劲肋可提高螺栓球柱节点的轴向刚度和承载力。基于理论分析,拟合得到了螺栓球柱节点单向受压承载力的实用计算式。拟合计算式计算结果与试验结果的相对差值百分比均在10%以内,具有良好的工程使用价值。

分层装配式钢框架-支撑房屋的工程设计

以一幢3层预制全装配式结构房屋为切入点,对其主体结构、围护体系和连接节点等关键点进行了设计分析。该项目主体采用钢框架-支撑体系,墙板采用内嵌钢柱外墙板,工程中除楼板叠合层外,梁、柱、外墙、楼梯等部件全部在工厂预制完成,预制率高达95%以上,现场无需搭设脚手架,施工工期短,为装配式结构住宅体系的工程应用提供了有效的参考范例。