01 冷弯型钢受压构件几何缺陷研究综述
赵曦、孙晓燕、李占杰、杜鹏飞
摘要:随着国家乡村振兴战略的实施,农房建设成为美丽乡村建设的重要组成部分。大力推广绿色预制冷弯薄壁钢结构体系,将为我国美丽乡村建设、实现“峰值碳中和”目标做出贡献。冷弯薄壁钢结构具有重量轻、强度高、组装方便、绿色环保等优点。但由于其轻质的特点,冷弯型钢受压构件的初始几何缺陷对其稳定性影响较大,进而影响整体结构的承载能力。因此,国内外学者对冷弯型钢受压构件的初始几何缺陷进行了研究。相关研究。通过回顾缺陷测量技术、缺陷特征分类与分析、几何缺陷模拟及现有数值模拟方法、中、美、欧规范比较等,总结了国内外在缺陷方面的现有成果,并对各种缺陷进行了统计。国内外进行了初步的几何缺陷研究。并分析,进而对冷弯型钢受压构件几何缺陷研究及随机缺陷分析方法、缺陷下构件的高精度仿真分析和二阶分析等承载力设计的发展方向提出了一些见解,希望能为绿色装配式冷弯薄壁钢结构体系的技术开发和设计方法提供一定的参考。
关键词:冷弯型钢受压构件;几何缺陷;稳定;数据分析;数值模拟;规格比较
02 新型模块化装配式灌浆钢梁柱节点
迟滞性能测试研究
李涛、刘明亮、张通、王小平
摘要:提出了一种新型模块化装配式灌浆钢梁柱节点。上下模块梁采用螺栓连接,方钢管柱采用承插钢管内套连接,钢管柱内壁与承插管外壁设有剪力电阻器。钥匙和水泥浆。为了研究所提出的接头的滞回性能、失效模式、接头承载能力和旋转能力冷弯型钢在建筑钢结构中的发展,对两个接头试件进行了低周往复加载试验。结果表明,两个试件均出现钢管柱局部屈曲,最终导致钢管柱在梁柱焊接接头处开裂;新型接头的承载力、延性和耗能能力与对照组未灌浆承插接头基本相同。同时,灌浆缝试件的塑性旋转角度满足美国抗震规范的限制。符合要求,说明灌浆缝具有良好的抗震性能。
关键词:模块化组装;梁柱节点;迟滞性能;剪切键;灌浆
03风电混合塔空心夹层钢管
混凝土过渡结构轴压性能试验研究
王宇航、曹峰、周旭红、任伟、
郭松龄、金开元、帅富文
摘要: 在风电机组预应力钢-混凝土混合结构塔筒中,过渡结构是用于连接上钢塔段和下混凝土塔段的过渡结构。其受力复杂,传统的钢筋混凝土结构形式容易出现裂缝。甚至发生破坏。提出了一种空心夹层钢管混凝土过渡结构,并对4个空心夹层钢管混凝土过渡结构试件和1个钢筋混凝土过渡结构对比试件进行了轴压试验。结合有限元和理论分析,揭示了空心夹芯钢管混凝土转换结构的承载能力以及隔板、螺栓等因素对其力学性能的影响。结果表明:在同等用钢量下,空心夹芯钢管混凝土结构显着提高了转换结构的承载能力和变形能力;隔板和螺柱的设置增强了钢材与混凝土的连接,限制了内外钢板的局部变形。屈曲延缓了混凝土的崩塌,进一步提高了结构的轴压性能。其中,螺栓更有利于增强结构的整体性,更显着地增加结构的延性。
关键词:空心夹层钢管混凝土;风电混合塔;传输结构;轴向压缩试验;机械性能
04 方形空心夹层钢管陶瓷回收
混凝土柱偏心受力性能研究
黄宏、王凯、胡文斌、杨超、
张丽清、左勇
摘要: 为了研究粗骨料类型、空心比、长细比和偏心距对空心夹芯钢管陶瓷再生混凝土柱偏心力学性能的影响,对16个试件进行了偏心压力试验。粗骨料类型分别为废弃陶瓷和天然砾石。试验结果表明冷弯型钢在建筑钢结构中的发展,所有试件均出现弹塑性失稳破坏;试件的极限承载力和弯曲刚度随着长细比和偏心率的增加而减小,其中空心夹层试件的极限承载力高于实心试件的相应值;陶瓷再生混凝土试件表现出良好的延性和变形能力,其极限承载力接近普通混凝土试件。采用有限元软件对试验进行模拟,模拟的荷载-跨中挠度曲线与试验曲线基本接近。采用T/CCES 7-2020和DB 36/J001-2007分别计算空心夹层试件和实心试件的极限承载力,计算结果与试验值接近。
关键词:方形空心夹层钢管混凝土;陶瓷再生混凝土;偏心压缩性能;弹塑性失稳失效;有限元模拟
05 双向耗能钢板状记忆合金丝
阻尼器性能有限元分析
严学源、郭同瀚、毛慧敏、曹晨
摘要: 针对传统钢板阻尼器塑性变形不可恢复的问题,提出一种双向耗能钢板形状记忆合金(SSMA)线阻尼器。该阻尼器是由消能钢板和超弹性SMA线材组合而成的复合阻尼器。它结合了两种耗能机制,具有双向耗能能力和可恢复性。其性能优于传统的单式钢板阻尼器。和 SMA 线阻尼器。编写了镍钛超弹SMA丝本构关系子程序,并与ABAQUS软件连接;采用ABAQUS有限元软件对钢板阻尼器和SMA线组进行模拟,无需额外添加SMA线。结构模型为双旗本构模型;然后对复合材料阻尼器SSMA进行了仿真分析,深入研究了SSMA的力学性能,给出了其恢复力模型和设计建议。有限元分析结果表明,复合阻尼器SSMA具有完整的滞回曲线、良好的耗能能力和良好的恢复性。
关键词:复合材料阻尼器;耗能钢板;超弹性SMA线;耗能机制;可恢复性;有限元分析;机械性能
06 带肋异形K型相贯节点静力性能研究
李春泉、周峰、鲍东、王伟、
应天一、岳桂平
摘要: 首先对带肋异形截面K型相贯焊接接头进行缩比模型试验,分析了接头在复杂应力条件下的应变发展过程。建立带肋异形截面K型相贯节点有限元模型并进行验证。通过有限元计算对带肋和无肋节点的应力分布、失效模式和极限承载力进行了对比分析。最后计算并比较了不同内外加劲厚度下节点的极限承载力。结果表明,内外加劲可以有效降低节点相交区域的应力。带肋接头的相交区域达到材料断裂应变而造成损坏。带肋接头的极限承载力是无肋接头的1.8倍。增加加筋板的强度厚度也可以在一定程度上提高节点的极限承载力。
关键词:K型接头;静态性能;加劲相交接头;有限元分析;极限承载力
07 偏心钢梁-混凝土钢管柱
加强环节点受力性能分析
孙菲菲、周树清、邱杰耀、鲍连金
摘要: 建立钢管混凝土钢筋环节点ABAQUS有限元模型,通过参数分析研究偏心对节点刚度和承载性能的影响。在刚度方面,分别研究了偏心率对节点连接刚度和节点剪切刚度的影响。在节点承载力方面,根据有限元分析结果,选择了更为合理的计算理论,并通过理论推导修改计算方法,考虑偏心的影响。同时,在节点偏心的基础上,进一步考虑了加强环。通过回归分析,将节点区域厚度、加强环宽度、梁轴角度、钢管壁厚四个参数的影响以及影响较大的参数纳入计算理论。
关键词:钢管混凝土;偏心率;梁柱节点;内部加强环;参数分析;回归分析
08 8.8级M24的疲劳载荷特性
疲劳裂纹扩展机制对高强螺栓的影响分析
范丽轩、王金龙、薛少飞、陈鹏程、焦金峰
摘要:为研究等幅疲劳载荷特性对高强螺栓疲劳裂纹扩展的影响,对钢结构端板连接用8.8级M24高强螺栓进行等幅疲劳试验,得到24个结果。对不同应力比/应力幅下试件的断口形貌进行定量分析,并利用ABAQUS软件对高强螺栓应力集中进行数值模拟,探讨高强螺栓裂纹尖端应力强度因子之间的关系。包含初始裂纹、载荷特性和预制裂纹形状的强度螺栓。结果表明:在轴向拉伸疲劳载荷作用下,螺母与螺栓啮合的第一螺纹是最不利疲劳断裂的位置;试件断裂面稳定膨胀区面积与应力比/应力幅负相关,快速膨胀区面积与应力比/应力幅正相关;裂纹尖端应力强度因子随着应力比/应力幅的增大而增大;预制半椭圆裂纹的短/长轴比(a/c)越大,应力强度因子扩大,有限元(XFEM)解与解析解之间的误差越大。
关键词:疲劳载荷;应力比;应力幅值;高强度螺栓;裂纹扩展机制;扩展有限元(XFEM);应力强度因子
09 预埋残余应力钢梁
预应力组合梁的耐火性能研究
刘雨辰、郑志远
摘要: 为了研究火灾作用下残余应力对嵌入式预应力简支组合梁受力性能的影响,通过ABAQUS软件建立了嵌入式预应力简支钢-混凝土组合梁的几何形状。非线性和材料非线性的有限元模型采用热力耦合方法计算组合梁在高温下的结构响应行为。通过研究梁截面温度、整体挠度和跨中挠度、跨中截面应力分布、索应力和塑性变形、梁整体曲率和跨中曲率在高温下的结构响应,探讨工程应用的影响机制组合梁上常见的初始残余应力。结果表明:残余应力主要通过影响钢梁的截面模量来影响钢梁的截面抗弯刚度。在加热后期或钢梁开始进入塑性状态时,残余应力的影响逐渐减小。钢梁腹板上残余应力的分布能够显着影响组合梁的承载能力,且不同的分布形式具有不同的影响。残余应力主要影响组合梁中钢梁的截面刚度,进而影响组合梁的挠度幅度、曲率分布、中性轴高度和索内力变化。
关键词:组合梁;耐火性;初始残余应力;预应力;热力耦合法
10 周边支撑钢屋盖滑移施工
附加应力与变形控制研究
崔佳慧、邹海涛、邵兵、林俊、
郑艳、徐华娇
摘要: 周边支撑钢屋盖采用滑移施工工艺时,由于施工阶段结构支撑条件与设计状况不一致,导致形成结构的整体变形和杆件上的附加应力相对较大。大的。以某体育馆为例,采用有限元软件模拟不同滑移施工过程,对比分析边界约束条件、轨道布置、局部背衬等因素对周围支撑结构应力形成的影响。研究发现滑靴处的边界约束水平摩擦力和竖向约束刚度对结构的整体力学响应影响较弱;设置短滑轨对减少跨中位移的作用有限,但可以在一定程度上减少构件的附加应力和子桁架的初始安装。缺陷;采用局部顶升可显着减少结构竖向位移和杆件附加应力,解决支座安装问题;另外,在整个滑动过程中,最大竖向变形位置出现在南侧第一个滑动单元末端,高附加应力比拉杆也呈现出从装配平台南侧向北侧递减的规律。在实际施工中,需要对第一个滑动桁架进行严密监控。
关键词:周边支撑钢屋面;滑动结构;模拟;额外的压力;变形控制
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