自回位方钢管混凝土柱
-H型钢梁节点的滞回性能
王艺新、孙国华、刘文元、龚福涛
碟形弹簧垫片具有良好的变形和弹性恢复能力。通过预紧碟形弹簧垫片,可以实现结构或部件的震后复位。本文通过在方钢管混凝土柱-H型钢梁连接节点中引入碟形弹簧垫片,实现了此类节点的自复位功能。采用通用有限元程序ANSYS建立节点精细化有限元模型,对碟形弹簧方钢管混凝土柱-H型钢梁连接节点进行参数分析,重点研究了初始预应力碟形弹簧、碟形弹簧的数量和组合对此类接头的滞回性能、弯曲能力、接头刚度、耗能能力和残余角的影响与传统角钢接头进行了比较。分析结果表明建筑钢结构进展,通过碟形弹簧的合理设计,地震后此类节点能够恢复到初始状态,梁、柱等主要构件均处于弹性状态。与传统角钢接头相比,碟簧的加入可以显着提高接头的弯曲承载能力和旋转刚度,并有效消除卸载后的残余旋转角度。增大初始预应力可提高节点的复位能力。碟形弹簧重叠数量的增加降低了节点的最大弯曲能力。节点的旋转刚度随着碟形弹簧重叠数的增加而增加。
地震中混凝土钢管柱-外环板组合梁节点
破坏后耐火性能数值分析
陈润亭、王文达、魏国强、郑龙
为了研究钢管混凝土柱-外环板组合梁节点震害后的耐火性能,通过对现有试验的验证,在可靠模型的基础上,建立了组合梁节点在火灾下的模型。地震破坏后地板以下区域的状况。耐火极限有限元计算模型。分析了两个组合梁节点在滞回加载过程中的塑性累积损伤以及地板以下区域火灾条件对节点耐火极限和破坏模式的影响。结果表明,随着组合梁节点滞回荷载位移的不断增大,混凝土柱及楼板的拉塑性损伤和压塑性损伤不断增大。随着着火时间的增加,柱混凝土纵截面温度场分布由“Y”形变为“X”形。螺柱沿纵向有明显的温度梯度。由于螺柱的影响,混凝土楼板的温度场分布呈现波状。当柱端火荷载比为0.4建筑钢结构进展,梁端火荷载比为0.4时,当接头CFSTJ-1达到耐火极限且无损坏时,接头失效为组合梁弯曲失效,而在有损情况(D=0.688)向下,节点向下 柱遭受严重鼓胀损坏;当节点CFST-2无损伤达到耐火极限时,组合梁发生弯曲损伤并伴有柱的轻微弯曲,而在有损工况(D=0.638)下,柱发生严重弯曲损伤。随着节点受损程度的增加,耐火极限显着降低。
摩擦式耗能柱间钢支撑框架抗震性能
有限元分析
袁一凡、赵宝成
柱钢支撑框架结构是一种新型的功能性可修复结构。为了增大耗能连梁的剪切变形,提高耗能能力,支撑柱脚设计为将柱脚吊起安装在柱脚上。现场安装摩擦耗能阻尼器。本文利用ABAQUS软件建立了摩擦式消能柱脚柱脚钢支撑结构的有限元分析模型。试件结构承受低周往复载荷。通过改变支撑尺寸和耗能连接梁高度来改变支撑和耗能连接。对梁的刚度比进行分析,分析其失效模式和滞回性能。结果表明:柱脚设有摩擦阻尼器的柱柱钢支撑框架结构具有良好的屈服序列,耗能连梁的塑性得到充分发挥,结构具有较强的耗能能力。支撑截面的大小对结构的耗能能力影响不大,但支撑截面不宜过大,否则柱脚会先于支撑屈服。支撑截面不宜太小,否则会引起支撑过早弹塑性屈曲。耗能连梁是结构的主要耗能构件。随着耗能连梁高度的增加,结构刚度和承载力增加,耗能能力显着增加。因此,耗能连梁的刚度不宜太小。建议支架与耗能连梁的刚度比不小于160。在此范围内,可以保证在耗能连梁完全失稳前,支架不会发生弹塑性屈曲。能量消散并被破坏。
内置工字型CFRP型材的方钢管混凝土
中长立柱双向偏置性能研究
冯兴、李国昌、杨志坚、曹文正
为深入了解内嵌工字型CFRP型材方钢管混凝土长柱的受力性能,通过结合工字形CFRP型材对其工作机理及双挠度状态下的破坏模式进行研究。实验和有限元分析。在此基础上,对典型构件进行全过程分析,研究偏心率、钢材含量、长细比、钢材屈服强度和混凝土抗压强度对构件力学性能的影响。研究结果表明,组合柱荷载-中段侧向挠度曲线可分为弹性段、弹塑性段、塑性强化段和下降段四个阶段; CFRP型材与钢材、混凝土具有良好的协同性能,可以加强对混凝土的约束,CFRP型材最终发生脆性破坏;构件的极限承载力随长细比和偏心率的增大而减小,随含钢量、钢材屈服强度和混凝土强度的增大而增大;构件的初始刚度随着长度的增加而增加,随着细度比和偏心率的增加而减小。
不同加载方式下PEC柱(强轴)的抗震性能
实验研究
李步栓、张玉明、赵根田、文阳
基于目前对PEC柱(部分包裹混凝土柱)抗震性能研究不足。以轴压比、钢材牌号和加载方式为变化参数,设计制作了8个1:3比例的PEC柱模型,并完成了低周往复加载试验。对试件的破坏形式、滞回耗能、承载能力、延性性能、强度退化、刚度退化等力学性能进行了分析。研究结果表明,试件的破坏形式为弯曲破坏,滞回曲线呈基本对称的全梭形。形状,表明具有良好的塑性变形和能量耗散能力。试件的承载力随着轴压比的增大而增大,但同时延性性能却变差。等幅阶段多次循环和增加差动加载后试件的强度和刚度退化相对稳定,承载力和能耗变化不大。单纯提高钢构件的强度并不能有效提高组合柱的承载力。应注意钢材强度与混凝土强度等级的匹配。 Q345钢材不宜与强度等级低于C35的混凝土结合使用,这是工程中PEC柱构件的难题。应用程序上提供了参考。
热弯残余应力对圆钢管拱结构极限承载力的影响
影响
卢燕、宋浩然、韩庆华
钢结构中存在残余应力,严重影响构件或节点的刚度和极限承载力。本文采用有限元实体模型,通过预定义的场函数,引入钢管煨弯过程中产生的热弯残余应力分布。综合考虑拱脚支撑形式、荷载形式和长细比三个因素,研究热弯残余应力对圆钢管拱结构面内极限承载力的影响。通过分析可以得出,在不同支撑形式和荷载形式下,热弯残余应力对平面钢拱极限承载力的影响在3%以内。当均匀荷载作用时,热弯残余应力会使钢拱提前进入弹塑性阶段。 ;当规整长细比在1.30~1.70之间时,热弯曲残余应力对钢拱平面极限承载力影响最明显,可降低9%。
单箱多室波形钢腹板组合箱梁腹板剪力
分配理论
吴启明、肖玉峰、郭宗明、董巨灿、徐天华、
乐莹、方英平
提出了一种利用剪力分布系数计算单箱多室波形钢腹板组合箱梁在横向对称竖向荷载作用下腹板剪应力的方法。首先,根据波形钢腹板不抗轴力的特点,并假设箱梁为平截面,利用微元建立了单箱多室截面波形钢腹板箱梁腹板剪力流计算方程。身体平衡方程和变形协调条件。然后根据该方程提出了腹板剪力分布系数的计算方法。以深圳南山大桥、郑州朝阳沟大桥、河南渭河大桥为对象,基于ANSYS有限元分析对本文提出的理论进行了验证。结果表明,理论分析与数值模拟误差在5%以内。同时根据国内某桥梁的试验结果进行对比,误差在3%以内。可见,本文提出的理论和方法能够准确分析多个波形钢腹板之间的剪力分布,满足实际工程设计计算的要求。
板宽厚比对交叉钢梁稳定性的影响研究
朱丹、范忠、柴慧娟、张宇、刘涛、
宋志文、刘明
本文对现行中国、美国、欧洲规范对钢结构截面类型及宽厚比限值的要求进行了总结和比较。利用ABAQUS有限元软件对考虑初始缺陷的H型钢单梁进行屈曲承载力分析,并与规范公式进行比较。并对计算结果进行了比较。在此基础上,以雄安站雨棚钢结构为背景,选取代表性区域,建立空间交叉H型钢梁精细有限元模型。对不同板宽厚比的空间交叉H型钢梁进行非线性屈曲承载力分析,研究翼缘宽厚比和腹板高厚比对梁局部稳定性和屈曲性能的影响。对空间交叉的H型钢梁进行了研究。研究结果表明ABAQUS模型对钢梁整体稳定性的计算结果与标准公式吻合较好。设计中采用杆单元模型来分析结构的整体稳定性是安全合理的。考虑翼缘约束的H型钢梁腹板屈曲计算模型与本工程横钢梁有限元弹性屈曲分析结果吻合较好。结构边坡引起的正应力不均匀是钢梁腹板失稳的主要原因。因素。翼缘厚度确定后,根据上翼缘失稳和腹板局部屈曲的临界值确定腹板厚度。按S3断面要求控制的次梁腹板厚度经济合理。
上部平焊球接头极限抗压承载力有限元分析
卢艳霞、苏英强、于章健、童书静、戴俊辉
上平焊球是一种应用于空间结构的新型节点,它综合了焊球和鼓形节点的优点。节点刚度是非对称的,现行规范中没有相应的承载力计算公式。通过实尺寸联合试验结果与联合有限元模拟的对比,验证了有限元模型参数设置的有效性和合理性。研究了焊球直径、加强筋数量、高度、加载管直径和球壁厚度5个因素对受压接头极限承载力的影响,得出上平焊球与上平焊球极限承载力之比。对不同因素下的焊接球节点进行了分析。该关系为此类节点的设计提供了参考。
假设带有平板加劲肋的矩形钢管混凝土柱承受静荷载
ABAQUS本构模型研究
李晓、张远志
研究了平板加劲肋钢管混凝土柱静载作用下的ABAQUS本构模型。首先介绍了平板加劲肋钢管混凝土短柱轴压试验的收集情况;从混凝土本构模型、钢本构模型、钢-混凝土界面粘结模型以及初始缺陷和残余应力的引入等方面进行分析。 ;对Schneider模型、Saenz模型、韩林海模型和陶忠模型四种核心混凝土受压本构关系进行了对比分析。在此基础上,提出考虑带肋钢管约束作用的核心混凝土单轴受压本构模型。压缩应力-应变本构关系;钢本构、钢-混凝土界面本构等模型的对比分析;利用本文的结构模型和采集的58根带肋钢管混凝土轴进行有限元模拟对比结果表明,本文采用的ABAQUS本构模型形式简单,能够准确模拟普通截面混凝土的轴压性能平板加劲肋填充钢管柱,可为类似结构的分析提供参考。
互联网之光 张贤亮
-悬链梁混合结构施工关键技术
王留成、邹海涛、童树静、林俊、童海鹏、
王强强、卢志超、江涛
乌镇世界互联网大会主展厅采用屋脊弦梁-悬链梁混合结构体系,形成90m×200m无柱空间;为了实现整个展厅的快速建造,整个展厅项目采用了动态模块化系统和全预制装配逻辑。上部结构设置了大量的预应力拉索,形式新颖,受力复杂,施工难度大。为此,本文对主展馆钢结构施工过程中的关键技术进行了研究,主要包括柔性大跨悬链梁的循环安装技术、实腹板-格构组合支撑体系的应用技术、以及多索预应力结构张拉技术。给出了张拉技术等关键技术,并对规范中上端自由单级柱的稳定性计算方法给出了推荐的适用范围,为类似结构及支座的推广应用提供了一定的参考系统和类似的复杂空间结构的建造。
钢框架翼缘加强互装节点力学性能研究
杨文秀、余友生、张海滨
钢框架翼缘加强型间型预制节点在悬臂梁下翼缘和框架梁上翼缘上交替布置拼接板。一侧采用焊缝连接,另一侧采用高强螺栓连接,梁柱连接根部采用角钢加固。节点的焊接在工厂完成,现场用高强度螺栓拼接。为了研究翼缘拼接板的宽度和厚度对接头滞回性能、骨架曲线、耗能性能、延性性能、应变分布规律等的影响,制作了三个试件专为低周往复循环加载测试而设计。此外,利用ABAQUS软件建立了7个模型并进行有限元分析。结果表明:各试件滞回曲线饱满,节点具有良好的耗能能力;采用角钢加固梁、柱根部,可保证翼缘拼接板与框架梁之间充分的滑移,试件延性系数达到5.0以上;随着翼缘拼接板厚度的增加,试件的极限承载力也随之增加。随着极限位移的增加,刚度退化速度减慢,耗能能力显着增强。翼缘拼接板宽度的增加对承载力、刚度和迟滞性能没有明显影响。设计接头时,建议法兰拼接板的厚度比法兰拼接板厚。法兰厚度比法兰厚2~4mm,宽度比法兰宽30~50mm。
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