不同梁柱节点构造形式对中心支撑框架抗震性能影响的实验研究

   日期:2025-01-21     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:253    
核心提示:耗能支撑框架结构滞回性能分析圆钢管混凝土K形相贯节点承载力计算模型研究现有文献规范相对保守,均比试验值要小。最后基于实验数据提出冷成型钢材在不同温度下力学指标的预测方程。

不同梁柱节点施工形式对中心支撑框架抗震性能的影响

崔瑶、张伟、王欣、刘洪涛、李浩

为了研究不同梁柱节点施工形式对中心支撑框架抗震性能的影响,本文完成了4个一层、一跨中心支撑框架试件的准静力试验。研究参数为:柱截面形式、梁柱连接方式、梁柱刚度比。试验结果表明:梁柱节点结构措施的变化导致各试件局部损伤存在差异;各试件的水平力-层间位移角曲线均呈S形,箱形柱截面的开裂与梁柱的铰接会造成滞回曲线有一定程度的压扁;当柱横截面为箱形柱时,节点板附近的柱会出现局部现象。破坏时,框架分担的水平力减小;由于节点板的存在,梁、柱之间的铰接节点近似半刚性,框架分担的水平力有所减小,但不影响支撑的全部性能;当柱刚度较低时,框架分担的水平力减小,支撑不能充分发挥其材料性能建筑钢结构进展,因而支撑框架的横向承载能力降低。

耗能支撑框架结构滞回性能分析

曾鑫、赵宝成

新型开腹屈服耗能支架具有良好的延展性和耗能能力。应用于框架结构时,可以提高框架的侧向刚度建筑钢结构进展,所得支撑框架结构具有良好的耗能能力。利用ABAQUS有限元软件,对不同参数的耗能支架与框架之间的焊接连接和板铰连接组成的支撑框架结构的滞回性能进行了研究。有限元分析结果表明,消能支撑主要依靠端部工字梁开腹板孔间板的弯曲屈服耗能,且滞回曲线饱满。支撑架消耗的能量随着耗能支架消耗的能量的增加而增加。加载初期,支撑架主要通过耗能支架消耗能量。随着层间位移角的增大,梁、柱部位进入塑性后,支撑能耗在结构能耗中所占的比例逐渐下降,孔间板和柱脚翼缘的塑性程度增大。支架端采用焊接连接或板铰连接,对支架与框架的滞回性能无明显影响。板铰连接方式支撑架的承载能力稍高。

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圆钢管混凝土K型相贯节点承载力计算模型研究

高春艳、王嘉丽、郭大为

基于圆形K型钢管混凝土相贯节点的试验数据,建立了弦径厚比γ、腹弦管径比β、壁厚的有限元参数分析。比值τ和夹角θ作为研究参数。模型、非线性有限元参数分析得到该类节点的典型破坏形式,建立了节点极限承载力的计算模型。结果表明,圆钢管混凝土K型相贯节点的典型破坏模式为腹板破坏和弦杆冲切破坏,控制指标为壁厚比τ和腹板与弦杆夹角θ。基于CIDECT推荐的基于冲剪破坏的空心圆钢管相贯节点极限承载力计算公式,采用最小二乘法得到圆钢K型相贯节点冲剪承载力计算模型管混凝土,并通过回归验证,得到计算模型,发现本文建立的公式具有较高的精度。

基于半刚性连接节点的输电塔腿承载力研究

李正良、韩一航、刘超、张桂香

特高压输电塔腿的传统设计将塔腿结构简化为平面桁架系统进行受力分析。考虑节点旋转刚度对塔腿结构的影响,建立了半刚性连接节点输电塔腿的ANSYS模型。对不同节点旋转刚度下平面和空间塔腿模型的整个荷载-位移过程进行分析以及线刚度比的影响,并引入铰接模型和刚体模型进行对比研究。研究结果表明,节点旋转刚度在很大程度上影响塔腿结构的稳定极限承载力。主斜梁的刚度比会影响节点旋转刚度的表达,这两个影响因素在平面模型和空间模型下都有。使用传统平面模型时应注意不同的变化规律,以简化计算。研究成果可为特高压输电塔腿工程实践提供参考。

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钢架预埋连接轻钢龙骨灌浆复合墙板

结构抗震性能试验研究

王景峰、赵鹏、王万千、吕萌萌、曹瀚

轻钢龙骨灌浆复合墙板作为建筑工业化的低层承重墙板或高层围护墙板。由于其重量轻、安装方便,在工程中具有良好的应用前景。然而,国内外尚缺乏地震作用下钢框架预埋连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构的试验数据和分析结果。本文对2个钢框架埋置式轻钢龙骨灌浆复合墙板结构试件和1个轻钢龙骨灌浆复合墙板试件进行了水平低周往复加载试验。研究参数为墙板开孔和框架设置,系统分析了结构的受力机制、破坏模式和耗能机制,得到了承载力、刚度、延性系数和耗能能力等指标,揭示了滞回性能地震作用下的此类墙板和钢框架。和协作压力特征。研究结果表明,钢框架与轻钢龙骨灌浆复合墙板采用预埋连接方式,具有良好的抗震性能和变形能力。在地震作用下具有良好的整体性能和协调受力性能,满足结构抗震设计要求。要求;墙板上开孔会在一定程度上削弱整体结构的初始刚度和横向极限承载力。本文的研究成果将为轻钢龙骨注浆复合墙板在我国多层、高层装配式钢结构工程中的应用和推广提供参考依据。

下螺栓上焊缝梁柱连接节点纯弯曲试验研究及有限元分析

李玉熙、周婷、陈志华、李志国、于悦

为研究纯弯曲荷载作用下螺栓焊接连接节点的受力性能、典型损伤特征及纯弯曲承载力计算方法,采用三点加载法设计制作了4个足尺试件。 。使用分布梁创建纯弯曲截面以进行纯弯曲测试。采用ABAQUS有限元软件进行建模分析,并将有限元结果与试验结果进行对比验证。分别考虑下翼缘螺栓不滑移和滑移两种情况,提出纯弯曲承载力计算公式。试验和有限元结果表明:在纯弯曲载荷作用下,全螺栓连接节点的屈服载荷和极限载荷最大,螺栓焊接混合连接节点的极限载荷最小,但其屈服载荷大于下部螺栓连接节点和上部焊接连接节点。弯矩和负弯矩载荷下的载荷差较小,相信非对称法兰连接不会对接头的弯曲能力产生不利影响。破坏现象均为节点整体弯曲变形,钢梁上翼缘节点核心区与受力点之间发生鼓胀变形,形成局部屈曲。出现鼓包的地方,全螺栓连接节点距核心区最远,其次是下螺栓和上焊接连接节点,螺栓焊接混合连接节点的鼓包位置距核心区最近。通过有限元模拟与试验结果对比可以看出,典型损伤现象一致,峰值弯矩平均误差较小,约为5%,精度较高。

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四组合焊接锚板锚栓拉拔承载力试验研究

臧祥生、张大昌、陈茜、陈宣华、陈小春、彭彭

为了满足工程结构与基础连接的承载力和变形要求,通常采用多个锚栓进行组合锚固。四个组合地脚螺栓的方形布置是地脚螺栓的常用形式。设计制作方形排列的不同间距、不同锚固长度的四组组合焊接锚板式锚栓,并进行拉拔承载能力试件测试,研究其拉拔载荷变形特性和破坏模式。比较螺栓的试验结果。结果表明:当锚固长度较小时,四组合锚栓组的锚固破坏主要发生在混凝土开裂后。当锚固长度达到20d时,锚杆组屈服并达到极限抗拉承载力;设置组合式地脚螺栓组,可以有效地提高地脚螺栓的极限拉拔承载力。对4种组合焊接锚板式锚栓的拉拔承载力进行仿真分析,研究其受拉力时的力传递机制和承载力变化规律。现有文献指标相对保守,小于实验值。

冷弯方钢管标准试件高温力学性能试验

刘洪波、杨传松、陈志华、应娇杰

由于冷弯型钢与传统热轧型钢在材料和制造工艺上的差异,两者在高温环境下具有不同的力学行为。讨论了冷弯型钢材料在不同温度下的力学性能。试样取自截面尺寸为□600×16、□700×20、□800×22的方钢管。拾取地点包括方钢管平板。区域、拐角区域和焊缝。该测试采用稳态测试方法,将样品从常温拉至700°C。总共进行了49组测试。试验得到的力学指标包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、极限拉伸应变、断裂应变和多项特征强度。并将处理得到的保留因子与国家标准和其他研究者的结果进行比较。最后,基于实验数据,提出了不同温度下冷弯型钢力学性能的预测方程。

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方钢管混凝土柱-钢梁T形连接接头耐火性能数值分析

杨帆、魏国强、杜长虹

为了研究方钢管混凝土柱-钢梁T形连接节点的耐火性能,通过现有试验验证并在可靠模型的基础上,得出节点以下的耐火面积建立了钢梁下翼缘和钢梁上翼缘上方的区域。两种火灾条件下耐火极限有限元计算模型分析了两种火灾工况下柱端火荷载比、梁端火荷载比和梁柱线刚度比对节点耐火极限和破坏模式的影响。结果表明,当接头钢梁下翼缘以下区域受火时,随着加热时间的继续增加,下T型翼缘及腹板的温度梯度逐渐消失。由于混凝土的热惯性,贯穿螺栓螺钉沿杆轴线移动。定向温度梯度更加明显。当接头钢梁下翼缘以下区域受火时,钢梁整体会向上翘曲,呈现“凹”形。当钢梁上翼缘以上区域受火时,钢梁整体会向下弯曲变形,呈现“凸”状。两种火灾工况下,三柱端部火荷载比下节点的破坏模式存在显着差异。相同火灾时间下,随着梁端火荷载比的增大,节点旋转角度逐渐增大,钢梁上方区域节点受火时节点旋转角度明显大于节点受火时节点旋转角度。钢梁下方区域暴露于火中。角落。

钢-混凝土组合梁松弛系数计算公式

张升平、陈旭、李国梁、韦成辉、高永禄

基于混凝土粘弹性理论,考虑弯曲和压缩,分别建立了轴向松弛系数和弯曲松弛系数的徐变微分本构和代数本构两套力学方程。根据高大组合截面的受力特点,给出合理的简化假设,并通过微分分解反算松弛系数的解析解。为了公式的方便性和合理性,与微分方程的精确解进行对比分析,不断调整和修订组合梁松弛系数的计算公式。简化的计算公式与微分方程的精确解吻合较好;偏心约束的松弛系数为轴向约束系数乘以考虑偏心的折减系数。钢梁的约束偏心使轴向约束几乎为0,轴向松弛系数为常数0.5;相反,钢梁对混凝土的弯曲约束很大,几乎是刚性约束。简化的计算公式为组合桥梁长期力学性能的蠕变计算提供了实用的计算方法。

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车身焊接钢结构生产平台动态特性优化

高云凯、马超、段少东、沈振宇

为了研究某汽车车身焊装车间钢结构生产平台吊点相关的动力特性,首先采用有限元方法建立其梁、壳单元模型进行模态分析。其次,进行工况下的模态试验,采用功率谱法完成结构模态参数辨识;经比较,计算结果与实验模态分析结果一致,有限元模型精度较高。最后,为了改善钢结构生产平台中吊点结构的低阶固有频率,采用改进的非支配排序遗传算法,以结构质量和一阶自然频率进行多目标优化。频率作为目标函数;优化后,一阶固有频率提高了114%,而质量仅增加了0.6%,满足了工程抗震要求。

 
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