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  • 简介:提出了一种新型的方钢管混凝土柱与外包U形钢-混凝土组合梁连接节点形式——内隔钢筋截断节点。基于"强柱弱梁,节点更强"的抗震设计原则,设计3个试件,并对其进行低周反复荷载试验研究,分析节点的破坏特征,考察节点区的剪切变形,深入研究节点的滞回曲线和骨架曲线,进而研究节点的承载能力、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能。研究结果表明:各试件的破坏主要集中在靠近柱壁的梁端区域,而钢管柱和节点区的变形和应力很小,基本处于弹性阶段;由于梁内混凝土及翼板的组合作用,各节点的滞回曲线呈不对称的纺锤形,无明显捏缩现象,比较饱满,耗能性能良好;各节点试件的位移延性系数和等效粘滞阻尼系数明显大于普通钢筋混凝土结构的相应指标;在整个加载过程中,刚度退化稳定。

  • 标签: 方钢管混凝土柱 外包钢-混凝土组合梁 外伸内隔板钢筋截断式节点 抗震性能 试验研究
  • 简介:对1个内隔式箱型柱-H型钢梁常规节点和3个梁翼缘扩大头-圆孔削弱型节点进行了循环加载试验,并进行了基于结构钢椭球面断裂模型及耦联的椭球面屈服模型的数值模拟和断裂分析.结果显示,常规节点裂纹起始于梁翼缘对接焊缝侧边,未能形成有效转动能力的塑性铰,节点的塑性转角约为0.02rad.梁翼缘扩大头-圆孔削弱型节点在圆孔削弱梁截面形成塑性铰,大孔侧边开裂风险较其他区域大,扩大头构造显著降低了对接焊缝的断裂风险.当内隔与柱壁板间焊缝质量较好时,圆弧扩大头-圆孔削弱型节点的塑性转角可达到FEMA要求的0.03rad,承载力较常规节点提高39.8%-52.9%。

  • 标签: 箱型柱-H型钢梁节点 内隔板 椭球面断裂模型 扩大头 圆孔削弱 塑性转角
  • 简介:针对隔板贯通式柱梁连接节点进行了滞回性能试验。试验考察参数有:方钢管与圆钢管、隔板贯通形式与内隔形式、隔板挑出长度、柱上有无轴力等,并对隔板贯通式节点的构造进行了探讨。研究表明.这类节点可以满足现行抗震设计规范的相关要求。

  • 标签: 钢框架 隔板贯通式节点 试验研究 滞回性能 连接构造
  • 简介:隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形钢梁异型节点试件进行了循环加载试验,并进行基于结构钢椭球面断裂模型及耦联的屈服模型和轻骨料混凝土二次曲面通用破坏面模型的数值模拟和破坏机理分析.数值分析结果表明:基本型异型节点梁翼缘对接焊缝侧边应力集中严重,断裂风险大;贯通隔板折线加强构造降低了梁翼缘对接焊缝处的应力集中程度和断裂风险,使屈服区形成于远离节点区的隔板折线加强段内;节点域内轻骨料混凝土的应力场未达到通用破坏面模型计算的强度值,未发生压碎、拉裂或滑移破坏.

  • 标签: 方钢管轻骨料混凝土柱-钢梁异型节点 贯通隔板 椭球面破坏模型 数值模拟 破坏机理
  • 简介:隔板贯通箱形柱-箱形梁+H形钢梁异型节点试验试件进行了数值模拟分析,对比研究了折线扩大头隔板贯通箱形柱-翼缘削弱箱形梁与H形钢梁异型节点和基本型异型节点在强震下的破坏模式、断裂风险区、节点区应变演化规律.结果表明,贯通隔板折线扩大头区形成塑性铰,节点域应变集中在上核心区.

  • 标签: 箱形柱-钢梁异型节点 隔板贯通 灾变机理 折线扩大头 数值模拟
  • 简介:通过建立系列有限元分析模型研究了端板高强度螺栓抗拉连接的力学性能,分析中考虑了不同端板厚度和螺栓直径变化对连接节点受力性能的影响.研究结果表明,高强度螺栓总拉力应由外加荷载引起的螺栓拉力和端板弯曲变形产生的撬力组成.通过分析拟合得到由外加荷载产生的螺栓拉力和螺栓撬力的分布模型和计算公式,并分别给出摩擦型和承压型两种类型的高强度螺栓考虑撬力影响抗拉连接承载力计算公式.

  • 标签: 高强度螺栓 外伸端板连接 螺栓拉力 撬力 预拉力
  • 简介:近年来,在组合结构中出现了一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构.工程应用实践表明,梁柱采用两种不同的材料可以发挥材料各自的优点,从选材上具有合理性和经济性.作为主要传力部件的RCS节点是RCS框架研究的关键问题.本文较为系统地阐述了RCS节点在国内外的研究及应用情况,并指出了研究中存在的问题.

  • 标签: 组合框架 节点 钢梁 钢筋混凝土柱 压型钢板
  • 简介:采用有限元软件ABAQUS对节点域箱形加强工字形柱弱轴连接普通节点和腹板开孔型节点进行有限元分析,研究了开孔参数、轴压比、钢材强度对节点域箱形加强工字形柱弱轴连接腹板开孔型节点滞回性能的影响。分析结果表明:在循环荷载作用下,在弹性阶段节点腹板开孔参数对节点骨架曲线影响不大;进入弹塑性阶段后,开孔参数对节点的承载力影响较大,其中开孔直径对节点的滞回性能影响最大,开孔位置次之;轴压比对节点的滞回性能基本无影响;随着钢材强度的提高,节点的屈服承载力和极限承载力随之也提高,并且其延性也在降低,中强度钢材可以满足延性的要求,因此可以通过提高钢材的强度来提高节点的抗震性能。另外提出了一种适用于弱轴连接的加强型与腹板开孔型并用的新型节点。通过有限元分析发现新型节点能够综合加强型节点与腹板开孔型节点的优点,实现塑性铰移和增加使用功能的要求,有效地保护节点,达到"强节点弱构件"的目的,具有一定的工程应用价值。

  • 标签: 节点域箱形加强式 工字形柱弱轴连接 腹板开孔 滞回性能
  • 简介:利用有限元软件ABAQUS对钢板组合剪力墙-钢梁肋板节点进行静力拉伸数值模拟,以外肋板截面高厚比、梁段长度和剪力墙外包钢板翼缘的宽厚比为参数,对节点肋板的加强作用和初始抗拉刚度、抗拉承载力和应力分布进行了分析和理论研究,并单独考虑在剪力墙外包钢板翼缘的应力影响区设置栓钉,通过改变栓钉的间距和数量来研究对抗拉承载力的影响。结果表明:节点通过肋板对外梁段翼缘的加强作用,使得水平荷载大部分传到外肋板,外包钢板翼缘弹塑性变形得到控制;改变参数对抗拉承载力、初始抗拉刚度的影响很小,节点的初始抗拉刚度较大;设置栓钉并不会显著提高节点的抗拉承载力,栓钉间距越小,弹塑性变形越小,栓钉的个数对弹塑性变形影响较小。

  • 标签: 钢板组合剪力墙 外肋板节点 静力拉伸 有限元分析 初始刚度 抗拉承载力
  • 简介:"互"形装配刚性节点将梁上、下翼缘拼接板交错布置在拼接梁与悬臂梁的外侧,拼接板与梁的焊缝均在工厂完成,现场只进行高强螺栓连接的一种节点形式。为了研究该新型装配刚性节点的力学性能,通过改变翼缘拼接板宽度、厚度和摩擦系数设计了3组试件,应用ABAQUS软件进行有限元模拟分析。结果表明:拼接板厚度越大试件极限承载力越大,耗能越好;拼接板宽度对试件的受力性能影响不大;摩擦系数对试件的耗能影响明显,摩擦系数越大试件耗能性能越好。综合来看,"互"形装配刚性节点具有良好的耗能和延性机理。此外,还将有限元结果与试验结果进行了比较,两者吻合较好。

  • 标签: 装配式节点 钢结构 悬臂梁拼接 滞回性能 摩擦耗能
  • 简介:新型梁柱装配节点通过在悬臂梁与框架梁的上、下翼缘交互处布置拼接板,并预先在钢结构加工厂里通过焊缝完成两侧拼接板与梁的连接,在现场通过螺栓进行固定的一种节点形式。利用有限元软件ABAQUS,考虑材料、几何和接触状态3种非线性对该新型节点进行低周循环加载模拟。设计了4组16个试件,研究螺栓数目、盖板宽度及厚度、悬臂梁段长度等参数对节点滞回性能的影响。研究结果表明,由等强设计法设计的基本试件延性和耗能能力较好,螺栓数量、盖板宽度及厚度、悬臂梁段长度对节点的承载力和延性均有一定影响;根据有限元分析结果,对该新型节点的设计给出了建议:使盖板的横截面积大于梁翼缘横截面积,其比值宜控制在1.05-1.30之间,悬臂梁段长度宜取1.7-2.0倍梁高。

  • 标签: 新型梁柱装配式节点 材料、几何和接触非线性 有限元分析 滞回性能
  • 简介:在钢框架结构中,梁柱节点是最为复杂且最为重要的部分。利用有限元软件ANSYS建立了3组不同梁高差的钢管柱框架节点模型,对同时加设上下传力件的钢管柱框架节点进行受力性能分析,并与仅加设上传力件的节点和传统常规节点进行对比,通过对荷载-位移曲线、vonMises应力分布等方面的分析,讨论加设传力件对改进钢框架节点工作性能的作用。结果表明,仅加设上传力件对节点域受力性能改善并不明显,当同时加设上下传力件后,节点部位刚度、屈服承载力和极限承载力显著提高,并能保证节点部位良好的塑性变形能力,避免节点先发生破坏,有效实现柱外传力。

  • 标签: 梁柱节点 传力件 刚度 屈服承载力 极限承载力
  • 简介:钢框架采用翼缘削弱型节点(RBS)可以提高结构延性,满足结构抗震设计要求.考虑框架节点域的剪切变形,导出连带节点域的RBS梁、柱单元刚度矩阵,利用计算软件MATLAB对RBS节点钢框架结构的内力及变形进行了分析和计算.分析结果表明:在水平荷载作用下节点域剪切变形对RBS节点钢框架变形影响较大,层位移、层间位移以及节点总转角的增量均随层数的增加而相应增大,节点域剪切变形对框架内力的影响较小;工程设计中应考虑节点域剪切变形对RBS节点钢框架侧向刚度的不利影响.

  • 标签: 钢框架 翼缘削弱型节点 节点域 剪切变形 侧向刚度
  • 简介:在美国,越来越多的工程师采用冷弯型钢构件做为屋面和楼面桁架。但是,目前还缺少关于薄节点板受压性能和设计方面的分析。因而,Missouri-Rolla大学对薄节点板受压性能进行了试验研究和理论分析。实验中主要参数有:节点板的厚度、宽度和长度,锚固件的位置和形状。文中还采用平面板模型和柱模型两种方法来计算薄节点板的受压强度。本文根据研究结果提出了一些设计建议。

  • 标签: 冷弯型钢构件 受压性能 节点板 厚度 宽度 长度
  • 简介:为研究圆管一板空腹桁架的节点强度,采用非线性有限元法对节点进行了破坏模式和参数分析.破坏模式考虑了腹板失稳影响.节点模型考虑了五个主要因素:圆管直径、圆管径厚比、腹板宽度与圆管直径比、腹板高宽比和腹板宽厚比.采用均匀设计法分析了腹板分别受轴力、弯矩、轴力与弯矩=三种外力作用时的节点强度.通过统计分析得到了节点破坏模式与模型参数、腹板内力之间的关系.采用回归分析得出了节点的极限承载力计算公式.

  • 标签: 节点强度 圆管板空腹桁架 破坏模式 参数分析
  • 简介:用钢连梁代替混凝土连梁用于混凝土联肢剪力墙,可大大改善联肢墙结构的延性和耗能性能,提高结构抗震能力,但前提是须保证钢连梁与混凝土剪力墙连接节点的可靠性。钢暗柱墙梁连接节点具有承载力大、刚度大以及能提高剪力墙自身延性等优点。针对内埋钢暗柱节点形式,基于前期试验数据和正交试验有限元模拟结果,重点研究了此种节点的受力机理以及破坏模式,提炼出关键参数和设计原则,随后建立了这种节点极限承载力的理论模型与计算公式。分析表明,内埋钢暗柱梁墙节点极限承载力主要由3个部分贡献:受拉区钢筋拉力或者钢暗柱截面抗剪强度、钢暗柱埋深部分混凝土压力以及钢暗柱节点域抗剪强度。其中钢暗柱节点域抗剪强度同样由3部分组成:钢暗柱腹板机构、内部混凝土斜压杆机构以及外部桁架机构。通过与试验及精细有限元模型结果进行对比,证明了提出的理论模型简便易行且具有较高精度,所做研究为这种新型节点在工程中的应用提供了简便的设计方法。

  • 标签: 钢暗柱式节点 组合联肢剪力墙 承载力公式 设计方法 破坏模式
  • 简介:通过对铸钢相贯节点的系统研究,归纳提出了铸钢相贯节点的类型,探讨了该类节点的设计过程与计算方法,提出了一些设计建议,并结合工程实例,具体研究了该类型节点的设计与计算.本文的研究结果不仅对推广铸钢相贯节点在工程中的应用具有一定的实际意义,而且可为即将编制的铸钢节点规范提供参考.

  • 标签: 铸钢相贯节点 有限元分析Von Mises应力
  • 简介:广州歌剧院铸钢节点造型复杂,体态各异,其受力状况是整个工程的重点。本文主要介绍研究铸钢节点足尺试验研究的理论分析、现场试验情况。

  • 标签: 足尺试验 有限元 荷载 位移 应变片
  • 简介:全面介绍了半刚性梁柱组合节点的研究现状和发展趋势,包括试验研究、理论分析模型和滞回模型等几个方面,指出了需要进一步研究的问题和方向。

  • 标签: 平端板连接 组合节点 半刚性
  • 简介:本文主要分析了平端板连接组合节点在对称弯矩作用下的工作性能.对平端板连接组合节点用ANSYS进行了三维有限元分析,并用试验结果进行了验证.利用有限元分析程序,进行了一系列的参数分析,探讨了平端板连接组合节点在单调荷载作用下的工作性能及其影响因素.

  • 标签: 端板连接 组合节点 弯矩 有限元分析程序 参数分析 ANSYS