宽翼缘型钢桁架K形节点设计与试验研究

大连国际会议中心钢平台采用钢桁架结构,最大悬挑长度达45m,跨度为20～60m。设计中桁架采用K形节点,在对节点的有限元验算分析中发现,部分节点不能满足设计要求,采取了节点补强措施。为验算补强节点的有效性,设计制作了10个宽翼缘K形节点试件,对其进行了低周反复荷载试验,测试了试件的承载力、破坏状态、滞回性能和耗能能力等。通过试验和有限元分析可知,K形节点通过合理设计可达到设计要求。     

钢管桁架结构K形搭接节点抗震性能试验研究

按钢管桁架结构K形搭接节点隐藏焊缝焊接情况制作了4个足尺试件,通过对其进行拟静力试验,研究K形搭接节点内隐藏焊缝在焊与不焊情况下的试件变形、破坏模式、节点的耗能性能等。得到了试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性性能、耗能能力等抗震性能指标。试验结果表明：K形搭接节点内隐藏焊缝对试件的承载能力影响不大;节点的破坏模式主要是搭接支管的变形与屈曲以及搭接支管与被搭接管、主管之间连接焊缝的破坏;隐藏焊缝不焊接节点试件的滞回耗能优于隐藏焊缝焊接的节点试件;隐藏焊缝不焊接节点试件的变形是隐藏焊缝焊接节点试件的1.1~1.2倍。     

某工程大型钢桁架节点试验与分析

H型钢桁架作为一种传统的结构形式,以良好的受力性能和建筑适用性显示出广阔的应用空间。文章以某建筑屋面巨型钢桁架设计与施工过程监控为背景,针对桁架重要节点的受力性能分析展开研究,并对桁架节点的受力性能做出评价。保证了节点周边杆件在设计荷载下的承载能力,也验证了有限元分析方法和实验方法的合理性,为今后类似工程的设计与研究提供经验参考。     

方钢管混凝土桁架K形节点失效模式分析研究

方钢管混凝土结构结合了普通方钢管结构和圆钢管混凝土结构的优点,具有连接方便、可靠的特点,同时由于钢管和内核混凝土的共同工作,可以提高材料的使用效率,从而降低工程造价。对方钢管混凝土桁架中的K形节点进行了有限元分析,得出在正常使用状态下其内核混凝土的应力分布曲线,探讨了方钢管混凝土桁架中K形节点的应力分布及其失效模式     

宽翼缘弦杆和方(矩)形管腹杆桁架节点设计

方、矩形管桁架弦杆和腹杆大都采用方、矩形管的形式,但当桁架跨度和其上作用的荷载较大时,弦杆受力将较大,当没有合适的方(矩)形管时,在设计中可以采用宽翼缘弦杆和方(矩)形管腹杆组合的桁架形式。通过工程实例介绍了此类桁架节点设计方法,可供设计人员参考。     

输电线路钢管塔小角度K形节点承载力研究

现有的K形节点试验数据及我国《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)的计算公式均是在主管与支管的夹角大于等于30°的情况下给出的。对于输电线路钢管塔而言,受电气间隙或线路走廊的影响,主管与支管的夹角有时会小于30°。通过试验及有限元分析得出,K形节点极限承载力应取支管轴力极值和主管壁塑性变形达到主管直径的2%两种状态中先期到达者所对应的支管轴力。现行设计计算方法对夹角小于18°的K形节点以及偏心连接的K形节点是不安全的,建议输电线路钢管塔设计时应尽量满足主管与支管之间夹角不小于20°。     

鸟嘴式K形方管节点疲劳性能试验研究

为研究鸟嘴式K形方管节点的疲劳性能,设计制作8个节点试件开展支管面内受荷工况下的疲劳试验。首先对试件进行静力加载,通过二次外推法得到焊趾处的热点应力值和应力集中系数(SCF),探明此类节点的热点应力分布规律和敏感热点位置。在此基础上开展高周常幅疲劳荷载试验,重点研究节点的疲劳破坏模式、裂纹扩展规律、刚度退化性能以及特征疲劳寿命等。结果表明:方型鸟嘴式K形搭接节点的最大SCF位于支管搭接区,其他节点的最大SCF均位于冠部支管热点;疲劳裂纹萌生于SCF最大值位置,并在萌生后较短时间内扩展贯穿壁厚;疲劳裂纹贯穿壁厚之后的节点刚度退化明显,但累计刚度退化在10%以内;IIW和API规范的S-N曲线可用于常规壁厚的鸟嘴式节点疲劳寿命预测,其对薄壁鸟嘴式节点的适用性还有待验证。     

圆钢管混凝土桁架K形节点极限承载力计算方法研究

圆钢管桁架在主管内填筑混凝土,可有效提高其承载力。为了获得圆钢管混凝土桁架K形节点受力性能和承载力计算方法,研究了在受拉或受压支管处K形节点的失效模式和破坏机理;基于圆钢管混凝土K形节点在不同失效模式下的破坏机理和受力状态,分别对支管截面形式为圆形或矩(方)形的圆钢管混凝土K形节点建立合理的简化计算模型,推导出不同失效模式下K形节点极限承载力计算公式,并给出相应的极限承载力建议公式。试验验证了圆钢管混凝土K形节点的试验值与计算值吻合较好,研究表明圆钢管混凝土K形节点的极限承载力计算公式的准确性,可应用于圆钢管混凝土桁架结构计算和设计,也为相关标准建立和完善提供理论依据。     

型钢混凝土L形柱-混凝土梁框架节点滞回性能试验研究

为研究型钢混凝土L形柱-混凝土梁框架节点的滞回性能,以柱截面配钢形式、轴压比、水平加载角度及 有无楼板参与工作为变化参数,进行4个平面和7个空间L形柱-混凝土梁框架节点的拟静力试验;比较分析试件的 破坏形态、滞回曲线、承载能力、刚度退化、耗能能力、位移延性以及层间位移角等抗震性能指标。研究结果表 明：平面节点和空间节点的破坏形态分别为核心区发生剪切破坏和梁端出现塑性铰,带楼板工作的钢筋混凝土梁 柱空间节点出现板的弯曲破坏以及梁底出现塑性铰的破坏模式;配实腹式型钢试件的滞回曲线比配空腹式型钢试 件的饱满;平面节点的承载能力比空间节点的大,但耗能能力、位移延性及抗倒塌能力均不及空间节点;楼板的 存在对节点承载能力的提高和维持刚度的稳定均具有有利作用;轴压比可提高节点的承载力和初始刚度;L形柱 框架节点的层间变形能力大于规范规定的层间位移角限值。通过引入加载角度,提出了型钢混凝土L形柱-梁空间 节点受剪承载力计算模型,其能较好地反映节点核心发生剪切破坏的传力机制。     

750kV格构式变电构架K形节点试验研究及有限元分析

针对750k V格构式变电构架K形节点进行了足尺试验及有限元仿真分析,考察了其在设计荷载和1.5倍设计荷载下的受力变形情况及极限承载力。结果表明,设计荷载下750k V格构式变电构架K形节点仍处于弹性工作状态;1.5倍设计荷载下,该节点仍然安全。     

跨层桁架米字形节点力学性能及其补强措施

结合大庆西客站高铁客站站房钢结构工程,针对其重载跨层桁架中的典型米字形节点,采用模型试验与数值计算相结合的方法,分析节点力学行为特征并提出相应的补强措施。按照1∶4缩尺比例进行节点试验模型设计,并专门设计反力装置实现模型杆端的铰接边界条件,通过低周往复加载试验明确该节点的薄弱环节和破坏模式。在此基础上,采用数值分析方法,考虑材料屈服及破裂失效,对模型试验进行验证分析。同时,考虑贴板、盖板、套筒三种补强方式对该节点承载能力、耗能能力的影响,并与无任何加强措施的原模型进行对比。分析结果表明,贴板补强方式对节点的耗能能力有一定的提高,且工艺性较好,可结合实际工程条件采用,为类似节点强化设计提供参考。     

某办公楼加固改造钢框架节点分析

通过对某出版社办公楼加固改造工程中钢框架结构梁柱节点的连接形式和计算方法进行分析,指出与圆形柱连接的梁翼缘端部很容易形成应力集中现象,梁柱连接处的受力比较复杂,采用焊缝连接比高强螺栓连接计算更加简便,节点受力更加合理。     

铸钢节点的设计与试验

铸钢节点作为一种新型的钢结构节点已在我国大型复杂的空间钢结构中得到应用。通过南京奥体中心的体育场屋盖钢结构工程设计,对铸钢节点的选型构造、设计与足尺试验进行了探讨和研究。     

腐蚀钢质烟囱剩余强度有限元分析与加固措施研究

蜀南气矿净化厂尾气烟囱为内砌耐火砖的钢质烟囱,在长期使用过程中,由于尾气残存硫和其他腐蚀物质综合作用,已经严重腐蚀和老化,不能维持简单再生产和扩大再生产的需要,必须立即采取加固措施。针对该烟囱具体腐蚀缺陷,进行可靠性鉴定。通过大量的计算机模拟和剩余强度的有限元计算,找出了烟囱的薄弱环节和对几种加固方案进行了比较分析,最终得出可靠的加固方案。为企业取得了显著的经济效益和社会效益。     

方钢管混凝土柱-H型钢梁外肋环板节点研究

在分析方钢管混凝土柱-H型钢梁框架3种刚接节点的构造形式和特点的基础上,提出了一种新型刚接节点———外肋环板节点。以外肋环板节点梁翼缘受拉模型为对象,分析了节点的受力传力机理,并基于屈服线理论,推导出了梁翼缘受拉模型的屈服承载力计算公式,为这种新型节点今后的研究和工程应用提供了依据。     

钢结构厂房的改造与加固

为满足生产要求,在现有钢结构厂房内增加大吨位吊车,对原厂房进行结构分析后,采用整体顶升厂房屋盖系统、加固吊车染等措施,来提高厂房的使用功能。     

对软土地区地基加固处理措施的探讨

我国软土广泛分布,其中以沿海地区分布最多最突出,地质情况最复杂,易引起建筑物(构筑物)的不均匀沉降。结合工程实践和所学知识,对软土地基的特点,加固、处理措施进行了探讨。     

钢结构厂房鉴定及加固措施

通过现场调查、取样和检测,并对主要构件进行材性试验及对整体结构进行分析验算,表明该钢结构厂房不满足要求的构件需进行加固;并对常用加固方法进行分析比较,提出经济可靠的加固措施。     

岩石节理吻合系数及其对节理特性的影响

根据节理表面的接触特性提出了一个节理几何特性的新参数──节理吻合系数 ＪＭＣ。实验显示，节理吻合系数是描述节理孔隙、形变、刚度、剪切强度和水渗导等特性的 重要指标。因此，将节理吻合系数和原有的节理粗糙系数相结合，可以更全面地描述节理的 几何特性，进一步估测岩石节理的水力特性。     

某多层钢结构商场加固改造

北京某钢框架-支撑体系多层钢结构商场改为大型超市,要求增加二、三层楼面活荷载,取消首层和二层柱间支撑。加固改造中,通过原钢柱外包混凝土形成钢骨柱和新增纵向钢筋混凝土框架方法,将钢框架-支撑体系改为双向框架体系,较好地达到了预期目的。