基于螺栓连接的装配式钢筋混凝土梁柱节点抗震性能研究

为研究装配式混凝土框架节点的抗震性能,提出一种基于局部钢套筒与混凝土组合结构形式的梁柱节点,通过螺栓来实现构件间的可靠连接,对其进行了拟静力试验研究,在试验研究的基础上通过ＡＢＡＱＵＳ软件对结构节点在低周往复加载作用下进行数值分析,并与试验数据进行对比,验证有限元分析的合理性。并采用所建模型增加影响参数范围,分析了相同轴压比下梁纵筋配筋率、端板厚度、加劲肋设置以及螺栓数量对试件的刚度、屈服荷载和极限荷载、耗能等性能的影响。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合较好;纵筋配筋率增加时,节点的承载力、刚度显著提高,但延性和耗能能力降低;通过设置加劲肋,节点的极限承载力、延性、等效黏滞阻尼系数均提高;合理的选择端板厚度,可以使梁内钢筋、预埋的端板和混凝土协同工作,增强节点抗震性能;减少一定数量的螺栓,构件仍能保持可靠连接。     

基于ABAQUS有限元计算的新型装配式梁梁节点的参数分析

为解决现代化施工过程和运输中受条件限制问题,提出一种采用干式连接的新型装配式混凝土梁梁节点,将短梁拼接成一定长度的整体梁。基于有限元计算和理论计算方法,对其节点核心部位进行参数分析,探究新型节点中高强螺栓规格、钢套筒厚度、钢套筒长度、加劲肋厚度、钢端板厚度等因素对装配式梁构件的承载能力的影响。研究结果表明,节点形式符合“强节点,弱构件”原则。高强螺栓、钢套筒厚度、钢套筒长度、加劲肋厚度、钢端板厚度等尺寸增加,增加了自身刚度和对相连部位的影响,增强了节点部位的整体刚度,有利于构件承载能力的增加,其中钢套筒厚度与长度的增加对装配梁核心节点处的混凝土起到保护作用。     

方钢管混凝土柱与钢梁半刚性连接三维有限元分析

设计了一种方钢管混凝土柱与钢梁半刚性连接节点——穿芯螺栓端板齐平节点,并对其进行了三维非线性有限元分析,从而得到此节点在外力荷载作用下的受力特性及其弯矩与转角关系。     

装配式钢筋混凝土梁螺栓连接受力性能试验研究

为验证装配式钢筋混凝土梁螺栓连接的合理性和可行性。按工程中常见的梁尺寸,等比例设计并制作3个试验构件,通过控制试件节点处的高强螺栓规格进行对比,对3根足尺试验梁进行静力加载试验与分析,来研究装配式钢筋混凝土梁螺栓连接受力性能。通过观察试验过程、分析试验结果,对比分析各试验试件的破坏形态、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、刚度变化、挠度实测值、延性等力学性能指标。结果表明：新型试验梁的破坏形式为适筋破坏,满足适筋梁正截面受弯三个受力阶段,破坏位置出现在螺栓连接节点外混凝土处10 cm～15 cm,梁支座处及节点核心区未发生破坏。节点传力性能良好,承载力高,受力性能好,此新型梁螺栓连接合理、可行。螺栓规格的降低使构件承载力下降,初始刚度变化较小。研究结果可为类似梁螺栓连接提供参考依据。     

热-力耦合下法兰连接钢管混凝土柱稳定性研究

法兰连接钢管混凝土作为一种新型创造性组合结构,在火灾工况下对其温度传递规律及温度场分布规律的研究较少。利用COMSOL建立法兰连接钢管混凝土柱组合结构的数值模型,研究受火前后组合结构在侧向荷载作用下的挠度变化、预应力螺栓应力应变的变化、混凝土损伤量变化,并分析该组合结构的稳定性。研究结果表明：钢管外壁升温较快,在火灾发生后螺栓在构件水平荷载作用下所受的应力有着较大的增加,法兰与螺栓接触位置处法兰的应力有着明显的重新分配。随着构件的温度升高,沿着螺栓中线的位移逐渐增加,构件的挠度增加了近十倍。在火灾发生前随着水平荷载的增加构件的损伤主要发生在混凝土背部,但在火灾后,混凝土损伤范围有着明显增加。因此,在火灾发生后在水平荷载作用下,法兰连接钢管混凝土结构承载能力变差。     

钢管混凝土框架高强螺栓—端板节点的性能研究

穿芯高强螺栓—端板节点具有工厂化生产、现场组装、混凝土浇筑方便的特点。为研究钢管混凝土框架高强螺栓—端板节点的性能,该文应用ANSYS有限元软件对其进行三维实体建模,采用循环荷载对其进行了材料、几何、接触三重非线性有限元分析。结果表明,采用该节点的框架具有良好的延性和耗能能力,轴压比和混凝土强度对框架性能影响较大,降低高强螺栓预拉力对框架受力性能影响较小。该节点具有比传统内隔板式节点更好的力学性能和抗震性能。     

不平衡弯矩下板柱节点受弯性能参数研究

为了研究板柱节点在不平衡弯矩下的弹塑性性能,采用有限元软件ＡＢＡＱUＳ对弯曲破坏控制 下板柱节点的受力性能进行了数值模拟,通过与试验结果的比对,验证了有限元模型的有效性,并进一 步描述了混凝土顶板在水平荷载作用下的损伤演化过程。在此基础上,研究了板配筋率和竖向荷载对 板柱节点抗弯性能的影响,分析了加载过程中总不平衡弯矩与板底正弯矩和板顶负弯矩的相对关系。 结果表明:随着板配筋率的增大和竖向荷载的减小,板柱节点的抗弯承载力提高,节点区转动能力增强。     

法兰盘厚度对刚性法兰连接节点刚度影响的有限元分析

通过500 kV变电构架刚性法兰在拉弯荷载作用下的研究,应用有限元软件ANSYS分析法兰盘的厚度对刚性法兰连接节点刚度的影响。对有限元结果中典型节点的荷载-位移曲线进行了比较,结果表明:在满足承载力且螺栓的规格、型号都一样的条件下,法兰盘的厚度对刚性连接节点的轴向和弯曲刚度有影响,而对剪切刚度没有影响。     

屋架不同连接模拟方法对水电站厂房动力特性影响分析

研究水电站厂房屋架与上下游排架柱在不同连接方式下的动力特性,分别采用虚拟介质法（方案一）以及上游端简支、下游端铰支座（方案二）的两种螺栓连接模拟方式进行对比分析,计算厂房自振、在机组以及地震荷载作用下的动力响应。自振特性分析得出方案二提高了上部结构的刚度,但整体频率小,方案一更符合实际;在机组振动荷载作用下,上部观测点采用方案二时总位移最小,其余观测点采用方案一时总位移最小。对于厂房整体结构,方案一有利于减小结构的拉应力;在双向地震荷载作用下,方案一发电机层楼板以下最大动位移大于方案二,其余观测点小于方案二。综合比较厂房结构的振动反应,当屋架和排架结构间采用虚拟介质法模拟螺栓连接时,在机组和地震荷载作用下位移和应力响应峰值总体较小,抗振性能更好。     

组合梁负弯矩区非线性分析

在同时考虑组合梁负弯矩作用下钢梁与混凝土板之间滑移效应以及混凝土与纵向钢筋之间粘结滑移效应的基础上,建立了组合梁受力模型,并由此推导出组合梁负弯矩作用下的整体平衡方程及整个加载过程中栓钉刚度随交界面滑移的变化关系。为进一步研究在荷载作用下,组合梁负弯矩区混凝土受拉使得混凝土板局部开裂,从而降低了组合梁承载力和刚度的性能提供了理论依据。     

南水北调韩庄泵站双向可转向门式启闭机设计

为了高效完成韩庄泵站水泵机组设备的吊装以及各类闸门的启闭和检修,设计了节点可旋转的轨道和有旋转机构的双向可转向门式启闭机,并进行了1.25倍额定荷载的静载试验、1.1倍额定荷载的动载试验和变轨试验,观测了门架结构的应力应变情况。结果表明:双向可转向门式启闭机门架结构的强度和刚度均满足要求;变轨操作运行平稳,满足多功能要求,提高了门式启闭机的利用率,降低了工程造价。     

场地受限条件下大跨度门式 启闭机安装实例

通过对特定的门式启闭机安装场地条件进行实地考查,列出了场地条件对其安装作业存在的不利因素。在分析研究了由于场地存在的不利因素对门式启闭机安装造成的难题后,有针对性地制定了安装技术措施,从而保证了安装作业过程安全、实施顺利。本文可供类似场地条件的门式启闭机安装施工作业参考。     

钢筋混凝土框架的基础形式与抗震性能

对两榀基础形式不同的钢筋混凝土框架进行模型试验 :一榀框架无基础梁 ,柱与基础为固结 ;另一榀框架有基础梁 ,基础梁与柱之间为固结 ,框架与基础为铰结 .两榀框架均在顶部施加水平反复荷载和竖向静力荷载 .试验结果表明 :后种框架无论是极限承载能力还是耗能能力都优于前种框架 .     

考虑损伤累积效应的SRHSHPC框架节点滞回模型研究

为考虑反复荷载作用下累计损伤对型钢高强高性能混凝土(SRHSHPC)框架节点力学性能的影响,进行了分析研究。该文将损伤指标引入到考虑软化段的三线型滞回模型中,建立了考虑损伤累积效应的SRHSHPC框架节点荷载-位移滞回模型,并分析了轴压比和混凝土强度对节点强度退化的影响。结果表明,理论计算与试验结果吻合较好;加载后期轴压比大的节点强度退化较快;混凝土强度高的节点加载前期强度退化较小;其受力后期抵抗位移以及荷载循环次数的能力大大下降。考虑损伤累积效应的滞回模型较为准确地模拟了SRHSHPC框架节点在反复荷载作用下的滞回性能,反映了框架节点产生损伤后其强度和刚度的退化规律,可为SRHSHPC结构的非线性地震反应分析提供理论依据。     

混流式机组负荷机架振动评价探析

水电机组振动水平是表征机组运行稳定性的主要指标之一.本文以混流式机组负荷机架振动为例,通过研究相似机组负荷机架在动静荷载作用下的振动特性,提出了一个表征动静荷载关系比的无量纲参数.根据相似水力条件引起的机组振动所导致的相对功率损耗一致的假定,运用最小二乘原理,建立了机组单位转速与该振动参数的回归模型,进而以不同的置信水平划分了不同的振动区域,对振动水平进行评价,并提出了建议措施.成果表明利用该方法评价负荷机架振动水平是有效且可行的.     

隧道洞口段结构地震响应分析

隧道的进出口大多是风化的松散堆积体,是抗震设防的薄弱环节。运用Newmark隐式时间积分有限元法,采用粘-弹性人工边界,对在地震荷载作用下围岩材料的渐变对隧道洞口段抗震性能进行分析。得到了3种工况下沿隧道轴线方向衬砌最大应力、位移以及加速度变化曲线,及不同工况下洞口段隧道结构的抗震设防长度。洞口段设防长度与洞口段围岩性质有关,洞口段围岩由软弱向坚硬渐变长度越长,洞口段衬砌应力就越大,洞口段设防长度就越长。     

内河框架码头构件重要性评价

全直桩框架码头通过能力大,能适应内河大水位差条件要求,在我国西南山区河流码头建设中广泛应用。该结构由于构件数量多、受力条件复杂,构件传力途径和薄弱环节难以确定。运用基于结构广义刚度的重要性评价方法,分别计算船舶荷载作用下和荷载组合作用下框架码头构件重要性系数,对传力途径及薄弱环节进行分析。结果表明:桩柱的重要性普遍大于梁,桩柱的重要性呈现"上小下大"的趋势,梁的重要性则与船舶撞击位置有关;通过重要性系数分析可知,前排桩基、后排桩基、最高层前边梁、排架底层最后方节点和最前方节点等5处为内河框架码头的薄弱环节,在设计中应预留足够安全储备;框架码头的主要传力途径由结构最外层构件组成。研究结果可为码头结构优化提供参考依据。     

大跨度连续刚构桥梁静载试验分析

介绍了桥梁的静载试验的内容、检测方法.通过对连续刚构的理论计算和试验结果的对比分析,对桥梁结构的性能指标作出了综合评价,为桥梁运营后的养护与维修提供可靠的技术资料.     

不等线刚度比、非对称荷载作用下框架结构的稳定

工程中大多框架结构都具有非等梁柱刚度比且处于非对称荷载的作用下。利用矩阵位移法推导了不等梁柱线刚度比、非对称荷载作用下框架结构适应性稳定方程、讨论了结构的临界荷载和长度因数的变化规律,并给出了将框架结构离散为杆系结构的条件。补充了文献[1]对非对称荷载和刚度考虑的不足。