型钢混凝土结构（SRC）梁柱节点施工技术

型钢混凝土柱与型钢梁、钢筋混凝土框架梁连接角度多,框架梁钢筋与型钢混凝土柱连接形式比较复杂,采用连接板和连接器连接钢筋和型钢,通过焊接、型钢腹板开孔,增加构造钢筋等措施解决箍筋遇型钢问题,降低了操作难度,加快了施工进度,有效地保证了工程质量.     

型钢再生混凝土偏心受压柱刚度及变形分析

以再生粗骨料取代率和相对偏心距为主要参数,完成9个型钢再生混凝土偏心受压柱试验,分析偏心受压柱的破坏特征和侧向挠度变化规律。试验结果表明:型钢再生混凝土偏心受压柱在各个受力阶段的刚度发生变化,并对型钢再生混凝土偏心受压柱的变形特征产生影响。型钢再生混凝土偏心受压柱的最大挠度值随着相对偏心距及再生粗骨料取代率的增加而增大。在试验研究的基础上,根据偏心受压柱的简化力学模型,推导其侧向挠度计算公式,并提出型钢再生混凝土偏心受压柱截面刚度计算公式。利用该公式计算得到的偏心受压柱侧向挠度最大值与实测值吻合较好,可以满足计算要求。     

多向杆件相交的清水型钢混凝土组合结构节点施工技术研究

结合成都来福士广场工程实例,详细介绍了型钢混凝土组合结构节点深化设计的方法,提出了包括钢筋绕过型钢、钢筋伸至型钢边弯锚、钢筋穿过型钢腹板、钢筋与型钢通过连接板焊接连接、钢筋与型钢通过焊接套筒连接五种解决方法,并以工程典型节点为例详细说明了五种方法的选取过程。同时,结合工程施工实施情况,对型钢混凝土组合结构施工进行了总结。     

转换层复杂牛腿变截面拼接十字桁架立柱制作技术

高层建筑中,转换层桁架立柱涉及节点较多,连接上、下弦的牛腿复杂多变,焊缝等级要求高,焊接残余应力集中,因此桁架立柱的制作一直是建筑钢结构的制作、控制难点。以珠海横琴保利项目十字桁架柱为例,通过分析制作难点,制定装焊顺序、优化焊接工艺,增加临时措施,从而科学、有效地达到设计要求,为同类构件制作提供了指导借鉴。     

浅析塔式起重机标准节角钢焊接

当中、大型塔式起重机标准节的主弦杆和腹杆为角钢时,节点板为连接板的定位拼装焊接方式,可以使标准节各杆件形心轴线在节点处交汇于一点,避免产生偏心力矩。合理选择节点材质、尺寸和焊接工艺,可以提高连接部位的强度、刚度、可靠性及整个塔身标准节的有效承载力。     

中央电视台电视文化中心工程型钢混凝土结构施工技术

中央电视台电视文化中心为型钢混凝土框架结构,由于其梁柱交角各异、结构内型钢尺寸较大、梁柱节点钢筋密集等导致施工困难.采用连接板和连接器连接钢筋和型钢,通过焊接、型钢腹板开孔、增加构造钢筋等措施解决箍筋遇型钢问题.采取自密实混凝土和辅助振捣来浇注混凝土,并合理利用技术间歇时间,缩短了工期,保证了施工安全和施工质量.     

钢桁架(钢梁)与混凝土墙间单剪板连接的约束弯矩研究

钢-混凝土组合结构设计中,通常钢梁或钢桁架与混凝土墙体之间的单剪板连接是按照铰接计算的,实际上,这种连接中存在不可忽略的约束弯矩。该约束弯矩可表示为钢桁架(钢梁)端部的剪力和折算偏心距的乘积。本文以北京LG大厦为背景,针对钢桁架和实腹钢梁与混凝土墙体之间的单剪板连接进行了大量有限元模拟分析,发现折算偏心距随连接板厚度和螺栓群惯性矩的增大而增大,但不呈线性关系,此外,当连接板进入弹塑性后,折算偏心距随荷载增大而减小。本文根据分析结果拟合得到了适用于钢桁架或实腹钢梁与混凝土墙体之间连接约束弯矩的计算公式。     

预应力型钢混凝土柱偏心受拉性能试验研究

为研究预应力型钢混凝土构件在偏心受拉作用下的受力性能,以预应力筋根数、预应力度、纵筋配筋率、型钢配钢量和偏心距为主要设计参数,对15个偏心受拉柱进行了单调加载试验。试验中观察了预应力型钢混凝土柱在偏心受拉作用下的受力过程和破坏形态,得到荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、承载力、侧向变形以及裂缝发展情况等。研究结果表明:增加柱中预应力筋根数与型钢配钢量,提高预应力度、纵筋配筋率,减小偏心距等可使预应力型钢混凝土柱偏心受拉承载能力提高,且偏心距是影响预应力型钢混凝土柱偏心受拉承载能力的主要因素。通过施加预应力筋,可以有效控制裂缝的产生与扩展。根据理论与试验结果分析,给出了预应力型钢混凝土偏心受拉构件的承载力算式,计算值与试验值吻合较好。     

L形无孔钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱压弯性能简化模拟研究

对2根偏心距不同的L形无孔钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱进行压弯简化模拟研究,并对简化模型及实体模型进行了破坏模态、竖向承载力、侧向位移3方面的对比,结果表明:简化模型基本能够合理有效地模拟L形无孔钢板连接式方钢管混凝土组合异形柱的压弯性能;在简化模型的基础上,对异形柱的压弯性能进行了参数化分析,分析发现提高钢材强度能有效改善柱承载力,提高混凝土强度、连接板厚度对柱承载力及延性没有明显影响,柱承载力会随着偏心距的增加而不断下降,且下降程度不断减小。     

冷弯薄壁型钢双肢箱形拼合柱偏压有限元分析

冷弯薄壁型钢双肢抱合箱形拼合截面柱在冷弯薄壁型钢住宅结构中常常处于偏心受压状态,为研究偏心距和偏心方向对拼合柱承载力的影响,利用ABAQUS有限元软件对其进行模拟,然后对计算结果进行分析对比,最终表明:随着偏心距增大,构件承载力降低,且当构件绕强轴偏心受压,偏心距在一定范围内时,承载力下降不明显,当构件绕弱轴偏心受压时,承载力随着偏心距增大而迅速降低;随着偏心距加大,构件刚度越小,且当构件绕弱轴偏心受压时,刚度下降比构件绕强轴偏心受压时快。     

A modified moment resisting connection for ductile steel frames (Numerical and experimental investigation)

The seismic behavior of steel moment resisting building systems are directly affected by the local behavior of beam to column connections. In welded connections, severe stress concentrations at the connection edge coupled with imperfections of the weld roots, may contribute to significant reduction of the seismic performance. In this study, a reduced plate section connection is proposed to shift the stress concentration from the connection face. With this aim, the authors propose drilled holes at cover plates to create an intentional weak point. Applying this method, the stress concentration at the weld roots is significantly diminished and the failure mechanism is altered from premature weld fracture to ductile plate yielding around the holes. This technique eliminates unfavorable local beam failures present in some similar methods and also forces the cover plate to behave as the replaceable fuse of the connection system. As it is revealed from the finite element and experimental investigations, the strength and ductility capacity of the considered connection type is significantly improved and the behavior of the connection seems to be far less dependant of the weld root quality. This might improve the structural reliability of the connection due to the guided failure mechanism.     

Experimental study on steel built‐up column moment connections with top and bottom trapezoidal side plates

Built‐up and box columns are used extensively in steel structures. A kind of built‐up column is composed of two I rolled shapes separated by calculated interval and welded between two cover plates. The uncertainties due to these columns are the flexibility of the column cover plates under the transferred beam flange plate forces and the brittle behavior of the groove weld between the beam flange plate and the column cover plate. The top and bottom trapezoidal side plates are proposed to improve the behavior of these column moment connections. Using this approach, the total beam flange forces transfer to the lateral sides of the column, parallel to the beam web, by means of top and bottom side plates. An experimental test is developed to study the behavior of the proposed connection under cyclic loading. The results indicate that the proposed connection has sufficient strength and ductility to apply in special moment frames. Also, the rehabilitated connection eliminates the vulnerabilities of deformation of the column cover plate and brittle fracture of groove welds in conventional connections. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

高层装配式斜支撑钢框架结构设计研究

针对远大S30工程的高层装配式斜支撑钢框架结构体系,分别采用振型分解反应谱法和线性时程分析法对整体结构进行有限元分析,得到了结构在多遇地震作用下的内力和位移响应。进行了结构整体的弹性设计,总结了该结构体系的设计方法。按规范对柱与柱座法兰连接的承载力进行了计算,并通过有限元分析和试验研究进行了节点强度和刚度的分析与验证。对梁柱节点进行了试验,研究其刚度变化规律,提出了采用弹簧单元在整体结构中建立节点简化分析模型的方法。研究结果表明：该体系中轻型钢楼梯对整体刚度的影响可以忽略,计算时可不建模分析;结构抗震性能满足现行规范要求,结构侧向变形曲线介于框架结构和剪力墙结构变形曲线之间;斜支撑降低了节点区的应力,增大了结构体系刚度,起到了减小柱计算长度、增强梁柱节点和柱与柱座连接的作用;柱与柱座法兰连接设计既满足设计强度要求,又实现了柱的刚性连接,保证了柱承载力和刚度的连续性。     

半刚性框架-无黏结十字加劲钢板剪力墙结构低周往复荷载试验研究

通过对一榀几何比例为1∶3的两层单跨半刚性框架-无黏结十字加劲钢板剪力墙结构在低周往复水平荷载作用下的试验研究，得到了循环荷载下结构的滞回曲线及各关键部位的受力变形情况。分析其承载能力、破坏形式、耗能能力、刚度退化、承载力退化、延性等指标。在此基础上，分析了无黏结十字加劲内嵌钢板与半刚性框架的相互作用。结果表明：该结构具有良好的延性和耗能能力，安全储备高；半刚性框架与内嵌钢板协同工作良好；无黏结加劲构件的设计避免了焊缝的应力集中，降低了钢板墙在加工过程中对工艺的要求；加劲构件的设置改善了钢板墙的受力模式，提高了钢板墙体系的承载力及刚度，减轻了滞回曲线的“捏缩”现象。研究结果可为半刚性框架-无黏结十字加劲钢板剪力墙结构进一步的工程应用和理论研究提供参考。     

再论轻型钢结构房屋柱基设计

考虑锚栓服役时实际参与抗剪这一特性,给出了柱底板是否需要设置抗剪键的简易判断方法。在阐述柱底板与抗剪键间连接焊缝的承载能力机理的基础上指出连接焊缝是处在拉力和剪力共同的作用下,沿焊缝方向不会形成薄弱环节;同时针对工程中柱基常采用的3种不同构造形式,提出不同构造形式应采用不同的摩擦系数。     

法兰连接钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点受力性能研究

钢管混凝土柱-钢梁混合结构是工程常用的结构形式.为了有效减小钢管混凝土结构在施工现场的焊接工作量,提高钢管混凝土柱-钢梁节点的安装效率,提出了一种基于法兰连接和外加强环的钢管混凝土柱-钢梁连接装配方法,其特点是采用高强螺栓、刚性法兰盘、外加强环板在同一位置实现了钢管混凝土柱-柱连接、钢管混凝土柱-钢梁连接.对采用该方法...     

模块化装配式多高层钢结构全螺栓连接节点静力及抗震性能试验研究

为研究模块化装配式多高层钢结构的全螺栓梁柱连接节点的受力性能,采用GB 50017-2003《钢结构设计规范》中的设计方法,设计了4个该类型节点,对其进行了静力、滞回性能试验和有限元分析,获得了节点的静力性能和滞回性能、骨架曲线、延性性能、转动能力、刚度退化等。结果表明：焊缝质量、板件厚度、螺栓布置等因素对节点破坏模式和各项力学性能影响较大,在弦杆与柱座间的焊缝不过早断裂以及盖板与弦杆接触面不滑移的条件下,该类节点转动刚度较大,节点的承载能力高,延性、耗能能力、塑性转动能力较好。减小桁架梁弦杆和腹杆厚度会显著降低节点承载能力,但对节点的延性性能和耗能能力影响不大。     

组合效应对高层钢框架梁柱节点脆性破坏的影响分析

美国北领地震中,不少钢框架梁柱连接出现了意想不到的脆性破坏。观察表明,大部分破坏发生在节点区的梁下翼缘与柱翼缘之间的全熔透焊缝以及相邻板件的焊缝热影响区。由此可知,焊缝质量不良是节点断裂的主要因素。此外,连接缺乏有效的延性也是破坏的一个原因。节点抗震性能试验中多数采用的是钢节点,没有考虑钢梁上的混凝土板。实际结构中,混凝土楼板的存在提高了节点连接的强度和刚度,这也就加剧了下翼缘发生脆性破坏。通过有限元方法,分析了混凝土板组合效应对梁柱节点脆性破坏的影响。     

钢梁和箱型柱间翼缘板连接件的抗震性能

对钢梁和焊接箱型柱间的翼缘板连接件的滞回性能进行分析和试验研究。对3个足尺试件模型进行试验,从而评估翼缘板长度和板-翼缘角几何焊接对翼缘板连接件地震响应的影响。试验所用的翼缘板连接件符合AISC中对于特殊抗弯框架的抗震要求。因此,使用试验结果验证ABAQUS软件建立的有限元模型,此模型可用于对试件模型性能的进一步探讨。     

Experimental study on low cycle fatigue strength of beam-to-column connections in steel bridge bents with different plate assembling and material mismatching

This study examined the effects of inherent defects due to plate assembling and material mismatched condition between base and weld metal on the fatigue strength of beam-to-column connections. Low cycle fatigue tests were carried out on specimens with different plate assembling systems and material mismatched conditions. The test results revealed that the global load-displacement relationships from specimens with different plate assembling systems and material mismatched conditions are similar, meaning these effects involve only local behavior of specimens. However, the fatigue strength of the specimens strongly depends on the location of defects resulting from plate assembling and mismatched conditions. The specimen with the undermatched conditions and the existing defect located closer to the corner of beam-to-column connection tends to have lower fatigue strength. The fracture surfaces indicated that failure patterns of specimen are different regarding mismatched conditions. While the crack propagated through the weld metal for the undermatched condition, it propagated towards the boundary between base and weld metal for overmatched condition. Elasto-plastic shell analysis was performed under the same condition as the experiments. And it is found that when evaluating fatigue strength of beam-to-column connections, the effects of plate assembling system and material mismatched condition should be considered.