荷载效应下空间KX型圆钢管相贯节点极限承载力研究

应用双重非线性有限元对荷载效应影响下的KX型圆钢管相贯节点进行了广泛的数值分析,获得了荷载效应影响下节点的极限承载力与破坏模式。根据不同几何参数(βx、τx和Φi)对节点极限承载力的影响规律,总结出在同样的支腹杆轴力比下,支杆管径的变化对节点极限承载力的影响较大,而支杆壁厚τx与横向夹角Φi的变化对节点的极限承载力基本没有影响。工程设计中空间KX型节点的支腹杆管径不应相差过大,且在满足工艺要求的基础之上可选择相对较薄的支杆壁厚。     

K型、KK型间隙方钢管节点静力工作性能的试验研究

为研究多平面直接焊接方钢管节点性能,本文对6个K型和8个KK型直接焊接方钢管节点进行了静力试验研究。通过对节点破坏模式和极限承载力的分析,研究了几何参数(β、g)、支杆作用位置和空间作用对节点极限承载力的影响。采用ANSYS程序中四节点板壳单元对试验节点进行了弹塑性、大挠度有限元分析。将试验数据、CIDECT公式计算结果及有限元计算结果进行了比较。研究结果表明,采用ANSYS分析方钢管节点是可行的。空间作用对KK型方钢管节点承载力有明显的影响,支杆偏离弦杆纵向轴线作用使节点承载力有一定程度的提高。     

K型铸钢节点的刚度研究

利用有限元分析软件ANSYS对主支管夹角为45°的K型铸钢节点的刚域长度进行研究.通过变化若干主要几何参数,明确节点刚域长度随这些主要几何参数的变化趋势,并拟合出该类K型铸钢节点刚域长度的计算公式.     

K型铸钢节点的刚度研究

利用有限元分析软件ANSYS对主支管夹角为45°的K型铸钢节点的刚域长度进行研究。通过变化若干主要几何参数,明确节点刚域长度随这些主要几何参数的变化趋势,并拟合出该类K型铸钢节点刚域长度的计算公式。     

空间效应影响下KX型圆钢管相贯节点极限承载力研究

应用双重非线性有限元对空间效应影响下的KX型圆钢管相贯节点进行了广泛的数值分析,分别获得了几何效应和荷载效应影响下节点的破坏模式与极限承载力.不同支腹杆轴力比下引起空间KX节点发生弦杆管壁局部屈曲破坏模式的原因主要有三种,即轴力比较小为负、较大为负和轴力比为正时.根据不同几何参数下节点极限承载力的变化规律,对于几何尺寸相同的弦杆与腹杆,支杆截面越大,对节点域刚度的贡献作用就越大,节点极限承载力的提高幅度也越大;支腹杆轴力比一定时,支杆的管径越小,对节点的极限承载力越不利.工程设计中空间KX型节点的支腹杆截面尺寸不应相差过大.     

KT型相贯节点承载力有限元及设计方法分析

对KT型圆钢管空间相贯节点的极限承载力进行非线性有限元分析,揭示KT型相贯节点的受力性能。结果表明：在支杆轴力大小不同的情况下,随着支杆与弦杆直径比角、腹杆与弦杆直径比屉、支杆与弦杆厚度比τ1、腹杆与弦杆厚度比τ2和弦杆径厚比γ的变化,节点发生弦杆局部屈曲模式、腹杆轴向屈曲破坏和支杆强度破坏3种破坏模式;有焊缝的加强作用,节点承载力有所提高;分析支杆与腹杆轴力不同比值情况下的节点承载力,提出KT型节点承载力简化设计公式。     

空间KK型方管相贯节点承载力的有限元分析

通过对不同参数的空间KK型方管节点的有限元计算,得出节点承载力与相关参数间的关系,并拟合出支杆的轴力系数n=-0.5(支杆受拉)时节点承载力的计算公式。另外,通过与平面K型节点对比,得出空间节点与平面节点承载力的比值。所得结论可为《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)修订提供参考。     

弦杆轴向压力作用下K型、KK型间隙方管节点静力工作性能的试验研究

对6个K型和7个KK型直接焊接方管节点进行了在弦杆轴向压力作用下的静力试验研究。通过对节点破坏模式和极限承载力的分析, 研究了支杆和弦杆宽度比、弦杆所受轴向压应力与弦杆屈服应力之比、支杆作用位置和空间作用对节点极限承载力的影响。采用ANSYS程序对试验节点进行了分析, 通过试验数据和有限元计算结果的比较, 证明采用ANSYS程序计算方管节点是可行的。     

空间钢管-板XX型节点静力性能参数分析

采用计算机模拟仿真方法,对空间钢管-板XX型节点进行参数分析。研究了不同的支管加载比例、几何参数和主管应力比对空间钢管-板XX型节点的破坏模式和极限承载力的影响。结果表明:节点板间的夹角不同时,支管加载比例对节点极限承载力的影响规律有很大差异;主管应力比无论正负均会引起节点极限承载力的降低。在此基础上,通过对数值结果的回归分析,考虑了节点板间的夹角和支管加载比例的空间影响效应,提出适用于该类节点的极限承载力公式。     

型钢混凝土十形截面柱-梁平面与空间节点滞回性能试验研究

为了研究型钢混凝土十形截面柱-梁框架节点在平面受力与空间受力状态下受低周循环荷载作用的滞回性能,以柱截面配钢形式和水平加载角度为变化参数,进行了4个平面和3个空间十形截面柱-梁节点的低周反复加载试验。比较研究了两类节点在破坏形态、滞回曲线、承载能力、耗能能力及变形延性等抗震性能指标上的差异。研究结果表明:型钢混凝土十形截面柱平面节点主要发生核心区混凝土的剪切斜压破坏,垂直于加载方向左右两侧的柱肢对斜裂缝的发展有一定的抑制作用,而空间节点则发生核心区混凝土剪切斜压伴随黏结裂缝的破坏模式;与平面节点相比,空间节点的滞回环饱满,延性和耗能能力更大,但其承载力有所下降。基于试验与理论分析结果建立型钢混凝土十形截面柱-梁平面与空间节点的受剪承载力计算式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

外套筒钢管柱-H型钢梁节点研究分析

在钢结构框架结构中,常用的柱子截面形式分别有如下几种:钢管混凝土柱子,箱型柱,圆管柱及H型钢柱,在实际施工中我们常用H型钢作为框架梁。竖向受力构件常常采用H型钢作为竖向受力构件,而在日本,美国等国家钢结构发展的比较成熟。框架结构钢结构住宅多柱子截面多采用箱型和圆形。其中圆形截面是运用最多的一中截面柱,同其余截面相比具有非常多的优势,圆形截面属于多轴对称,通过圆心的轴线上各方向的惯性矩均相同,两个方向的截面模量均很大,且在制作和安装上都有明显的优势,节省钢材和方便施工等优点。本文针对新型钢柱——H型钢梁节点进行有限元建模分析,对这种新式节点进行建模分析研究和分析,通过改变外套筒的几何尺寸——考察不同套筒厚度下节点的抗震性能及力学性能的不同,从而得出合理套筒尺寸。并对各因素对节点性能的作用机制和影响范围进行讨论。     

冷弯型钢梁柱抗弯节点受力性能的影响

采用有限元分析方法,以螺栓直径和螺栓间距、C型钢屈服强度、厚度和截面高度、节点板厚度等为参数,建立梁柱抗弯节点的三维非线性有限元模型,对影响节点受力性能的因素进行了分析,并在此基础上对这种连接节点提出了设计建议。     

冷弯型钢梁柱抗弯节点受力性能的影响

本文采用有限元分析方法，以螺栓直径和螺栓间距、C型钢屈服强度、厚度和截面高度、节点板厚度等为参数。建立梁柱抗弯节点的三维非线形有限元模型，对影响节点受力性能的因素进行分析，并在此基础上对这种连接节点提出了设计建议。     

不等宽T型CR节点静力工作性能的研究

采用非线性有限元程序对不等宽T型CR节点的静力工作性能进行了研究 ,并通过与 4个节点试验数据的对比 ,验证了分析结果的正确性。采用该程序研究了弦杆厚度、支杆直径与弦杆宽度比以及弦杆高厚比对不等宽T型CR节点性能的影响。并把不等宽T型CR节点与相应的RR节点和十字型节点的性能进行了比较 ,得出了一些对工程设计有益的结论和建议。     

K型、KK型搭接方管节点的试验研究

通过对12个搭接方管节点的静力试验, 研究了不同搭接率Ov、支弦杆宽度比β下的K型、KK型部分搭接方管节点的极限承载力、失效模式与破坏机理。节点的失效模式有受压支杆在靠近两支杆搭接区域的局部屈曲、弦杆壁面在拉杆根部以外区域的局部屈曲和受拉支杆沿两支杆搭接处的断裂。应用ANSYS程序对试件进行了弹塑性大挠度分析, 其计算结果与试验结果吻合良好, 验证了ANSYS程序用于节点静力性能分析的可行性。同时, 将试验结果与CIDECT公式计算结果进行了比较, 指出了公式中的不足之处和有待于进一步研究的问题。     

空间效应下 KX 型圆钢管相贯节点的力学性能分析

应用双重非线性有限元对空间效应影响下的KX型圆钢管相贯节点进行了广泛的数值分析,获得了空间效应影响下KX型节点极限承载力的相对关系曲线:当节点发生弦杆管壁局部屈曲破坏模式下的破坏类型一致时,不同支腹杆轴力比对节点极限承载力的影响是独立的,与节点几何参数的变化基本不相关;以及空间KX型节点在弦杆管壁局部屈曲破坏模式的三种破坏类型下从开始加载到最后破坏的受力全过程分析。     

L形加劲板方钢管混凝土柱——型钢梁节点性能研究

钢管混凝土柱与梁的节点构造和受力分析是发展组合结构体系的关键技术, 利用ANSYS有限元分析软件,对钢管混凝土柱与型钢梁的一个新型节点进行了空间非线性有限元分析,分析了对称荷载作用下该节点内的应力分布情况和内力传递机理.同时,通过改变加劲板的参数,分析了影响节点刚度的主要因素,确定了影响节点刚度的各参数对外部T形加劲节点刚度的影响规律.结果表明:通过设置加劲板有效地降低了节点的应力集中,使其在钢梁中部产生了明显的塑性铰,从而降低了节点破坏的可能性.通过综合分析影响加劲板的参数,提出了该类型节点改进的建议.     

T型外补强箱型空间节点滞回性能研究

为研究T型外补强箱型梁柱空间节点的承载性能和变形能力,选取不同参数的箱型柱截面宽度、工字梁翼缘宽度,截面高度、T型加劲肋翼缘宽度及腹板长度进行工况设计和参数分析,采用ABAQUS有限元分析软件建立数值模型,在梁端施加低周往复荷载进行受力性能模拟分析。研究结果表明:T型外补强箱型梁柱空间节点的滞回曲线均为饱满的梭形;随着T型加劲肋翼缘宽度、腹板长度的增加,节点延性提高70%左右,对节点延性影响最大;整体试件延性系数μ>4. 0、等效黏滞阻尼比he>0. 2,均满足抗震要求;加大T型加劲肋翼缘宽度、腹板长度可以有效的提高箱型梁柱节点承载性能和变形能力。T型外补强箱型梁柱空间节点具有较好的延性、耗能能力及抗震性能,建议在多层钢结构工程中广泛应用。     

空间XK型钢管相贯节点极限承载力分析

通过考虑材料非线性和几何非线性,利用有限元方法对XK型空间钢管结构相贯节点的应力分布、塑性区的扩展过程以及节点变形等重要力学性能进行分析,研究了影响钢管节点承载力的主要参数以及这些参数与承载力之间的关系.在参考平面K型节点承载力计算公式以及一些参考资料基础上,考虑多杆件汇交和多轴受力的影响,提出该空间节点形式的承载力计算建议公式,为工程设计提供有益参考.     

变电站高架柱与人字柱连接节点受力性能有限元研究

对变电站中高架柱与人字柱连接节点的受力性能进行了有限元研究。在对有限元分析结果验证后,通过改变节点处各类加劲板件的参数,对大量模型进行了非线性有限元分析,分析结果表明:高架柱与人字柱连接节点处加劲板及顶板厚度对节点性能影响很小;主要受力加劲板是否插入人字柱对节点性能影响很小,设计该节点时,可仅从人字柱局部变形要求考虑是否需要将主要受力加劲板插入人字柱。分析计算过程及结果可供实际工程参考。