等效结构应力法的焊接疲劳评估

为了在设计阶段准确地计算出空间任意走向的焊缝疲劳寿命,采用等效结构应力法对管状T型焊接接头的疲劳寿命进行了评估。建立了3种网格尺寸的管状T型焊接接头有限元模型,并计算结构应力。运用FE-weld疲劳评估软件计算出焊缝处的应力循环次数,并与试验数值进行比较。比较结果表明:等效结构应力法对焊接接头疲劳评估具有网格不敏感性和较高的准确性。     

高强度钢框架梁柱节点低周疲劳断裂性能试验研究

高强度钢结构节点的低周疲劳断裂性能是影响其抗震性能的关键因素,对于高强度钢结构的抗震设计及其在抗震区的推广应用至关重要。为研究受强震作用高强度钢结构节点的低周疲劳断裂性能,完成了4个高强钢框架栓-焊混接梁柱节点足尺试件的低周疲劳往复加载试验,包括2种不同的焊接孔形式和4种焊接工艺,测得各试件的断裂失效模态及承载性能。基于试验结果,分析了焊接工艺细节及焊接孔形式、钢材强度对高强钢框架梁柱节点断裂性能的影响,研究了这类节点的断裂失效机制。结果表明：当采用有效的构造改进措施,且翼缘焊缝质量得以保证时,高强度钢框架梁柱节点破坏前能承受较大的塑性变形,断裂性能良好。     

基于钢框架梁柱焊接节点超低周疲劳性能的焊接孔构造优化研究

强往复荷载作用可能导致钢框架梁柱节点的焊接孔处发生超低周疲劳(ULCF)断裂,将数值模拟的应力应变状态代入循环孔洞扩张模型(CVGM)是预测ULCF断裂的普遍方法。将上述方法扩展至改进循环孔洞扩张模型(ICVGM),可用于各类焊接孔形节点的断裂预测,给出优化的焊接孔形。为此,基于既有试验数据提出ICVGM参数标定方法,确定Q355钢的相关参数;将ICVGM预测结果与钢框架节点局部试件断裂试验结果进行对比,揭示二者的一致性,验证ICVGM较CVGM的准确性;同时,采用ICVGM获得不同焊接孔形节点的断裂倾向,提出优化建议及合理孔形。有限元参数分析表明：增加焊接孔长度可以降低节点的断裂倾向;采用半圆形及FEMA-350推荐孔形节点的断裂倾向最低;优化孔形使得断裂位置由热影响区转移至母材,从而提高节点延性。     

装配式自复位钢框架梁柱节点低周往复试验的数值模拟

采用ABAQUS有限元分析软件,对4个装配式自复位钢框架梁柱节点在低周往复荷载作用下的试验进行数值模拟分析,并将分析结果与试验结果及理论计算结果相对比。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好,丰富了研究成果,获得对节点受力性能更准确、更全面的认识。同时梁柱节点开口处弯矩-转角的理论模型得到了验证,为进一步对节点的性能化设计及整体结构进行分析和设计奠定了基础。     

强震下钢框架梁柱焊接连接的断裂行为

本文介绍了１９９４年美国Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ地震和１９９５年日本阪神地震中的钢框架梁柱焊接连接的断裂模式。结合Ｈ形梁 Ｈ形柱节点低周反复荷载试验的断裂现象，指出梁柱焊接连接脆性断裂对节点承载力影响极大，而脆性断裂的原因主要有焊接缺陷、构造不合理及设计方案欠妥等。最后，以降低梁柱焊接连接缺陷敏感度为目标探讨了脆性断裂的预防。     

钢框架梁柱节点断裂研究

简述了钢框架梁柱节点断裂的研究背景,结合国内外相关研究现状,探讨了梁柱节点连接形式及设计思想,分析了造成断裂的原因,研究了结构分析中的损伤概念及疲劳理论,从而从整体上把握节点断裂规律。     

钢框架梁柱刚接节点浅析

根据美、日两国大量的调查及研究,介绍钢框架梁柱刚接节点的震害及其产生原因,对我国钢框架连接节点设计产生很大启示.     

钢框架梁柱节点抗震性能研究进展

随着人类文明的不断进步发展和对居住环境要求的不断提高,钢结构建筑已经在逐渐替代以前的砖混结构建筑,广泛应用于现阶段的建筑行业之中,所以提高钢结构建筑的抗震性能是人类当下需要探索与研究的问题之一.本文主要阐述了一些学者对钢结构中梁柱节点的研究,总结了节点对整体框架抗震性能的影响,可供了解钢框架梁柱节点抗震性能研究提供一定...     

新型钢框架梁柱节点连接综述

对几种国内外设计研究常用的新型钢框架节点种类与构造进行了介绍,其中以国内学者的相关研究为主线,从削弱式梁柱节点、加强型梁柱节点、高耗能式梁柱节点、可恢复式梁柱节点等。从新型梁柱节点四大类型研究入手,以及另外几种新型梁柱节点形式,有扩翼式、蜂窝式等新型节点。从受力性能、滞回曲线、抗震性能等主要三个方面,进行了对比研究分析阐述,以及对未来钢框架结构体系中新型梁柱节点连接形式的发展趋势提出了一些构想和展望。     

焊接残余应力对钢框架梁柱节点抗震性能影响研究

以钢框架梁柱节点为研究对象,利用ABAQUS有限元分析软件"生死单元"功能模拟了瞬态焊接过程,得到了焊接温度场的分布,采用顺序耦合法得到了焊接应力场的分布。在此基础上,针对有、无考虑焊接残余应力的两种有限元模型,分析了焊接残余应力对节点的滞回性能和断裂性能的影响。研究结果表明,焊接残余应力对钢框架梁柱节点的影响明显,在设计和施工时应予以注意并采取相应的防范措施。     

应力比对16Mn钢焊接接头疲劳强度的影响规律

通过对不同应力比及不同加载方式下16Mn钢焊接接头的疲劳强度的试验结果分析得出：对焊接结构而言,引入参数√[2（1-R）-1]^1,以较好地反映出应力比R对疲劳强度的影响,利用等效应力ΔSR=√[2（1-R）]^-1ΔS,可统一给出不同加载方式及不同应力比R下的S—N曲线,在工程应用上有着积极的意义。     

Aseismic behaviors of steel moment resisting frames with opening in beam web

Opening in beam web short away clear of beam-to-column connection is an effective method to improve the aseismic behaviors of steel moment resisting frames (MRFs). The pseudo-dynamic (PSD) test and the quasi-static test on the aseismic behaviors of full-size steel MRFs with opening in beam web are carried out. The PSD test shows that the tested frame can satisfy the design requirement and its stiffness isn’t weakened by the web opening. It can be judged from the strain distribution around the beam-to-column connection that the seismic energy is dissipated by local deformation in the weakened area of the beam due to the opening in the case of severe earthquake action, and the expected failure mode of a ductile frame (‘strong column but weak beam’ and ‘strong connection but weak component’) is reached. In the quasi-static test, the failure mode of the tested frame is in conformity with the judgement, i.e., Vierendeel mechanism is formed in weakened areas due to web opening and brittle weld fracture is avoided, which results in an improvement of the aseismic behaviors of steel MRF. Based on numerical analysis, the non-linear analysis model of steel MRF with opening in beam web is provided. Some experimental tests are numerically re-analyzed by applying the proposed model and the numerical results are in conformity with the test results, which verify the validity of the model. A 17-story steel MRF building, damaged during the Northridge earthquake and measured in detail after the earthquake, is selected as the studied case. Push-over analysis shows that the ultimate displacement of the modified building with web openings increases a lot due to the opening and the building’s ductility is improved greatly. Plastic hinge distribution in time-history analysis indicates that brittle weld fracture can be avoided in the frame including connection with opening and the maximum plastic zone moves to the weakened areas. It can be concluded that the aseismic behaviors of steel MRF are improved due to the opening in beam web.     

钢框架梁柱弱轴顶底角钢连接刚度的理论分析和试验研究

为研究梁柱弱轴连接的抗弯性能,进行了2类共6个大尺寸弱轴顶底角钢连接试件的单调加载试验,试验试件包括腹板-角钢连接试件和本文根据梁柱弱轴连接受力变形特点设计的T形钢-角钢连接试件。根据经典力学理论,推导了弱轴顶底角钢连接初始刚度的分析计算方法。梁柱弱轴角钢连接的刚度取决于各组件的刚度,角钢、螺栓和与角钢竖向肢连接的板件起决定作用,其中刚度最小的组件其几何尺寸对连接刚度的影响最明显。弱轴顶底角钢连接作为一种典型的半刚性连接,具备良好的变形能力、一定的弯矩承载能力和很好的钢材屈服后塑性强化能力。     

结构强度试验中平面应力区测点相当应力的计算

本文从应力分量叠加的角度出发，提出了工程机械结度试验中在自重和负载联合作用下，平面应力区测点的相当应力的计算方法，并导出了其计算公式。     

疲劳荷载下预应力混凝土梁中钢筋应力重分布的试验研究

疲劳荷载下钢筋应力幅的准确计算对于构件疲劳寿命验算具有重要意义。通过6片同时配有钢绞线和HRB400级普通钢筋的后张有粘结部分预应力混凝土T型梁的试验,研究了疲劳荷载下预应力混凝土构件中预应力钢筋和普通钢筋之间应力分配的发展规律。试验结果表明:截面开裂后,疲劳荷载下两种钢筋应力幅值比(Δσp/Δσs)随荷载重复作用次数的增加基本符合“三阶段”的发展规律,其中第二阶段占绝大部分,且在第二阶段中Δσp/Δσs变化幅度较小,基本处于0.6~0.7之间。最后给出一种考虑了粘结性能差异的钢筋疲劳应力增量的计算方法,计算结果和试验结果吻合较好。本文的研究结果对进一步修编、完善我国的混凝土结构设计规范具有一定的参考价值。     

高强冷弯型钢受弯构件截面局部屈曲临界应力

介绍了求解截面的局部屈曲临界应力的意义,探讨了求解截面的局部屈曲临界应力cσrl的方法,并对实验值与理论值进行了比较,最后提出了有待进一步研究的问题,从而为直接强度法的顺利使用提供了理论基础。     

Q460高强钢焊接箱形压弯构件极限承载力试验研究

为研究Q460高强钢中厚板焊接箱形压弯构件的整体失稳极限承载力,采用11mm厚国产Q460高强钢中厚板制作7个焊接箱形压弯试件,试件截面宽厚比分别为18、12、8,长细比分别为35、55、80。试验内容包括:Q460低合金高强钢的材性试验,三种焊接截面残余应力测试,各试件初始几何缺陷测量及极限承载力试验,从而进行了面内整体失稳压弯构件的极限承载力试验研究;并且把试验结果与我国现行钢结构设计规范计算值相比较。试验研究结果表明:Q460低合金高强钢材性具有高强度,塑性性能良好等特点;Q460高强钢焊接箱形截面残余应力分布形式与普通钢材箱形焊接截面分布基本相同,但是残余应力比降低;压弯构件极限承载力试验结果明显高于现行钢结构规范设计公式计算值,所以应对Q460高强钢焊接箱形压弯构件进行近一步参数分析研究,并得出其实用设计方法。