输电杆塔连接节点螺栓应力研究

研究了输电杆塔连接节点的螺栓强度问题。首先基于非线性有限元理论建立了输电塔线体系的力学模型和强风荷载作用下的运动方程;随后采用多节点实体单元建立了输电杆塔节点承载力的精细化有限元分析模型。在此基础上,建立了节点螺栓的预紧力计算方法和强度分析方法。以南方某输电线路为实际工程背景,研究强风作用下输电杆塔节点螺栓的服役强度,对比分析杆塔节点不同构件的应力状况。通过参数研究考察预紧力、摩擦系数以及螺栓直径等不同参数对其应力的影响特点。研究表明:强风荷载作用下节点螺栓承受很大应力,部分螺栓已经进入塑性阶段。螺栓预紧力和直径对其应力有很大的影响,而摩擦系数的影响则相对较小。     

轴力作用下钢制盖板节点极限承载力计算

对轴力作用下钢制网壳盖板节点承载力进行了有限元分析,并通过盖板节点足尺试验验证有限元分析的正确性.改变有限元模型参数,计算数十个模型,基于分析结果得出轴力作用下钢制盖板节点的破坏模式.结果表明,盖板节点破坏模式有螺栓群抗剪破坏及盖板中心区域屈曲破坏两种.对结果数据进行拟合,得出钢制盖板节点在轴力作用下承载力计算公式.轴力作用下钢制盖板的极限承载力主要与螺栓的直径与数量、盖板的厚度和直径等因素有关,极限承载力由两种破坏模式所对应承载力的较小值确定.     

高周次横向振动力作用下风电螺栓防松试验

基于风场实测载荷谱转换试验载荷谱，针对风电机组螺栓开展防松双螺母、施必牢螺母等防松方案在干燥和油浸环境下高周次横向振动力防松性能试验对比研究。结果表明，在正常载荷的横向振动下，试验件的螺栓预紧力下降不超过10%。在极限载荷作用下，螺栓预紧力有较大幅度的下降。安装完成后螺栓初始轴力越大，横向振动载荷下螺栓预紧力的损失就越小。油润滑导致的接触面摩擦因数降低将明显增大振动载荷下螺栓预紧力的损失率。在几种防松措施中，防松双螺母和施必牢螺母有较好的防松性能。     

梁柱铰接节点细部设计中的撬力验算

介绍了美国《钢结构设计规范容许应力法》第9版(AISC-ASD-9thEdition)中撬力验算在梁柱铰接节点细部设计中的应用。通过建立力学模型,进一步分析了撬力作用对高强螺栓抗剪承载力的影响及计算方法。     

异形空心构件螺栓端板连接节点受力机理及性能研究

结合国外某火车站站房钢结构异形构件,采用有限元接触单元研究了十字形端板连接节点的受力特点。首先介绍节点在单向荷载作用下不同位置螺栓的受力情况,并通过改变节点构件的尺寸及螺栓预紧力研究节点不同的失效模式;其次考察节点在往复加载下的受力性能,研究立柱板件厚度、端板厚度及螺栓预紧力的影响。本文的计算结果指出该节点的设计应考虑各构件之间的强度匹配,以保证节点具有足够的承载力及优良的耗能能力。     

新广州站内凹式索拱结构索夹节点抗滑性能分析

新广州站主站房主要采用内凹式索拱结构,由于与撑杆连接处拉索两侧的不平衡索力较大,索夹节点的抗滑性能影响了索拱结构的承载力。利用ABAQUS有限元软件对索夹节点进行非线性抗滑性能分析,并与索夹节点足尺模型的抗滑性能试验实测结果进行比较,分析材料非线性、索与索夹间的接触特性、螺栓预紧力等对索夹节点抗滑性能的影响,进而采用虚拟温度法分析了施拧顺序、索横截面收缩对螺栓预紧力的影响。分析结果表明：有限元计算与试验实测结果吻合良好;新广州站内凹式索拱结构索夹节点具有较好的抗滑性能,在设计荷载作用下,节点安全可靠;索夹节点抗滑性能分析中应考虑材料非线性对索夹的影响;索夹抗滑力随着摩擦系数、螺栓预紧力的增长非线性提高;索的滑移会对索夹孔道和拉索本身产生损伤,使索夹的抗滑力降低;采用从螺栓群中心间隔向外的施拧顺序可有效减弱螺栓之间的相互影响,减小螺栓预紧力的损失。     

螺栓预紧力对门式刚架端板连接节点刚度影响的研究

对现存门式刚架中出现的螺栓预紧力施加不足的梁柱端板连接节点进行了节点性能的研究。通过节点单向加载试验验证数值模拟方法的有效性,再对各研究节点分别在施加及未施加螺栓预紧力下的节点进行有限元模拟分析。结果表明螺栓未施加预紧力时节点极限承载弯矩变化不大但初始转动刚度有一定程度的削弱。     

门式刚架梁柱端板连接节点设计理论研究

参照欧美钢结构计算手册,并依据端板变形协调条件,推导出端板连接节点螺栓撬力及节点承载力计算公式,并得出了一些有益的结论,从而为端板连接节点的进一步研究和分析提供了理论基础。     

狗骨-蜂窝式梁柱节点在低周反复荷载作用下有限元分析

通过ANSYS有限元软件分析狗骨式节点、蜂窝式节点、狗骨-蜂窝式节点（Ⅰ型和Ⅱ型）在梁端循环位移荷载作用下的受力性能.狗骨-蜂窝式节点滞回曲线稳定饱满,无捏缩现象,表现出良好的塑性变形能力.对比节点的骨架曲线,狗骨-蜂窝式节点不仅强度、刚度没有明显降低,而且具有节省材料用量、延性好和耗能能力强等特点.研究狗骨-蜂窝式节点在循环位移荷载作用下螺栓预紧力的变化,指出剪切板处6个螺栓中角部螺栓预紧力损失最为严重.     

抗拉连接高强度螺栓的工作性能及设计计算

分析了抗拉连接高强度螺栓的工作性能,指出高强度螺栓的抗拉承载力与很多因素如连接板翼缘和螺栓的刚性性质,撬力,预拉力等有关。当连接板翼缘的刚度较小时,其弯曲变形将造成明显的撬力,从而增大了螺栓力,使整个连接过早破坏,考虑到撬力的作用,各种设计方法被提出来,我国现行《钢结构设计规范》GB50017中没有具体的撬力设计公式,只是在螺栓抗拉强度设计值公式中引入系数0．8来考虑撬力,设计应用较方便,但高强度螺栓抗拉承载力计算方法过于保守,其设计值明显低于国外标准,建议对高强度螺栓的抗拉承载力设计值予以适当提高。     

软土地区嵌岩连续墙与非嵌岩连续墙支护性状对比分析

 随着城市地下空间的不断开发,大型深基坑的开挖问题也随之出现,嵌岩连续墙由于端部处于强度较高的岩层中,其支护性状不同于连续墙端部处于土层时。通过对嵌岩连续墙和非嵌岩连续墙的侧向位移、竖向位移、支撑轴力等监测资料的对比分析发现,嵌岩部分连续墙的最大侧向位移小于非嵌岩部分连续墙的最大侧向位移,最大位移分别为0.20%He和0.32% He,其中,He为开挖深度。随着连续墙系统刚度的提高,墙身侧向位移呈减小的趋势,嵌岩部分连续墙最大侧向位移的减小幅度小于非嵌岩部分侧向位移的减小幅度。连续墙后土体的沉降呈先增大后减小的趋势,x/He＜2.0时(主影响区域),土体沉降较大,x/He＞2.0时(次影响区域),土体沉降较小。非嵌岩连续墙在第一道混凝土支撑和第四道钢支撑上的支撑轴力要远大于嵌岩连续墙,且支撑轴力总和比非嵌岩连续墙的大44.9%。     

预应力混凝土结构设计的综合内力法(二)——正截面极限承载力计算

利用综合内力法原理 ,推导了预应力混凝土结构正截面极限承载力计算公式 ,这些公式采用预应力作用下的综合内力 ,考虑次轴力和次弯矩的影响 ,可用于正截面受弯承载力、偏心受压承载力和偏心受力各类结构的承载力计算。本文公式简捷 ,方便工程应用     

桩端后注浆钻孔桩承载性能与注浆关系的数值模拟

运用有限元分析软件模拟分析了某实际工程钻孔桩在注浆前后的承载性能,计算值和实测值吻合较好。引入注浆加固体半径和注浆体强度来模拟后注浆对钻孔桩承载力的影响,并指出注浆量的大小对承载力的影响较大,基本上随着加固体半径的增加线性增加,而注浆体强度的影响存在临界值,超过该值后,强度增加的影响甚微。     

基于变形加固理论的结构稳定和加固分析

 对结构稳定的概念和评判标准进行论述,指出以塑性余能作为结构稳定评判标准的内在含义。基于非平衡态热力学的约束平衡概念,提出变形加固理论,采用超出屈服面的不平衡力对失稳结构的力学行为进行分析。采用Drucker-Prager屈服准则,利用塑性余能作为评价标准,同时与理论解、ABAQUS和TFINE的求解结果对比,对柱体和均质边坡的稳定性进行分析。基于重力坝模型,研究网格尺寸对塑性余能计算的影响。采用和不平衡力大小相等、方向相反的加固力,对柱体和条形基础在加固前后的承载力进行分析,并和理论解进行对比。计算结果表明,塑性余能是塑性应变在整体结构上的标量范数,是结构偏离稳定状态的距离。可以作为结构稳定性的评价指标,而基于不平衡力的加固计算可以同时确定给定结构安全度下的加固区域和加固力大小,由此确定的加固方式的加固效率是很高的,指导加固设计是很有效的。     

输电线路掏挖式基础在倾斜荷载作用下的特性

通过数值模拟对输电线路竖向和倾斜掏挖式基础在不同倾角荷载作用下的承载特性和内力分布进行分析。结果表明,直掏挖基础在小于10°的倾斜荷载作用下竖向承载力变化不大,随着荷载倾角的增加,竖向承载力明显减小。在相同倾角的荷载作用下,正斜掏挖式基础的竖向承载力要大于负斜掏挖式基础,直掏挖基础居中。同时,正斜掏挖式基础的弯矩和剪力均要小于负斜掏挖基础。掏挖式基础的倾角与荷载倾角相同情况下的基础受力最合理,不但可以保证基础承载力,而且基础所受弯矩几乎为零。     

DX挤扩灌注桩的桩身承载力研究

对影响DX挤扩灌注桩正截面受压承载力的因素进行分析,并对桩身受压承载力的计算公式进行研讨,最后,提出DX挤扩灌注桩的桩身承载力验算的工作条件系数。     

组合基础隔震系统地震反应分析

对组合基础隔震系统中叠层橡胶支座和滑板摩擦隔震支座的恢复力特点进行了研究 ,提出并分析了叠层橡胶支座的粘弹性模型和滑板摩擦隔震支座的粘刚塑性模型 ;即叠层橡胶支座采用弹性恢复力模型和粘滞阻尼恢复力模型 ;滑板摩擦隔震支座采用双线性库仑摩擦阻尼恢复力模型和粘滞阻尼恢复力模型。用提出的分析模型对振动台试验隔震房屋进行了三维非线性动力时程分析 ,并将分析结果和振动台试验结果进行了比较。结果表明所提出的分析模型不仅能有效预测上部结构的地震反应 ,而且分析和试验所得的隔震支座滞回曲线相似。     

三峡库区饱和碎石土地基承载力研究

三峡库区表层是第四系松散堆积体 ,碎、砾石含量一般在 3 0 %～ 70 %。三峡水库蓄水以后 ,原来在天然状态下的碎石土地基将会受到水的浸泡而饱和 ,从而导致其承载力下降 ,但现行的《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 0 2 4 85 )并没有给出饱和状态下碎石土地基的承载力 ,这给蓄水后碎石土地基的承载力的复核与评估带来了极大不便。为解决这一问题 ,首先对库区典型的碎石土在天然及饱和状态下的抗剪强度指标进行了试验研究 ,得到了碎石土的粘聚力和内摩擦角在天然及饱和状态下的变化规律。依据试验结果 ,采用碎石土地基承载力的经典计算公式 ,即地基极限承载力的Bell解 ,对桥基饱水后承载力进行折减 ,结合规范给出了饱和碎石土地基的承载力值 ,为蓄水后公路与桥梁的碎石土地基的承载力复核与评估提供了可靠依据     

基于滑移线理论确定的挤扩多盘桩单桩承载力计算方法

通过分析挤扩多盘桩盘下土的破坏机理,提出传统单桩承载力计算公式中的问题,并运用滑移线理论确定了不同情况下挤扩多盘桩单桩承载力计算方法,为挤扩多盘桩设计应用中确定单桩承载力提供了可靠的理论依据。     

溶洞上方圆形基础地基极限承载力有限元分析

针对 3 种典型围岩条件,采用有限元方法对岩溶地区圆形基础下溶洞顶板稳定性进行了分析计算,讨论岩石地基极限承载力的确定方法,得出不同围岩、溶洞顶板跨度、顶板厚度条件下地基的极限承载力,并分析极限承载力与各影响因素之间的关系。