梁柱节点刚度对无支撑钢框架性能的影响

采用有限单元法对不同层数及跨数的无支撑钢框架进行了单向和循环加载有限元分析与对比,研究了梁柱节点刚度大小对框架的抗侧刚度、屈服荷载、屈服位移、滞回性能、破坏模式等性能的影响。结果表明:随着节点转动刚度的逐渐降低,框架侧向刚度减小,侧移增大,框架柱脚很容易率先屈服,梁端很难形成塑性铰,导致结构耗能能力降低;节点刚度达到106kN.m/rad时,框架性能与理想刚接基本一致,可以看成刚性连接框架;节点刚度小于103kN.m/rad时,可以看成铰接框架;节点刚度介于103～106kN.m/rad时则属于半刚性连接框架,节点柔性对结构性能的影响不可忽略。     

节点弯矩在钢结构长悬臂桁架中的影响分析

对一个长悬臂钢桁架进行现场应变监测，结果表明，节点弯矩在本桁架中的影响不可忽略，特别是对腹杆的影响相对更大，在设计中必须给予考虑。进一步用ANSYS对该结构进行了两种建模形式的有限元分析，并与实测值相比较，发现在设计类似的桁架时，弦杆和腹杆应分别按不同的分析方式进行设计比较合理。     

钢结构支撑节点板与梁柱连接的内力计算方法比较

对钢结构支撑节点板与梁、柱连接处内力的计算,国内常用的简化计算法所得的结果比用美国AISC建议的均匀力法大,虽然安全系数较高,但也可能会造成一定的材料浪费。因此,从优化设计的角度出发,对斜向支撑内力较大的节点,不妨参考均匀力法或寻找其他更接近实际情况的计算方法。     

钢框架端板节点力学性能的数值模拟探讨

钢框架梁柱连接节点的力学性能直接影响结构的整体工作性能。本文对多高层框架结构中应用较多的螺栓端板连接节点的力学性能进行了数值模拟,采用ABAQUS建立了其理论分析模型,探讨了三维有限元建模过程中端板节点的单元选取、螺栓预紧力、接触模拟等关键技术。数值模拟结果与试验结果总体上吻合较好。本文结果可为进一步建立此类节点力学性能的数值模型和实用计算方法提供参考。     

H型钢框架梁柱节点的设计方法

为了使高强螺栓连接的钢框架染柱节点分析计算更为合理，根据节点构造，综合考虑影响该类节点工作性能的各因素建立分析模型，并进行实用分析计算，根据工程实践和试验资料归纳出部分控制数据供设计参考，使设计计算更为简便。     

钢框架梁柱节点脆性破坏性能研究

分析了钢框架焊接式刚性连接的脆性发生脆性破坏的原因,综合国内外研究成果提出了几种可供实际工程中应用的改进方式。通过对梁柱焊接式刚性连接的改进,能够有效地增加连接的耗能能力,提高其延性性能,从而更好地改善结构的抗震性能。     

钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架节点强度--理论篇

耗能支撑框架体系作为一种有效的被动控制技术在工程界得到了广泛的应用，其中，低造价磨擦耗能钢筋混凝土支撑体系具有良好的应用推广价值．在对钢筋混凝土摩擦耗能支撑框架的应用和特点作分析的同时，指出了这种结构体系应用中应注意的一个重要问题，即节点的强度．文中针对这一问题，进行了理论上的分析．     

节点弯矩在钢结构长悬臂桁架中的影响分析

对一个长悬臂钢桁架进行现场应变监测,结果表明,节点弯矩在本桁架中的影响不可忽略,特别是对腹杆的影响相对更大,在设计中必须给予考虑.进一步用ANSYS对该结构进行了两种建模形式的有限元分析,并与实测值相比较,发现在设计类似的桁架时,弦杆和腹杆应分别按不同的分析方式进行设计比较合理.     

附加型钢的钢筋混凝土梁柱节点受力研究

按１∶３ 缩尺比例,对两个ＳＲＣ梁—ＲＣ柱十字节点试件进行了梁端低周反复加载试验,二者的差别在于型钢端部的锚固型式不同。分析对比了这种节点构造方式的强度、延性与耗能能力,并提出实用承载力计算公式,为工程设计与施工提供科学依据。     

附加型钢的钢筋混凝土梁柱节点受力研究

按1∶3缩尺比例,对两个SRC梁—RC柱十字节点试件进行了梁端低周反复加载试验,二者的差别在于型钢端部的锚固型式不同。分析对比了这种节点构造方式的强度、延性与耗能能力,并提出实用承载力计算公式,为工程设计与施工提供科学依据。     

特殊铰接中心支撑框架结构振动台试验

为研究铰接中心支撑框架结构体系的抗震性能和支撑体系的破坏模式,获得梁、柱中附加弯矩的变化规律,以8度抗震设防的某3层中心支撑框架结构为原型,按1∶4的缩尺比例设计制作试验模型,并对其进行了24种地震动工况的模拟振动台试验.发现在3种地震波(Coalinga-03、Kobe、Kocaeli)的多遇烈度以及人工地震波的罕遇烈度下,结构模型的层间位移角都满足中国现行规范要求.结构能够实现大震不倒,甚至在多次罕遇地震作用后仍然具有一定的安全储备,表明该体系在高烈度区也具有良好的抗震性能.支撑节点板的存在,导致梁柱上存在附加弯矩,特别是支撑失稳后附加弯矩的影响尤为明显.经历了多次罕遇地震动的检验,支撑及其连接的设计完全实现了强节点、弱构件的抗震原则.     

耗能梁段的构造对K型偏心支撑钢框架受力性能的影响

对具有不同加劲肋间距和厚度的K型偏心支撑钢框架的滞回性能与耗能梁段的破坏模式进行了非线性有限元分析,结果表明:腹板加劲肋可加强腹板的抗剪刚度,阻止或延缓对角拉伸带的形成,同时减少由于腹板反复屈曲变形所产生的刚度和承载力退化,使耗能梁段的耗能能力能够得以充分发挥.厚度较小的加劲肋对耗能梁段腹板的受剪刚度和屈曲后的强度贡献亦较小,其在耗能梁段腹板达到剪切屈服时不能有效地阻止腹板屈曲变形的发展,最终导致框架的耗能性能下降,而加劲肋过厚则对框架的受力性能无明显改善.并根据有限元模拟结果对耗能梁段的构造提出了设计建议.     

铰接中心支撑钢框架阶形柱计算长度系数

以某火力发电厂主厂房铰接中心支撑钢框架体系为研究背景,对该体系中阶形柱计算长度系数进行了研究。基于小变形弹性稳定理论,推导了一端铰接、一端弹性支承的双阶柱计算长度系数,采用特征值屈曲分析对推导的计算长度系数μ0进行了验证,吻合程度较好。以厂房结构中横向3轴框架为例,采用特征值屈曲分析、弹塑性屈曲分析对推导的μ0及柱的稳定承载力进行了验证。结果表明,按数值计算得到的柱稳定承载力与理论计算值吻合程度较好。建议铰接中心支撑钢框架结构中柱的计算长度系数可按本文推导的公式计算。该方法的优点在于不必对结构的侧移类型进行判断,对于柱发生有侧移失稳的情况,还可考虑上下层柱对所研究楼层柱的约束作用。     

V型偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析

V型偏心支撑钢框架具有很好的抗震性能。为了更好地了解V型偏心支撑框架抗侧力性能和耗能梁段的受力特性,本文针对V型偏心支撑钢框架进行非线性有限元分析。分析结果表明,V型偏心支撑的耗能梁段在加载后期发生剪切屈服型破坏,保证了钢框架其它杆件仍处于弹性,提高了结构的耗能能力和变形能力,显著地改善了钢框架的抗震性能。     

弯剪作用下偏心支撑框架塑性分析

基于耗能梁段的塑性设计模型,考虑钢材的应变硬化效应影响,提出一种改进的偏心支撑耗能梁段塑性模型。并基于此模型对钢框架偏心支撑在弯矩、剪力共同作用下不同屈服模型进行了研究,推导出三种形式偏心支撑耗能梁段的受内力公式,丰富了现有的耗能梁段塑性设计方法,与其在实际复杂应力状态下的受力更加接近。     

强震下人字形中心支撑钢框架滞回能需求层间分布影响因素

考虑不同地震动参数和结构参数,采用非线性动力分析方法,对3个不同层数的人字形中心支撑钢框架结构滞回能需求的层间分布规律进行了研究.分析了加速度峰值、地震波持时、结构阻尼比、切线模量、楼层数、支撑长细比等对结构层间滞回能需求的影响;为中心支撑钢框架基于能量的抗震设计方法研究提供了依据.     

内摇摆柱-钢框架结构新体系受力性能分析

提出一种新型的钢框架结构体系,即内摇摆柱-钢框架结构体系.为了研究这种新体系的受力性能,并与普通钢框架体系性能相比较,本文建立了六层的新型结构体系和传统普通钢框架体系的三维非线性有限元模型,分析了在不同类型的侧向荷载作用下结构的变形特征、承载力以及塑性铰分布等受力性能,结果显示本文提出的内摇摆柱-钢框架结构体系具有良好的受力性能,并且新型结构体系构造简单施工方便,采用该体系建筑结构可以获得较好的经济效益.     

Y形偏心支撑高强钢框架结构抗震性能

在Y形偏心支撑高强钢框架结构抗震性振动台试验的基础上,建立了试验试件的有限元模型,并验证了分析的正确性。设计了一个9层的Y形偏心支撑高强钢框架结构,以耗能梁段长度、耗能梁段腹板高厚比、高跨比为参数,对9层结构进行了非线性动力时程分析,研究了以上参数对结构抗震性能的影响。研究结果表明,改变耗能梁段长度、高跨比对结构层间侧移、耗能梁段性能、框架柱弯矩、耗能能力均有不同程度的影响,对框架柱轴力、基底剪力无显著影响;改变耗能梁段腹板高厚比对结构耗能能力有影响,对结构层间侧移、耗能梁段性能、框架柱受力、基底剪力无显著影响,并给出了相关设计建议。     

X形中心支撑钢框架倒塌储备能力研究

根据中心支撑在循环荷载作用下的受力特点,提出一种针对X形中心支撑钢框架的倒塌判定标准.按照中国规范设计了一组不同层数和跨度的算例,采用增量动力分析方法确定并评估X形中心支撑钢框架结构的倒塌储备能力.结果表明：X形中心支撑结构的倒塌储备能力随层数的增加而减弱,随跨度的增加而增强,所有算例均具备FEMA695规定的倒塌储备能力.X形中心支撑与倒塌水准对应的基于结构层延性的整体抗侧刚度与初始弹性抗侧刚度之比大都在2％～3％之间,表明文中提出的倒塌标准具有一定的适用性,符合实际结构最终依靠延性来耗散地震能量的受力和变形规律.     

Y型支撑钢框架抗震性能研究

对Ｙ型偏交支撑框架进行了弹塑性静力及动力分析,选择耗能段的屈服强度、屈服位移、支撑与耗能段的刚度比、Ｙ型支撑与纯框架的框度比作为影响参数,研究了这些参数的变化对结构抗震性能的影响。并基于对计算结果的分析,对Ｙ型支撑钢框架中耗能段及支撑的设计提出了建议。