方钢管柱H字钢梁套管加强式端板连接节点抗震性能分析

将隔板内连式和贯通式节点相结合并加以改进,提出了h型钢梁-钢管柱刚性连接的新型节点。该节点既克服了隔板贯通式节点下隔板宽度大于墙体影响室内美观与布置的缺点,又使梁下翼缘与柱的连接像上翼缘与柱的连接一样得到有效加强,适合在居住建筑中使用。对该节点的抗震性能进行比较系统的分析研究,包括运用非线性有限元程序ansys,模拟低周反复加载试验;制作多个足尺模型,进行实际的低周反复加载试验。结果表明该节点具有良好的延性和耗能能力,且塑性铰都出现在加强段以外的梁上。通过两种研究方法的比较,也可以看出有限元模拟试验是研究新型节点连接性能的有效方法,在通常情况下,能用来代替实际试验,以达到减少研究时间和研究费用的目的。

结合国内首次将大规格冷弯矩形钢管作为柱材应用到实际工程中的浙江某轻纺市场的工程实例,对冷弯矩形钢管结构进行分析研究。利用有限元分析软件,对冷弯矩形钢管柱与h型钢梁连接节点与焊接箱形钢管柱与h型钢梁连接节点的抗震性能进行对比分析,探讨出冷弯矩形钢管的冷成型过程对节点抗震性能的影响。

方钢管柱-h型钢梁边框内填钢板剪力墙是一种新型抗震剪力墙.为研究填充钢板墙对钢框架结构的抗震性能和受力性能的影响规律,该文进行了两层单跨方钢管柱-h型钢梁框架结构和内填带竖缝薄钢板框架剪力墙在单调加载和低周反复加载情况下的ansys数值模拟分析,研究对比分析了两种框架结构的承载能力、延性、耗能能力、破坏特征以及破坏机理。结果表明,钢板墙使钢框架的承载能力和初始刚度大幅度提高,同时也具有良好的抗震性能和耗能能力。

根据《矩形钢管混凝土结构技术规程》推荐的节点形式,制作了两类带内隔板的方钢管混凝土柱-钢梁节点,即栓焊连接和全对焊连接。建立同时考虑大变形的几何非线性、高强螺栓连接的面—面接触非线性、材料非线性等三重非线性因素的有限元分析模型,通过低周反复加载有限元分析,研究两类节点的抗震性能,并对两类节点的滞回曲线、骨架曲线、节点延性及耗能指标等进行对比分析。结果表明:栓焊连接节点由于螺栓的滑移致使节点的刚度较全对焊连接节点小,螺栓的滑移导致节点的屈服荷载较全对焊节点低,且全对焊节点与栓焊连接节点相比,承载力较大;两类节点滞回曲线均比较饱满,具有较好的耗能性能,由滞回曲线分析得出的耗能指标均满足结构抗震设计的要求,且全对焊连接节点的耗能能力大于栓焊连接节点的耗能能力,抗震性能优于栓焊连接节点。为钢管混凝土结构设计提供了理论依据。

方钢管柱与H型钢梁连接形式评述

方钢管柱与H型钢梁连接形式评述 (2)

对目前应用与研究较多的几类方矩形冷成型钢管柱-h型钢梁连接节点以及铸钢节点按构造形式和受力机理进行分类,并对各自的技术经济指标进行对比分析;概述铸钢节点的优点和推广的可能性。通过对这些节点形式的技术经济指标的比较分析,表明每种节点都有其固有的优点和不足,寻找一种技术经济各方面性能都很优异的节点形式是不现实的,在实际选择和开发节点时要根据具体情况扬长避短,工程设计人员要根据节点所在结构的受力特点选择合适的节点形式。

为了研究多层钢框架半刚性梁柱端板连接的抗震性能,利用大型有限元软件ansys,在验证有限元程序有效性的基础上,考虑几何非线性、材料非线性和状态非线性对两组不同构造的端板连接进行了单调和循环荷载作用下的有限元计算,分析了端板高度、螺栓排列、螺栓直径等因素对梁柱节点滞回性能的影响及节点承载力、初始转动刚度、极限转动能力、耗能能力和延性的影响。有限元计算结果表明,设计合理的两端外伸式半刚性端板连接具有良好的延性和耗能能力,可以应用于多层抗震钢框架中。

为了研究地震作用下方钢管混凝土柱-钢梁角钢连接节点的受力性能,设计了3个梁柱节点试件并对其进行低周往复循环荷载试验,分析了角钢短肢长肢比和角钢厚度对试件的刚度、承载力、耗能能力、延性性能及节点域剪切变形的影响。试验结果表明:角钢连接的塑性铰出现在角钢与柱壁相接触部位,往复荷载下最终破坏形态为角钢与柱壁焊接部位出现角钢撕裂现象,通过增加角钢短肢长肢比和增加角钢厚度可以将塑性铰外移,使角钢与柱壁相接触部位的撕裂程度减轻,从而有效保护节点核心区。增加角钢的厚度对节点的初始刚度及承载力影响明显,随着角钢厚度的增加,节点的初始刚度和承载力随之增加;增加角钢短肢长肢比能够提高节点的耗能能力和刚度。该节点具有较高的承载力、刚度及较大的变形能力,符合抗震设计理念。

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方管柱和h型钢梁采用隔板贯通式连接而成的钢框架成为多高层建筑的结构体系的一种良好的选择,在我国还没有设计准则可循。为了促进方管柱-h型钢梁隔板贯通式节点的应用,在试验数据的基础上对其进行了有限元数值分析,对比隔板贯通节点与柱贯通节点的异同点,并分析了隔板挑出长度和轴压比对节点承载力的影响,提出改进方向。

通过4个1/2比例的钢管混凝土分叉柱与钢梁连接节点的拟静力试验,对其滞回性能、刚度退化、延性性能、耗能能力以及破坏特征进行了研究与分析,并与纤维杆元模型模拟的结果进行了比较。结果表明:节点在梁端塑性铰破坏模式下钢管混凝土树状节点的抗震性能较好;在局部焊接破坏模式下延性较低,抗震性能相对较差;钢管分叉柱长宽比较大时,设置纵向隔板能更好地保证节点区域的稳定性。

研究梁通柱断式方钢管混凝土中节点在低周反复荷载作用下的受力性能和抗震性能.该种节点在节点区中断柱的外钢管,使钢筋混凝土梁的纵筋在节点直通.在节点区设置芯钢管、密排箍筋、竖向短筋连系上下钢管混凝土柱.通过2个缩尺模型试件的拟静力试验,得到节点试件的破坏过程、破坏形态、试件滞回曲线和试件各组成部分的荷载-应变关系.试验结果表明:该种节点在低周反复荷载作用下性能良好.试件破坏发生在梁根部,节点区尚有较大承载潜力,试件的耗能性能、位移延性良好.轴压比的增大对于承载力有提高作用,但耗能能力和位移延性有降低趋势.

高频焊接矩形管生产效率高,抗扭性能好,平面外刚度大,根据需要内部可充填混凝土以提高抵抗局部屈曲的能力,比焊接h型钢的轻钢厂房有更好的经济性。为提高梁柱连接节点的承载力、减小节点变形,需在节点区外包槽钢。本文分析了节点区不同厚度、不同形式外包槽钢和不同的柱内加劲肋设置等对节点强度和刚度的影响,得出了满足刚性连接要求的节点区外包槽钢厚度计算公式。研究了柱加劲肋、螺栓排列、螺栓数目、槽钢宽度和槽钢下伸长度等的影响。建议了箱形柱柱顶与梁上翼缘齐平,槽钢与梁端板等厚,槽钢向上伸出长度以满足安装一排高强螺栓的要求,并设置三角形加劲肋与柱顶盖板和槽钢焊接,箱形柱顶和槽钢内面满焊的节点形式。分析表明这种节点有很高的刚度和强度,能满足刚性连接的要求。

倒槽钢可便捷地连接管截面和实腹截面,本文论述了钢管柱与钢梁倒槽钢连接节点的弯矩-转角特性的数值分析结果。本文通过建立恰当的有限元模型,探讨了不同节点构造对节点弯矩-转角特性的影响,所研究的节点参数包括柱截面形式、梁端节点类型、倒槽钢的方向和高度等。有限元分析的结果表明:(1)连接圆钢管的节点要比连接方钢管的节点具有更高的强度与刚度;(2)倒槽钢的高度越高,节点的刚度和强度越低;(3)与柱子焊接时,倒槽钢的翼缘与梁的翼缘平行会比二者相垂直的方式具有高得多的刚度与强度;(4)如梁端采用平端板,圆钢管柱与钢梁的倒槽钢连接节点具有足够的刚度和强度,可将其视为半刚性节点及部分强度节点,并在半连续节点设计中应用。

焊接方钢管由4块l型的薄钢板电弧焊而成。当被用于cfst柱的时候,在混凝土中心位置和钢管内设置加劲肋防止局部屈曲。由于钢管约束混凝土,提高了结构承载力。介绍了如何制作焊接组合方钢管柱,并计算焊接组合方钢管和cfst柱的结构承载力。制作了15个采用不同钢管形式(焊接组合方钢管和一般钢管)、不同宽厚比(b/t=50,58,67)和不同混凝土强度(fck=10,40mpa)的足尺试件用于试验,以确定焊接组合方钢管柱的拼接效能和结构优越性。

目的分析钢框架高跨比、框架梁的高度、框架梁截面宽度、框架柱截面宽厚比等对框架抗侧移刚度的影响.方法采用正交试验设计方法设计16个正交试验模型,利用有限元分析软件ansys对16个正交试验模型进行有限元分析,对钢框架中的方钢管柱用相同用钢量的h型钢柱代替模拟.结果框架的抗侧移刚度主要取决因素依次是框架柱截面宽厚比、框架梁截面高度、框架梁跨度、框架梁截面宽度.结论设计钢框架时抗侧移刚度主要考虑因素是框架柱截面形式、截面宽厚比,其次是框架梁截面高度、框架梁跨度,而框架梁截面宽度影响很小可以不予考虑.

方钢管柱-h型钢梁单向螺栓连接的应力集中分析 随着装配式钢结构住宅中节点的逐步发展,高强螺栓连接已逐渐成为装配式 钢结构梁柱连接节点的重要连接方式。单向高强螺栓是一种新型的高强螺栓,并 且在一定情况下,单向螺栓可以实现与普通高强螺栓一样的力学性能,在装配式 钢结构住宅中有着广泛的应用前景。 对于这种新型的高强螺栓,国内外许多学者对其静力及抗震性能都进行了不 同程度的研究,但对其疲劳性能的研究很少,而应力集中是发生疲劳破坏的关键 因素,构件中截面形式的突变或者构件的缺陷都会产生应力集中,螺栓中螺纹的 存在属于先天缺陷,对于螺栓来说不可避免会产生应力集中,所以研究螺栓螺纹 应力集中意义重大。本文研究的具体内容以及工作结论如下:1.通过大量查询国 内外相关文献,总结了单向螺栓的抗拉抗剪抗震的文献并归类,分别列出了不同 紧固形式单向螺栓的极限抗拉承载力与极限抗剪承

钢管混凝土柱与梁的节点构造和受力分析是设计组合结构的一个主要内容。利用ansys有限元软件,分析了连接方钢管混凝土柱与h型钢梁的一种新型节点的应力分布情况和内力传递机理,以及影响节点受力性能的主要因素。

垂直加劲肋节点适于柱截面较小的方钢管(矩形管)柱和h型钢梁节点。因此,采用有限元方法,以垂直加劲肋长度和高度为主要参数,对垂直加劲肋节点的承载力、刚度、应力分布和破坏模式进行了分析。研究表明:垂直加劲肋节点承载力、弹性刚度较大;垂直加劲肋长度对节点承载力和刚度都有贡献;加劲肋高度只对节点刚度有影响。最后提出了加劲肋设计公式,供工程参考。

方钢管混凝土柱-钢梁隔板贯通节点抗震性能试验——为研究方钢管混凝土柱与钢梁连接的隔板贯通式节点的抗震性能，对4个足尺节点试件进行了低周反复荷载试验，分析了各试件的破坏过程及特征，并对节点的承栽力、延性、耗能能力和刚度退化等抗震性能指标进行了深入...

为研究方钢管混凝土柱与钢梁连接的隔板贯通式节点的抗震性能,对4个足尺节点试件进行了低周反复荷载试验,分析了各试件的破坏过程及特征,并对节点的承载力、延性、耗能能力和刚度退化等抗震性能指标进行了深入的研究与分析.结果表明,隔板贯通节点滞回曲线饱满,具有较强的耗能能力;钢梁翼缘与隔板的连接构造对节点的延性、耗能能力和刚度退化影响较大,倒角放坡型节点比侧板加强型节点具有更好的抗震性能;隔板的厚度、浇筑孔径和钢管的宽厚比对梁端破坏节点的抗震性能影响较小,但在试件中浇筑混凝土可以显著提高节点刚度,减小核心区的剪切变形,改善隔板贯通节点的抗震性能.