焊接节点滞回性能实验研究——以方钢管混凝土柱—空心钢管梁为对象
方钢管混凝土柱—钢梁隔板贯通节点性能.
方钢管混凝土柱—钢梁隔板贯通节点性能方钢管混凝土柱-钢梁隔板贯通节点已被《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS159:2004)列为推荐形式,但由于国内该种节点的研究资料较少,对节点承载能力及抗震性能缺乏认识,计算理论与设计方法也不成熟,因此,对隔板贯通节点的力学性能进行研究具有重要的理论意义与工程应用价值。
总结分析了方钢管混凝土柱-钢梁节点的形式及其受力特点,并在研究隔板贯通节点构造存在问题的基础上,提出了改善钢梁翼缘与隔板连接处受力性能的两种新型节点形式—圆弧倒角型节点和倒角放坡型节点。
为研究方钢管混凝土柱与钢梁受拉翼缘连接性能,对16个隔板贯通节点试件进行了静力拉伸试验,分析了节点的应力传递机制,并对节点拉伸承载力试验值及理论计算值进行了比较。
研究结果表明,圆弧倒角型节点与倒角放坡型节点具有较高的承载力和良好的延性,影响节点承载力的主要因素是隔板厚度、浇注孔直径和钢管的宽厚比;日本规程提出的节点拉伸承载力计算公式对于填充混凝土的试件偏于保守,但高估了空钢管试件的承载力。
建立了同时考虑几何非线性、钢材与混凝土接触非线性和各种材料非线性的有限元模型,对隔板贯通节点进行了静力拉伸有限元分析,研究了节点的屈服机制,并在参数分析的基础上,提出了隔板与钢管协同受力的节点拉伸承载力计算公式,比较分析表明,节点承载力理论计算值与试验值吻合较好。
进行7个隔板贯通节点十字型足尺试件的低周反复加载试验,分析了各试件的破坏过程及特征,并对节点承载力、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能指标进行了比较分析。
研究结果表明,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、刚度退化影响较大,圆弧倒角型节点和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、浇注孔径和钢管的宽厚比对梁端破坏节点的受力性能影响较小,但在试件中浇筑混凝土可以显著减小核心区的剪切变形,改善节点的抗震性能。
方钢管混凝土K型节点滞回性能试验研究
方钢管混凝土K型节点滞回性能试验研究首先,对方钢管混凝土(K型)节点的构造进行了详细的介绍。
该节点由方钢管、混凝土、纵向钢筋和剪力钢筋等构成。
方钢管承担主要的轴力和剪力作用,混凝土起到传递力和保护方钢管的作用,纵向钢筋起到连接和抗拉作用,剪力钢筋起到耗能和抗剪作用。
然后进行了一系列滞回性能试验。
首先对方钢管混凝土(K型)节点的滞回曲线进行了研究,得到了节点的滞回特性。
然后进行了多次荷载循环试验,观察节点在不同荷载作用下的滞回性能。
试验发现,节点具有良好的滞回性能,能够在地震作用下发挥良好的抗震能力。
通过对试验数据的分析,得出了一些结论。
首先,方钢管混凝土(K 型)节点具有较大的滞回面积和强度。
其次,节点具有良好的滞回特性,滞回曲线呈现出明显的弹性阶段、屈服阶段和后屈曲阶段。
最后,节点的滞回性能随着荷载循环次数的增加呈现出一定的减弱趋势。
在进一步研究中,可以采用数值模拟的方法对方钢管混凝土(K型)节点的滞回性能进行研究。
通过建立符合试验结果的数值模型,可以进一步深入探究节点的滞回特性和耗能机理。
总之,方钢管混凝土(K型)节点具有良好的滞回性能,能够在地震作用下发挥良好的抗震能力。
通过试验研究,可以更深入地了解节点的滞回特性和耗能机理,为结构设计和抗震加固提供参考。
钢梁贯穿式方钢管砼梁柱节点滞回性能分析
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第3 4卷 第 3 期
20 0 8年 6月
兰
州
理
工
大
学
学
报
Vo . 4 1 3 No 3 .
J u n l fL n h uU nv ri fTeh oo y o r a a z o iest o c n lg o y
方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能研究的开题报告
方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能研究的开题报告一、研究背景及意义钢混凝土结构具有很好的抗震性能,是目前广泛采用的一种结构形式。
在钢混凝土结构中,方钢管混凝土柱与钢梁的节点是结构中的关键组件,对结构的抗震性能具有重要影响。
因此,研究方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能,对提高钢混凝土结构的抗震能力具有重要意义。
二、研究目标本论文旨在通过对方钢管混凝土柱-钢梁节点进行工程实验和数值模拟分析,探究不同节点配置和参数变化对其抗震性能的影响,为钢混凝土结构设计和工程实践提供技术支持。
三、研究内容和方法1.方钢管混凝土柱-钢梁节点的结构形式及参数设计;2.工程试验:选取符合要求的材料和参数,搭建相应的实验模型,进行静力试验和动力试验;3.数值模拟:基于ANSYS有限元软件,建立方钢管混凝土柱-钢梁节点的三维有限元模型,进行不同节点配置和参数变化下的非线性静力和动力分析;4.对试验结果和数值模拟结果进行比对和分析。
四、研究意义1.为方钢管混凝土柱-钢梁节点的设计提供参考;2.为钢混凝土抗震设计提供技术支持;3.为相关领域的研究提供参考和借鉴。
五、研究进度安排第一年:梳理文献资料,开展钢混凝土结构的基础研究,包括方钢管混凝土柱的理论解析和动力特性分析等;第二年:进行方钢管混凝土柱-钢梁节点的试验研究;第三年:分析试验结果,基于有限元软件进行数值研究;第四年:对试验和数值模拟结果进行比对和分析,并撰写论文。
六、研究结论和创新点本论文通过工程实验和数值模拟,对方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能进行了系统研究。
研究结果可为该结构形式的设计提供参考并为相关领域的研究提供借鉴,同时,本研究也可为钢混凝土结构的抗震设计提供技术支持。
创新点在于深入探究了方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能,并提出了相应的模型设计和结构优化方法。
方钢管混凝土框架加固后的滞回性能试验与理论研究
cr l r i r t n lv lo d h o g u e c n et s o r i f r e e - o r wo b srd l s e b a ,a d o fr d i e et a i e e l a ,tr u hq i s e c t f e n o c dt ef o - e ta d e t l u ef me n fe e c e o e r h l t e t r
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第3卷 第6 5 期
Vl .5 No 6 0 3 1 .
河 北
业
大 学
学 报
20 06年 1 2月
De e e 0 6 c mb r 2 0
J 0UR NAL 0F HE BEI UNI RS T 0F TE VE I Y CHN0L0GY
的框 架的 延 性 和耗 能 能力 ,得 到 具体 的 实验 数 据 以便 在 实 际工 程 中得 到应 用 .
关 键
词
方钢管 混凝土;耗能能力;滞 回性能;拟静 力试验
T 3 89 U 9, 文献标识码 A
中图分类号
Re e r h O h o y a d T s o se e i h v o f s a c f e r n e t n Hy tr t Be a i rO T c Co c e e fl dRe t n u a t e u u a r m ea trCo s l a e n r t . l ca g lrS e l b lr a fe n o i t d i e T F e
钢管混凝土柱-钢梁下栓上焊隔板贯通节点抗震试验研究
第53卷第6期2022年6月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.53No.6Jun.2022钢管混凝土柱−钢梁下栓上焊隔板贯通节点抗震试验研究余玉洁1,2,林思文1,张超1,丁发兴1,2,蒋丽忠1,魏标1(1.中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;2.湖南省装配式建筑工程技术研究中心,湖南长沙,410075)摘要:钢管混凝土柱−钢梁下栓上焊隔板贯通节点下翼缘采用螺栓连接代替传统的对接焊缝连接,以解决下翼缘焊缝处容易发生断裂的问题,但该构造使得钢梁上下翼缘的连接方式不对称。
为此,通过对5个下栓上焊隔板贯通节点和1个传统栓焊混合连接节点进行低周往复荷载试验,研究下翼缘螺栓连接和楼板的组合作用对下栓上焊节点抗震性能和工作机理的影响。
研究结果表明:下栓上焊节点中由于下翼缘处螺栓滑移导致其滞回曲线表现出一定程度的捏缩现象,但该类节点具有较强的变形能力,可转动0.06000rad 且不破坏;随着节点转角增大,下翼缘连接传力机制由摩擦传力转变为螺杆与孔壁的接触承压传力,节点具有较强的极限承载能力;上下翼缘连接方式不同导致节点正负向受弯时表现出非对称承载强度;无楼板节点具有较大的负弯矩强度,采用组合式楼板时,混凝土板与立柱的挤压承载对于节点正向承载能力有更显著的增强效应,最终使得组合梁节点的正负向弯曲承载强度相近;楼板可有效抑制钢梁上翼缘的局部鼓曲变形,延缓节点的峰值后承载力退化现象;下翼缘螺栓连接的板件滑移有助于降低钢梁下翼缘应力集中现象,避免出现过早断裂的脆性破坏;通过提高下翼缘螺栓连接强度和下贯通隔板厚度,可以增大节点的承载稳定性和变形能力。
关键词:钢管混凝土柱;组合梁;滞回性能;抗弯强度;层间位移角;摩擦滑移中图分类号:TU398+.2文献标志码:A文章编号:1672-7207(2022)06-2143-12Experimental study on seismic performance of bottom-flange-bolted upper-flange-welded through-diaphragm connection between CFSTcolumn and steel beamYU Yujie 1,2,LIN Siwen 1,ZHANG Chao 1,DING Faxing 1,2,JIANG Lizhong 1,WEI Biao 1(1.School of Civil Engineering,Central South University,Changsha 410075,China;2.Engineering Technology Research Center for Prefabricated Construction Industrialization,Changsha 410075,China)收稿日期:2021−08−10;修回日期:2021−10−22基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(51708402)(Project(51708402)supported by the National Natural ScienceFoundation of China)通信作者:余玉洁,博士,教授,从事装配式钢结构与组合结构性能研究;E-mail :****************.cnDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2022.06.016引用格式:余玉洁,林思文,张超,等.钢管混凝土柱−钢梁下栓上焊隔板贯通节点抗震试验研究[J].中南大学学报(自然科学版),2022,53(6):2143−2154.Citation:YU Yujie,LIN Siwen,ZHANG Chao,et al.Experimental study on seismic performance of bottom-flange-bolted upper-flange-welded through-diaphragm connection between CFST column and steel beam[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2022,53(6):2143−2154.第53卷中南大学学报(自然科学版)Abstract:The bottom-flange-bolted upper-flange-welded(BFB-UFW)through-diaphragm concrete filled steel tube (CFST)column connection adopts the bolted connection instead of traditional welded approach to connect the bottom flange to the bottom diaphragm.The construction can solve the brittle rupture failure problem of the bottom flange welds,but also induces the asymmetric connecting construction between upper and bottom flanges.In order to investigate the influence of bottom-flange-bolted connection and composite beam effect on seismic performance of the BFB-UFW connection,cyclic loading tests were performed on five BFB-UFW connections and one traditional welded flange through-diaphragm connection.The results show that BFB-UFW connections have pinched hysteretic loops due to the bolt sliding behaviors in the bottom flange connection,but this connection has strong deformation ability with a drift angle of0.06000rad.The working mechanism of the bottom flange connection changes from the contact friction resistance to bolt bearing when the drift angle increases,leading tothe stronger ultimate bearing capacity.Different connecting methods in the upper and bottom flanges will cause asymmetric moment strength developments in upward and downward bending conditions.The bare beam connection has a higher level of negative moments than positive strengths.However,the extrusion between slab and column in the composite beam connection imposes a stronger strengthening effect on the positive moment strength,leading to similar positive and negative strength levels.The slab can effectively restrain the local buckling deformation at upper beam flange and delay the strength degradation behavior.The bolted bottom flange design and the plate sliding behaviors can reduce stress concentrations at the bottom flange,which effectively reduces brittle failure risks from the premature fracture.The bearing stability and deformation capacity of BFB-UFW connections can be strengthened by increasing the strength of bolted bottom flange connection and the thickness of the bottom diaphragm.Key words:concrete-filled steel tube column;composite beam;hysteretic behavior;moment strength;inter-story drift angle;frictional sliding钢管混凝土柱[1]充分结合了混凝土与钢材各自的优点,具有抗震性能好、施工方便等突出特点。
方钢管混凝土K型节点滞回性能试验研究
方钢管混凝土K型节点滞回性能试验研究摘要:对1个方钢管K型节点试件和主管填充混凝土的6个K型方钢管节点试件进行拟静力试验,以研究支管尺寸、支管间隙等参数对方钢管混凝土K型节点破坏模式和延性的影响,并与K型方钢管节点试件进行对比。
主管填充混凝土的K型方钢管节点的破坏模式包括支管与主管之间的焊缝破坏、支管受拉断裂、支管鼓曲以及主管撕裂;支管间隙较大的试件更容易出现主管撕裂破坏。
主管填充混凝土后,其径向刚度显著提高,支管与主管连接处的应力集中程度也有所改善,节点的屈服荷载和峰值荷载有不同程度的提高,尤其是受压循环的峰值荷载提高幅值达到60%以上。
主管填充混凝土后,K型方钢管节点试件的延性以及耗能系数都有所降低。
关键词:方钢管混凝土节点;低周反复试验;破坏模式;滞回性能直接焊接钢管节点的承载能力因焊接损伤而受到影响[1],因此,在节点区的主管内部灌注混凝土[2]不仅可提高节点的承载能力,也可以保持管节点简洁、流畅的外观特征,因此,主管内局部填充混凝土成为管节点提高承载力的重要措施。
随着方钢管在建筑工程中的推广和应用,系统研究方钢管内部局部填充混凝土在地震作用下的破坏模式、节点的延性以及节点构造的影响尤为关键。
狄谨建立数值分析模型以研究节点的极限承载力,分析模型采用等差退化壳单元和三维实体单元分别模拟混凝土和钢管、采用刚性体-柔性体的面面接触来模拟钢材与混凝土的接触作用[3];刘永健[4-6]、马美玲[7]和刘金胜[8]通过试验和数值分析手段,对矩形钢管混凝土节点的塑性发展历程、失效模式、节点的承载能力和节点延性进行了探讨;Huang对管节点的破坏状态进行了试验研究,指出支管破坏和冲剪破坏是钢管混凝土K型节点主要的破坏模式,并对主管内部布置栓钉对节点抗冲剪能力的影响进行了探讨[9]。
目前,对方主管内局部填充混凝土节点的破坏模式和延性等性能的研究并不充分,已有成果多为圆钢管混凝土结构节点[10-12]、环口板以及内隔板加劲节点[13-14]。
方钢管混凝土柱十字型节点力学性能试验研究
(c olo ii E gneig a z o iesyo cnlg L n hu 70 5 , hn ) S ho C vl n iern ,L nh uUnvri Teh o y, a zo 30 0 C ia f t f o
Abtat s c: r
A n w t p fjitc n et n ewe n rca g lrc n rt—ie u ua ou n e y e o on o nci s b t e etn ua o ceef l tb lr clmn a d o ld
行 了低 周反 复荷 栽作 用下的试 验研 究 , 到 了相 关 的钢 筋和 钢牛腿 应力应 变发展 规律 和相 应的滞 回 得
曲线, 对试验蛄果进行 了节点破坏的机 理分析, 出了进 一步的改进措施 , 提 使其具有可靠的受力性 能, 与常规的连接方式相比是一种相对简捷而可靠的连接方式.
出了用 于方钢 管混凝 土结构 柱钢筋混 凝土梁 框架结 构的新 型连接 节点形 式一非 穿心 暗钢牛腿方 钢管混 凝 土 梁 柱 节 点 , 用 X 型 加 载 试 验 方 案 , 作 了 采 制
p e o e aa d t es r i itiu in o i ee tp rs o h p cme r b an d fo t ets . I h n m n n h tan dsrb t n d f r n a t ft es e i n we eo ti e r m h e t n o f
a dt n h y trs u v fjit ewe ntec lmna dteb a u d rc ci la sw spotd d io ,teh see i c reo onsb t e h ou n h e m n e yl o d a lte i s c
方钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点静力和滞回性能分析
方钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点静力和滞回性能分析3杜培源黄炳生 黄顾忠(山东化工规划设计院 济南 250013)(南京工业大学 南京 210009)摘 要 采用有限元软件ANSYS对方钢管混凝土柱—钢梁节点进行了非线性静力分析和滞回分析,讨论外隔板式节点翼缘斜率对节点的应力分布规律、承载力、延性和滞回性能的影响。
分析表明,外隔板式节点具有很好的刚度和延性,节点滞回环饱满,耗能能力强,当梁端翼缘斜率不小于1/4时,可获得更好的受力性能。
梁柱连接处柱脚附近应力集中现象严重,因此梁柱连接的焊缝质量要有充分保证。
关键词 钢管混凝土 节点 翼缘斜率 滞回性能AN ALYSIS OF THE STATIC AN D H YSTERETIC BEHAVIO R OF THEOUTER DIAP HRAG M JO INTS BETWEEN CO N C RETE2F ILL EDS QU ARE STEEL TUBES AN D STEEL BEAMSDu Peiyua n Hua ng Bi ng sheng Hua ng Guzho ng (Shando ng C hemical Pl anning and Desig ni ng In stit ut e J inan 250013)(Nanji ng Univers i t y of Technology Nanjing 210009)ABSTRA CT It is ca rried out a n o nlinea r analysis of the joints betwee n concrete2filled squa re steel tube s a nd steel beams using t he finite element sof tware of ANS Y S under monotonic a nd the low cycle hyste retic loading,then discussed the eff ect s of the slope of the beam flange of the joints,axial compression force ratio and concret e stre ngth t he stre ss distributing rule s,bearing capacit y,ductility and hyste retic be havior s1The analysis indicates tha t the joints have good rigidity,duc tility and plump hysteretic ring,which ca n gain be tter performance when the slope of t he bea m flange of the joint s is not le ss than1/41At the column cor ner of t he joints,t her e is a severe st ress centraliza tion,so the welding lines should have better qualit y1KEY WO R DS concrete2f illed square steel t ube s joint s slope of the beam f la nge hysteretic behaviors 近年来,钢管混凝土结构以其在结构性能和施工工艺上的众多优点而在国内外高层建筑中广泛应用,成为高层建筑结构体系中的重要形式。
钢管混凝土柱-钢梁节点的研究进展
1 . 试 验 研 究 现 状 早在 1 9 9 2 年, 德国、 新 加坡等 国的研究人 员就对钢管 混凝梁柱 节 点进行 了试验研 究。德国的 F e r d i n a n d T s c h e mm e r n e g g 进行 了1 2 个中柱 节点和 6 个边柱节点 的静力试验 研究 , 包括圆钢管混凝土柱与钢一 混凝 土组合 梁的连接节点和钢骨混凝土柱与钢 一 混凝土组合梁的连接节点 , 得 出了弯矩一 转角关系 曲线 , 给出了相应的节点构造措施 ] 。1 9 9 3 年1 3 本东京大学的 B e n Ka t o 等进行 了圆钢管混凝 土柱 与 H型钢 梁连 接的外 加 强环式节点 静力试验及反 复加 载试验 , 试验 结果 表明外加强环 式节 点 的耗 能能力好 , 滞 回曲线饱满稳定 , 呈现极佳的纺锤形 。1 9 9 8 年, 美 国I l l i n o i s 大学的 S c h n e i d e r 等进行 了6 种 圆钢管混凝 土柱 与钢梁 连接的 节 点的拟静力试验研究 , 结果表明 , 钢筋和钢梁整体贯穿柱式节点在反 复荷载作用下 , 表现出了 良好的滞 回性能 , 可以在中高度地震区加以应 用” 。1 9 9 9年 , 广东省汕头市建筑设计 院方小丹等提 出并研究了圆钢管 混凝土柱与钢筋混凝 土梁连接节点 , 并进行 了 1 3 个该种节点试件 的静 力 试验研究 , 试 验试件分别考 虑了楼板 、 环梁高度 和宽度 、 环梁纵 筋及 箍 筋等变化参数 , 以考察这些因素对节点受力性能的影响ห้องสมุดไป่ตู้, 结果 表明这 种 节点 表现出 良好的延性 , 现浇楼板能大幅度减小环梁承受 的扭矩 、 剪 力 和轴力 , 提 高节点 的承载能力 。 进入2 1 世纪后 , 有关钢管混 凝土柱与钢结构或混凝土梁连接 的试 验进一 步增多。2 0 0 0年 , 美国 L e h i g h 大学 的S h i h — We i P e n g 等进行了 1 1 个 方钢 管混凝 土柱与工字形钢梁连接节点的足尺试 验。节点类 型包括 内加强环式 、 延伸 T形件式 和分离 T 形 式节点 。试 验结果表 明 , 分离 T 形 件式节点在 反复荷载作用下具 有 良好 的节点 刚度及承载力 , 滞 回曲 线 稳定饱满 , 耗能 能力 强 。延伸 T形件 式节点可 以通 过使用加劲板 减 少T 形 件与钢梁 翼缘连接处 的应力集 中现 象 , 从而提 高此类节点 的受 力性能 。2 0 0 1 年, 新加坡南洋理工 大学的 S i n g — P i n g C h i e w等进行 了 8 个 钢管混凝土柱与 H型钢梁连接节点的静 力试验 , 试 验结果 表明 , 钢筋 贯穿式节点可 以提高组合节 点的静力承载力 , 钢管厚度是决定节 点抵 抗 弯矩 的主要参 数 。2 0 0 4 年A t o r o d 等人 对 1 O 个足 尺方钢 管混凝 土 柱一 钢梁节点进行 拟静力试验 。结果表明 : T型钢加强 梁翼缘节点和 T 型钢螺 栓连接节点 能很好地满 足“ 强柱弱 梁” 原则 , 且 T型端板 螺栓连 接能有效增强螺栓孔强度 , 减少它滑移 和滞 回曲线的捏拢现象 。 国内的试 验研究开展 的相对 比较晚 , 2 0 0 6 年福州大学 的王文达等 进行 了 8 个 方钢管混凝土柱——钢梁外加强 环式节点试件在恒定轴力 和水平 往复荷载作 用下的滞 回性 能试 验研究 , 考察 了钢 管混凝土柱轴 压 比和环板宽度对 节点力学性能 的影响 。结果表 明 : 柱轴压 比对节点 的水平 承载力和抗震性能影响较大 , 随着轴压 比的增大 , 节点的水平极
方中空夹层钢管混凝土压弯构件滞回性能的有限元分析
关键词 : 中空夹层钢 管混 凝 土 压 弯构件 滞 回性 能 方
中图分 类 号 :U 9 . 文献 标识 码 : T 32 3 A
有 限元
中空夹层 钢管 混 凝 土 由钢 管 混 凝 土发 展 而 来 , 是
一
研究 方 中空夹 层钢 管混 凝土构 件 的滞 回性能是 进
种在 两个 同心放 置 的钢管 之间灌 注混 凝 土而形 成 的
构件 , 除具有 钢 管混 凝 土 的 基本 优 点 外 , 有 截 面 开 还 展 、 弯刚度大 、 抗 自重 轻 等特点 。当受 压 构件 长细 比较 大时, 构件 的承 载力将 由其 刚度 控制 , 管混凝 土构 件 钢 截 面的强度 承载 力就 不 能 得 到充 分发 挥 , 而采 用 中空 夹层 钢管混 凝 土就具 有 很 好 的效 果 , 因此 将 中空 夹 层 钢管 混凝 土应用 于高 架 桥 桥 墩 、 洋平 台结 构 的支 架 海 柱和 高耸构 筑物 中具有 较大 的优 势 。 中空夹层 钢管 混凝 土 的内 、 钢管 可采 用 圆形 、 外 方 形、 矩形 或其 它截 面形状 钢管 的两 两组 合 , 因此 该类 构 件 有较 多的截 面形 式 。由于 方形钢 管作 为外 管有 利 于 梁 柱节点 的连 接 , 圆形 钢管 作 为 内管 有 利 于 防止 内 而
301) 30 3 ( 东交通大学 土木建筑学院 , 昌 华 南
摘 要 : 究 方 中空 夹层钢 管 混凝 土压 弯 构件 的滞 回 性 能 是进 行 该 类 结 构 弹 塑性 动 力反 应 分析 的基 础 。 研
本 文利 用有 限元软件 A A U B Q S建模 , 型 中合理 地考 虑 了往复荷 载 作 用 下混 凝 土 的损 伤 以及 刚度 和 强 模
方钢管混凝土柱-钢梁外隔板式节点静力和滞回性能分析
ds u s d teefcso h lp ft eb a f n eo h ons xa o p eso o c ai n o ceesr n t ic s e h fet ft eso eo h e m l g ft e it ,a il m r sinf rer t a dc n rt te g h a j c o
t e s r s s rbu i g uls, be rn c a iy, duciiy a h t e s dit i tn r e a i g ap ct tlt nd hys e e i be a o s T h a l i ndc t s ha t e t r tc h vir . e nayss i ia e t t h
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杜 培源, : 等 方钢 管 混 凝 土 柱 一 铜 梁 外 隔板 式 节 点 静 力和 滞 回性 能 分 析
方 钢 管 混 凝 土 柱 一 钢 梁 外 隔 板 式 节 点 静 力 和 滞 回 性 能 分 析 *
杜 培 源
( 山东 化 工 规 划 设 计 院 济南
A TRAC I i c rido ta n nie ra ay i O h onsb t e o ceef ld s u r te t b sa d se l BS T t s are u o l a n lss ft ejit ewe n c n rt—ie q ae sel u e n te n l
t eb a f n e o h on s i n t 1s h n 1 4 Att e c lmn c r e ft ej it ,t r s a s v r te s h em l g f te jit s o e s t a / . h ou o n ro h on s hee i e e e srs a
钢筋混凝土板柱节点的滞回性能试验研究
钢筋混凝土板柱节点的滞回性能试验研究一、研究背景和意义钢筋混凝土板柱结构在现代建筑中广泛应用,节点的滞回性能对于整个结构的抗震性能至关重要。
因此,对钢筋混凝土板柱节点的滞回性能进行研究,有助于提高结构的抗震性能,保障建筑物及其使用者的安全。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究针对钢筋混凝土板柱节点的滞回性能进行试验研究,主要包括以下内容:(1)钢筋混凝土板柱节点的构造形式及其设计参数的确定;(2)节点试验模型的制作和试验方案的设计;(3)节点试验的力学性能测试和数据处理;(4)试验结果的分析和总结。
2.研究方法本研究采用试验研究方法,具体步骤如下:(1)确定试验模型的设计参数,包括节点的尺寸、钢筋配筋、混凝土强度等;(2)进行节点试验模型的制作,采用钢筋混凝土浇筑的方式;(3)进行节点试验,测量节点试验模型在不同荷载作用下的变形和承载力;(4)对试验数据进行处理和分析,得出节点的滞回曲线和耗能能力等指标;(5)对试验结果进行总结和分析。
三、试验结果和分析1.试验结果通过节点试验,得到了节点在不同荷载作用下的变形和承载力数据,绘制出了节点的滞回曲线。
试验结果表明,节点的滞回曲线为典型的双向滞回曲线,具有良好的滞回性能和耗能能力。
2.结果分析从试验结果可以发现,节点的滞回曲线具有明显的弹塑性特征,表现出双向滞回性能。
在节点荷载达到峰值后,节点开始出现裂缝,但裂缝的发展较为缓慢,节点的承载能力和滞回性能仍然较为良好。
此外,节点的耗能能力也较为显著,表明节点在地震等强烈荷载作用下能够有效地吸收和消散能量,提高整个结构的抗震性能。
四、结论和建议1.结论本研究通过试验研究的方式,对钢筋混凝土板柱节点的滞回性能进行了研究,得出了节点的滞回曲线和耗能能力等指标,表明节点具有良好的滞回性能和耗能能力。
2.建议钢筋混凝土板柱结构作为一种常见的结构形式,在应用中需要注重节点的设计和施工质量。
建议在节点设计中,合理选择节点的尺寸和钢筋配筋,确保节点具有良好的滞回性能和耗能能力。
方钢管混凝土柱滞回性能研究
1 有 限 元模 型
1 1 材 料 的本构 关 系模 型 .
关 于材 料应 力 一应 变 关 系 ( 构 模 型 ) A S S程 序 提 供 了 多 种 本 构 模 型 : 典 双 线 性 随 动 强 化 本 ,NY 经 ( KN) 双线性 等 向强 化 ( IO)多 线性 随动 强 化 ( I 和 多线 性 等 向强化 ( S 。其 中 : 典 双 线 BI 、 BS 、 MKN) MIO) 经 性 随动 强化适 用 于遵 守 V nMi s o s 屈服 准则 , e 初始 为各 向同性 的小 应变 问题 ; 双线 性 等 向强 化 一般 用 于 初
拟钢 管混 凝 土柱 的受力 性 能 , 同时亦 不 过 多增 加 计 算 时 间 , 分单 元 时 对 受 力 和塑 性 变 形 相对 较 大 的节 划
摘
要 :以含 钢 率 、 细比 、 料 强度 等 为主要 参数 , 确 定钢材 和核 心 混凝 土在 循 环荷 载 作 用 下 长 材 在
的应力 一 应变关系模型的基础上 , 用有限元软件 A S S 对方钢管混凝土柱在循 环荷栽作用下 利 NY ,
全过 程进 行 了计 算 , 以模拟 地震 作 用 下方钢 管 混凝 土 柱 的 实 际受 力性 能 。研 究表 明 : 钢 管 混凝 方 土柱 荷载 一位 移 滞 回曲线 呈 比较饱 满 的 “ 形 ” 没 有 明 显 的捏 缩 现 象 , 到极 限荷 载 后 , 表 现 梭 , 达 仍 出 良好 的延性 和后 期 变形 能 力 , 够 满 足 实 际工程 中大跨 度 、 能 重荷 载 的要 求 , 一种 良好 的结 构 是
J n 2 1 a. 02
文章 编 号 : 6 2— 35 2 1 ) 1— 0 6—0 17 9 1 (0 2 0 0 7 5
方钢管焊接空心球节点的试验研究
Ex e i n a t d n W ed d Holw p e ia ons p rme tlS u yo l e l o S h rc l it J
wih qu r o lw e to t S a eH lo S c ins
X1 NG Li ,ZHA0 y∞ , DONG Sh l ii n
me t.E p rme t o i tp c lf l s a e ii t a e c n u t d t n e sa d d r cl h t cu a e a ir a d te n s x e i n s n sx y ia u l c l on s r o d ce o u d rt n i t t e sr t rl b h v o n h — e y u
( . h h o o v n ier g Z e a gS ue nv r t , a gh u 3 0 1 , h a 1 S c o l f iie g e n , h j n h rnU i s y H n z o 10 5 C i c l n i i ei n
2 S aeS u t e eerhC ne, hj n nvrt, aghu3 2 , hn ) . pc t cu s sac e t Z ei gU ie i H nzo 0 7 C ia r r R r a sy 1 0
作用 的焊 接空 心 球 节 点 文 的主 要 目的是 通 过 试 验 研究 轴 力 、 矩及 两 者 共 同 作用 下 方 钢 管 焊接 空 心 本 弯
球 节 点 的受 力 性 能 和 承 载 能力 . 理 论 公 式 提 供 佐 证 . 选 择 了 3 不 同规 格 球 径 的 6个 节 点 。 文 较 为 共 种 本 详细 地 介 绍 了 在轴 力 、 弯球 节 点模 型试 验 过 程 , 括 为 实 现轴 力 与 包 弯矩 共 同作 用 的 荷 载 条件 而 设 计 的 试 件 、 载 装 置 以及 测 点布 置 、 载 方 案 等 。 于 模 型 的 应 力 发 展 过 加 加 对 程及 试 验结 果 , 逐 一进 行 了分 析 验 结 果 表 明 , 限元 计 算 的 可靠 性 是 有 保 证 的 ; 点 承 载 力随 弯 矩 也 试 有 节
钢筋混凝土板柱节点的滞回性能试验研究
钢筋混凝土板柱节点的滞回性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土结构是现代建筑中最为常见的结构形式之一,而板柱节点是钢筋混凝土结构中的重要连接部位,其承载能力和滞回性能直接影响结构的整体性能。
因此,对于板柱节点的滞回性能进行研究具有重要的理论和实际意义。
二、试验对象本次试验选取了一种常见的钢筋混凝土板柱节点,其板厚为100mm,柱截面为400mm × 400mm,柱高为400mm。
试验中使用的混凝土强度等级为C40,钢筋采用HRB400级别。
三、试验方法1.试验装置本次试验采用了四个相互独立的试验装置进行试验。
每个试验装置包括了一个板和四个柱子,四个柱子分别与板相连。
每个装置都能够对板柱节点进行单向加载,并能够测量载荷、位移等数据。
2.试验方案本次试验采用了四种不同的试验方案进行试验,分别为单调荷载试验、低周反复荷载试验、中周反复荷载试验和高周反复荷载试验。
其中低周反复荷载试验和中周反复荷载试验分别进行了5次和10次反复荷载,高周反复荷载试验进行了20次反复荷载。
3.试验数据处理试验过程中,记录并测量了每个试验装置的载荷、位移等数据。
对于不同试验方案下的数据进行了记录和处理,并对试验结果进行了分析和比较。
四、试验结果1.单向加载试验单向加载试验结果表明,在荷载增大的过程中,板柱节点的刚度逐渐增加,滞回曲线逐渐变陡,滞回耗能能力逐渐增强。
在达到峰值荷载后,节点的耗能能力开始下降。
2.低周反复荷载试验低周反复荷载试验结果表明,在反复荷载过程中,板柱节点的刚度和滞回耗能能力均出现了明显的衰减。
在反复荷载次数达到5次时,节点的滞回曲线出现明显的软化现象。
3.中周反复荷载试验中周反复荷载试验结果表明,节点的滞回性能在反复荷载次数达到10次时出现了明显的衰减,滞回曲线变得更为陡峭,并且滞回耗能能力降低。
4.高周反复荷载试验高周反复荷载试验结果表明,节点的滞回性能在反复荷载过程中出现了明显的衰减,滞回曲线变得更为陡峭,并且滞回耗能能力降低。
物料控制问题探究
O 引 言
方 钢 管 混 凝 土 结 构 由 于 截 面 抗 弯 刚 度 大 、 点 形 式 简 节 单 、 接方便且 便 于采 取 防 火 措施 , 利 于结 构 平 面布 置 、 连 有 装 修 和 良好 的 耗 能 能 力 , 年 来 在 工 程 中 得 到 了广 泛 关 注 。 近 目前 国 内外 对 方 钢 管 混 凝 土 柱 与 钢 梁 连 接 节 点 的 研 究 主 要 集 中在 刚性 节 点 和 半 刚 性 节 点 方 面 , 接 节 点 因 应 用 不 多 , 铰
1 物 料 的 含 义
耗 的 原 材 料 , 艺 性 消 耗 ; 工 艺 性 消 耗 。 主 要 原 材 料 消 耗 工 非 料 是 计 划 的对 象 , 也是 库 存 和计 算 制 造 成 本 的 对 象 。 定 额 有 两 种 具 体 形 式 : 是 单 位 产 品 主 要 原 材 料 工 艺 消 耗 一 物 料 从 狭 义 之 解 释 , 常 称 为 材 料 , 指 用 来 维 持 产 品 通 及 二 制 造 过 程 所 需 之 原 料 、 料 、 件 配 件 而 言 ; 生 产 工 厂 里 定 额 ; 是 单 位 产 品 主 要 原 材 料 供 应 定 额 。 计 算 公 式 如 下 : 用 零 在 单 位 产 品 主 要 原 材 料 工 艺 消 耗 定 额 一 单 位 产 品 的 净 重 + 各 有 时 材 料 是 指 为加 工 者 , 零 件 即 为 配 件 或 组 件 。 而
望 以 经 济 有 效 的 方 法 , 时 取 得 供 应 组 织 内 部 所 需 之 各 种 及
焊接节点滞回性能实验研究
焊接节点滞回性能实验研究为了研究方钢管混凝土柱—空心钢管梁焊接节点的抗震性能,对4个T字形的缩尺试件进行了低周反复循环加载试验,根据实测的滞回曲线对节点的承载能力、延性、耗能能力等抗震指标进行了分析,研究了各试件在不同轴压比情况下的破坏过程及特征。
试验结果表明:该节点滞回曲线饱满,耗能能力强,具有良好的抗震性能,但是随着轴压比的增大,节点的极限承载能力、位移延性和耗能能力均有所降低,对节点的抗震性能有一定影响。
标签:梁柱焊接节点;抗震性能;低周荷载;试验研究0 引言方钢管混凝土结构由于截面抗弯刚度大、节点形式简单、连接方便且便于采取防火措施,有利于结构平面布置、装修和良好的耗能能力,近年来在工程中得到了广泛关注。
目前国内外对方钢管混凝土柱与钢梁连接节点的研究主要集中在刚性节点和半刚性节点方面,铰接节点因应用不多,所以研究较少。
在刚性接连接方面早期节点形式主要是带隔板式的节点,后来发展为加劲肋、补强板、以及加强环等各种形式节点,但这些节点连接的钢梁主要是H型钢、工字钢、T型钢等,以空心钢管作为钢梁的连接形式,目前研究较少,而且空心钢管梁外形规则,建筑适用性较好等优点。
因此,研究方钢管混凝土柱—空心钢管梁这种新型节点形式的抗震性能,丰富理论研究,推动工程应用具有十分必要的意义。
1 实验概况1.1 试件设计与制作本次实验选取了平面框架边节点为研究对象,柱高12m,受实验条件限制,节点一侧梁伸出柱外的长度为0.8m。
试件数量为4个,编号分别为SJ-1、SJ-2、SJ-3、SJ-4,4个方钢管混凝土柱的参数相同:柱截面为120mm×120mm,钢管壁厚为2.87mm,钢梁截面为100mm×100mm,钢梁壁厚为1.77mm。
实验所采用的方钢管是由4块矩形钢板焊接而成,焊缝采用溶透的对接焊缝,焊接时保证了焊缝的质量。
矩形钢板、钢梁均采用Q235普通热轧钢,钢梁与方钢管柱的连接采用全焊连接,焊缝为双面角焊缝。
方钢管混凝土柱-型钢梁加强节点性能研究的开题报告
方钢管混凝土柱-型钢梁加强节点性能研究的开题报
告
一、项目背景及研究目的
随着城市化进程的加快,钢筋混凝土结构在建筑设计中得到越来越广泛的应用。
在结构加固或者改造过程中,提高结构的承载能力是一项重要的工作。
在构件加固中,节点是一种常见的损伤部位。
本研究旨在探讨方钢管混凝土柱与型钢梁加强节点的性能问题,通过比较不同加固方案的节点性能,为结构加固设计提供理论依据。
二、主要研究内容
1.研究方钢管混凝土柱型钢梁加强节点加固方式;
2.对比分析不同加固方案的结构性能和经济性;
3.使用有限元软件对节点进行模拟分析;
4.进行节点试验,验证有限元分析结果。
三、论文结构
第一章:绪论
1.研究背景及意义;
2.国内外相关研究现状;
3.本研究的主要内容和结构。
第二章:节点加固方案设计
1.方钢管混凝土柱与型钢梁节点受力特点;
2.加固方案的设计原理;
3.不同加固方案的设计及比较。
第三章:有限元模拟分析
1.有限元分析的基本原理;
2.建立方钢管混凝土柱型钢梁节点的有限元模型;
3.有限元分析结果的分析与讨论。
第四章:节点试验研究
1.试验准备;
2.试验方案设计;
3.试验结果的分析和比较。
第五章:结论
对比不同加固方案后得到的结论以及未来研究优化方向。
四、预期研究结果
通过本研究,提出不同的节点加固方案,通过有限元分析和节点试验的方法,比较不同加固方案的效果,最终选择最优节点加固方案。
同时,为方钢管混凝土柱与型钢梁节点加固提供设计指导,为类似结构的加固提供有益的参考。
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现 代 商 贸 工 业 M o enB s e பைடு நூலகம் a eId s y d r ui sTrd n ut ns r
21 0 1年 第 6期
焊 接 节 点滞 回 性 能 实验 研 究
以方 钢 管 混 凝 土柱 一 空 心 钢 管 梁 为 对象
王 斌 张 兆 强 雷 劲松
管 费 来 说 , 增 加 订 购 次 数 , 减 少 每 次 订 购 数 量 。从 节 约 实 力 、 格 低 廉 的供 应 商 很 难 进 入 。 应 而 价 订 购 费 的 来 说 , 减 少 订 购 次 数 , 增 加 每 次 订 购 量 。 这 表 应 而 个 人 存 在 私 心 。有 的 物 料 采 购 负 责 人 经 不 起 外 界 的 诱 明 , 购 与 保 管 费 是 相 互 制 约 的 , 为 消 长 的 , 观 上 存 在 惑 , 采 购 物 料 时 不 惜 提 高 物 料 价 格 , 企 业 的 钱 来 中 饱 私 订 互 客 在 拿 囊 , 重损坏 了企业 的利益 。 严 这 样 一 种 订 购 数 量 , 得 按 这 种 数 量 订 购 所 需 的 订 购 费 与 使
额 。
所 以 研 究 较 少 。 在 刚 性 接 连 接 方 面 早 期 节 点 形 式 主 要 是 带 隔 板 式 的 节 点 , 来 发 展 为 加 劲 肋 、 强 板 、 及 加 强 环 等 后 补 以 各 种 形 式 节 点 , 这 些 节 点 连 接 的钢 梁 主 要 是 H 型 钢 、 字 但 工 钢 、 型 钢 等 , 空心 钢 管作 为 钢梁 的 连接 形 式 , T 以 目前 研 究 较 少 , 且 空心钢 管 梁 外形 规 则 , 筑 适 用 性 较 好等 优 点 。 而 建
( 南科 技 大 学 , 川 绵 阳 6 1 1 ) 西 四 2 0 0
摘 要 : 了研 究 方 钢 管 混 凝 土 柱 一 空 心 钢 管 梁 焊接 节 点 的 抗 震 性 能 , 4个 T 字 形 的 缩 尺 试 件 进 行 了低 周 反 复 循 环 为 对
加 栽 试 验 , 据 实 测 的 滞 回 曲 线 对 节 点 的 承 载 能 力 、 性 、 能 能 力 等 抗 震 指 标 进 行 了分 析 , 究 了各 试 件 在 不 同轴 压 比 情 根 延 耗 研 况 下 的破 坏 过 程 及 特 征 。试 验 结 果 表 明 : 节 点 滞 回 曲 线 饱 满 , 能 能 力 强 , 有 良好 的 抗 震 性 能 , 是 随 着 轴 压 比 的 增 该 耗 具 但 大 , 点 的 极 限 承 载 能 力 、 移 延 性 和 耗 能 能 力 均 有 所 降低 , 节 点 的 抗 震 性 能 有 一 定 影 响 。 节 位 对 关 键 词 : 柱 焊 接 节 点 ; 震 性 能 ; 周 荷 栽 ; 验 研 究 梁 抗 低 试
因 此 , 究 方 钢 管 混 凝 土 柱 一 空 心 钢 管 梁 这 种 新 型 节 点 形 研
招 标 条 件 的 物 料 不 进 行 招 标 , 时 的 采 购 中 又 不 进 行 货 比 平
费 用 开 支 来 确 定 物 资 经 常 储 备 的 一 种 方 法 。 从 物 资 有 关 的 费 用 来 分 析 , 要 有 订 购 费 用 和 保 管 费 用 两 大 类 , 节 约 保 主 从
经 济 订 购 批 量 法 , 济 订 购 批 量 法 是 从 企 业 本 身 节 约 多 家 , 致 采 购 价 偏 高 。 经 导 关 系 采 购 严 重 。项 目物 料 的 供 应 商 利 用 关 系 进 来 的 比
较 多 , 们 的 价 格 比 较 高 , 量 又 很 难 有 保 证 , 些 有 竞 争 他 质 一
决 定 采 购 的 量 和 时 间 , 受 物 资 供 应 方 和运 输 条 件 的 制 约 。 不
要 求 规 范 作 业 , 物 料 使 用 过 程 中 超 设 计 用 料 , 如 应 该 做 在 比
中 图 分 类 号 : U3 5 T 7 文献标 识码 : A 文 章 编 号 : 6 2 3 9 ( 0 1 0 — 2 30 1 7— 18 2 1 ) 60 7 —3
O 引 言
方 钢 管 混 凝 土 结 构 由 于 截 面 抗 弯 刚 度 大 、 点 形 式 简 节 单 、 接方便且 便 于采 取 防 火 措施 , 利 于结 构 平 面布 置 、 连 有 装 修 和 良好 的 耗 能 能 力 , 年 来 在 工 程 中 得 到 了广 泛 关 注 。 近 目前 国 内外 对 方 钢 管 混 凝 土 柱 与 钢 梁 连 接 节 点 的 研 究 主 要 集 中在 刚性 节 点 和 半 刚 性 节 点 方 面 , 接 节 点 因 应 用 不 多 , 铰
保 管 费 的 总 和 最 小 , 个 订 购 数 量 就 是 经 济 订 购 批 量 。经 这 6 3 现 场 管 理 存 在 不 足 . 现 场 物 料 存 在 丢 失 现 象 。 施 工 现 场 人 员 比 较 乱 , 于 难 济 订 购 批 量 的计 算 公 式 如 下 : 济 订 购 批 量 = ( x每 次 订 购 经 2 费 x物 资 年 需 用 量 / 位 物 资 年 保 管 费 ) / 单 1 2用 经 济 订 购 批 管 理 , 些 品 行 不 端 的 趁 机 偷 钢 材 、 模 板 、 手 架 、 件 有 钢 脚 扣 有 给 量确定 企业物资 的经常储 备 定额 , 比较经 济有 效 的方 法 。 等 , 些 门卫甚 至 都参 与其 中, 项 目造 成 了一 定 的损 失 。 是 但 采 用 这 种 方 法 需 要 具 备 一 个 前 提 条 件 : 是 企 业 能 自行 就 施 工 操 作 不 规 范 造 成 浪 费 。有 些 分 包 作 业 队 组 不 按 照 设 计