框架梁柱节点性能测试方法分析
钢管混凝土柱
4. 4 框架抗震性能分析
• 4. 4. 1 屈服及破坏荷载的确定 • 由于钢管混凝土柱-钢梁框架的其荷载-位移曲线没有明显的屈服 点, 目前对该类结构屈服和破坏的确定尚无统一的准则 。本文采 用文献[ 19] 确定钢管混凝土柱屈服点的方法来确定钢管混凝土框 架的屈服点和屈服荷载 ,
屈服位移 Δy 极限荷载Pmax 极限位移 Δmax Pu =0. 85Pmax 为破坏荷载
主要测试仪器及测试指标
• 为了跟踪梁柱构件在试验过程中的应力分布及塑性铰位置,在框架 柱底部和上部截面处均设置了应变片 ,底部截面在荷载作用平面 内和平面外的四个面上均布置了互成 90° 的双向应变片 ,以测试 框架柱底部截面荷载平面内及平面外的轴向及横向应变 ,而柱上 部截面只在荷载作用平面内的两侧布置了双向应变片。在框架梁 两端截面上下翼缘均布置了沿轴线方向的单向应变片, 腹板上布 置了双向应变片 。分别在框架梁两端及每个框架柱底截面附近布 置了测试曲率的装置。
• 为了系统地研究更大参数范围内钢管混凝土框架的抗震性能, 以 柱截面形状、柱截面含钢率、柱轴压比、梁柱线刚度比等为主要参 数, 本文进行了 4 组共计 12 个单层单跨圆形和方形截面钢管混凝土 柱-钢梁平面框架的低周反复荷载试验研究 。
试件设计与制作
• 框架试件的跨度和高度基本上是实际工程框架的1/3 尺寸,在梁 的刚度选取中已考虑了组合梁及楼板的刚度贡献,这样即使本文试 件中只有钢梁 ,但其刚度已考虑了楼盖的贡献,使得本文试验中选 用的梁柱线刚度比数值更具工程代表意义 。 • 柱采用冷弯薄壁钢管 ,钢梁由钢板焊接而成, 加强环板及钢梁腹板 均与钢管焊接 , 并保证焊缝质量。
4. 3 水平荷载与梁端及柱端曲率关系
• 可以看出 ,在弹性阶段梁端及柱脚的曲率很小 ; 当梁端进入屈服发 生屈曲以后, 梁端曲率才发展较快 。 • 柱脚曲率的发展过程类似 ,但由于柱内有混凝土, 框架柱的弯曲变 形并没有钢梁显著 ,因此柱脚的曲率在加载位移后期的发展较钢 梁缓慢, 直到柱钢管鼓曲非常严重并有局部断裂时曲率发展到最 大,而且其最大曲率数值也较梁端最大曲率小 。
钢筋混凝土梁柱节点钢筋锚固及施工措施研究
钢筋混凝土梁柱节点钢筋锚固及施工措施研究摘要:目前,对钢筋混凝土框架结构的应用和推广日益广泛。
然而框架梁柱节点是整个结构的受力中心,对框架结构中钢筋混凝土梁柱节点进行系统深入的研究,掌握其结构性能,并充分应用于工程实践中是必要的。
通过对钢筋混凝土梁柱节点的受力特性和节点处的钢筋锚固进行分析以及梁柱节点混凝土的施工工艺进行探讨,总结得出不同类型钢筋混凝土梁柱节点处钢筋锚固的各自方法和技巧,同时总结了节点处不同等级的混凝土的施工工艺和措施。
关键词:梁柱节点;钢筋锚固;施工措施1 节点的钢筋锚固框架节点的类型可分为L、T、十字型3种类型,这三种类型受力差异很大且受力复杂,比如顶层中柱存在T型,中层梁柱则是十字型梁柱节点,建筑的边柱存在着L型梁柱节点。
具体分析如下:L型节点:梁柱的钢筋都在节点核心区锚固,受荷后节点受张开或闭合的弯矩,纵筋容易发生锚固破坏。
可以将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作梁上部纵向受力钢筋使用,也可以将柱纵筋和梁上部钢筋相交处或附近搭接锚固。
搭接接头可沿顶层端节点外侧及梁顶端布置,搭接长度不小于 1.5la,其中,伸入梁内的外侧柱纵向钢筋截面面积不宜小于外侧柱纵向钢筋全部截面面积的65%。
T型节点:当柱截面高度不够时,框架梁的上部纵向钢筋可用直线方式伸入节点;当柱截面高度不足以布置直线锚固长度时,应将梁上部纵向钢筋伸至节点处并向下弯折。
框架柱的纵向受力钢筋不宜在节点处中断,柱纵筋接头位置应尽量选择在层高中间等弯矩较小的区域。
当节点处梁截面高度足够时,柱纵向钢筋可用直线锚固,弯起长度为la,同时必须伸至梁顶面,当节点处梁截面高度小于柱纵筋锚固长度la时,柱纵向钢筋应伸至梁顶面,然后向节点内水平弯折。
十字节点:中层梁柱节点四周有梁柱的约束,相对来说比较安全一点,但遇到强烈的地震的时候,梁端会受到非常大的剪力,造成剪切破坏。
故梁的上部钢筋应贯穿中间节点,该钢筋自柱边伸向跨中的截断位置应根据梁端负弯矩确定,当截面高度较大时,可采用直线锚固方式;当截面高度不够时,在节点区可采用带90°的锚固方式。
钢结构厂房柱间支撑问题
钢结构厂房柱间支撑问题该帖被浏览了66次| 回复了1次钢结构厂房中柱间支撑一般在什么情况下需要采用一拉一压的形式啊?个人认为按拉杆设计还是按压杆设计支撑主要根据整个结构对支撑刚度的要求来定,网上查询说当厂房设置大吨位吊车等情况时,就要求支撑的刚度比较大,这个时候支撑就的按照一拉一压考虑。
反之可以按照拉杆设计支撑以达到经济性。
但这个有没有一个明确的界限呢?规范中也没有查到有关的要求。
现在手里有个钢结构厂房,A5级32t行车,下柱采用双片支撑,在PKPM工具箱中按照一拉一压设计时整体的长细比都在150以内,但是单肢长细比在轴压时大于40,有点超限,这样对结构的安全性会有很大影响吗?建议做以下的性能测试1)耐火性能。
项目所有结构受力构件均涂超薄膨胀型防火涂料,涂层厚度符合《建筑设计防火规范》GBJ16—87要求,承重柱、梁、屋架和檩条分别满足2.5 h,1.5h和0.5 h 耐火极限要求;2)防锈处理。
要求所有的住宅部品加工构件再出厂前都必须做镀锌防锈处理,镀锌量要求不小于500 m2。
同时要求构件安装完成后必须做构件表面防锈检查,破坏的面层补刷防锈漆,并刷酚醛瓷漆面漆二度;1.支撑是什么放样的?程序在计算支撑节点板的时候,参考了钢结构规范的附录表10,但是在参考该表选取节点板厚度时,是有前提条件的,即节点板边缘与支撑轴线夹角不应小于30度。
所以程序先按30度来进行放样,如果获得的焊缝长度能满足计算要求,则不再增加节点板边长,否则持续增加。
如果节点板与梁柱连接焊缝过长,导致节点板边缘与支撑轴线过大,程序则会调整支撑与节点板的连接长度,尽量避免节点板异型。
2.框架柱脚都是按什么方法来算的?程序使用了精确设计法进行设计,按该方法进行设计时,需要考虑两个方面的平衡:1。
受力平衡,即弯矩和轴力平衡;2。
变形协调,此时假定底板为刚体,底板上所有点的变形都为线性。
当然,由于圆管柱底板比较特殊,程序参考了《钢结构设计手册(下)》中对于圆管柱柱脚的计算。
RC框架梁柱子结构抗连续倒塌性能不确定性分析
文章编号:1000-4750(2021)06-0072-09RC 框架梁柱子结构抗连续倒塌性能不确定性分析陈泽帆1,林楷奇1,陆新征2,李 易3(1. 福州大学土木工程学院,福州 350116;2. 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点试验室,北京 100084;3. 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京 100124)摘 要:近年来,结构的抗连续倒塌问题在国内外引起了广泛关注。
RC 框架作为实际工程中最常见的结构形式被广泛研究。
然而,已有RC 框架梁柱子结构的连续倒塌性能相关研究多基于确定性分析且主要针对静力拆除构件工况。
该文基于OpenSees 分别建立了典型RC 框架梁柱子结构的静力和动力连续倒塌分析有限元模型,通过试验对比验证了模型的准确性。
在此基础上,考虑结构截面几何属性、材料特性等不确定性因素,基于拉丁超立方抽样生成不同模型并分析了结构不确定性对RC 框架梁柱子结构静力和动力抗连续倒塌性能的影响。
参数不确定性分析结果表明:悬链线机制对RC 框架梁柱子结构的抗连续倒塌性能十分重要;而以梁端转角达到0.20 rad 作为RC 框架梁柱子结构动力失效指标在一定程度上偏于保守。
参数敏感性分析结果表明:纵筋屈服强度、极限强度为影响RC 框架梁柱子结构抗连续倒塌能力的主要因素。
关键词:钢筋混凝土框架;连续倒塌;不确定性分析;拉丁超立方抽样;有限元分析中图分类号:TU352.1 文献标志码:A doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.07.0464UNCERTAINTY ANALYSIS ON PROGRESSIVE COLLAPSE RESISTANCEOF RC BEAM-COLUMN SUBSTRUCTURESCHEN Ze-fan 1, LIN Kai-qi 1, LU Xin-zheng 2, LI Yi3(1. College of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350116, China;2. Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of China Education Ministry, Tsinghua University, Beijing 100084, China;3. Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of Ministry of Education, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)Abstract: In recent years, the problem of progressive collapse of building structures has aroused widespread concern at home and abroad. As one of the most commonly used structure systems in engineering practice, the reinforced concrete (RC) frame structures have been widely involved in many existing progressive collapse studies. However, most of the studies were mainly based on deterministic and static analyses of column removal scenarios. In this study, the finite element (FE) model of a typical RC frame beam-column substructure is built based on OpenSees. Both static and dynamic progressive collapse analyses of the beam-column substructure are performed and validated against the experimental results. Furthermore, several structural models were generated for the uncertainty analyses by the Latin hypercube sampling method. The influences of various uncertainty factors are discussed, including the sectional geometries, material properties and so on. The results indicate that the catenary action plays a crucial role in RC frame beam-column substructures against progressive collapse.However, the use of 0.2 rad chord rotation as the failure index in the dynamic progressive collapse analyses is to a certain extent conservative. Moreover, according to the sensitivity analyses, the yield strength and ultimate strength of the longitudinal reinforcement are the major factors that affect the progressive collapse resistance of收稿日期:2020-07-19;修改日期:2020-09-26基金项目:国家自然科学基金项目(51908133)通讯作者:林楷奇(1990−),男,福建福州人,副教授,博士,主要从事结构工程研究(E-mail: ****************).作者简介:陈泽帆(1997−),男,福建龙岩人,硕士生,主要从事结构抗连续倒塌研究(E-mail: ****************);陆新征(1978−),男,安徽芜湖人,教授,博士,主要从事结构非线性仿真研究(E-mail: *****************.cn );李 易(1981−),男,湖北襄阳人,副研究员,博士,主要从事工程结构防灾减灾研究(E-mail: *************.cn ).第 38 卷第 6 期Vol.38 No.6工 程 力 学2021年6 月June2021ENGINEERING MECHANICS72RC frame beam-column substructures.Key words: reinforced concrete frame; progressive collapse; uncertainty analysis; Latin hypercube sampling;finite element analysis在美国土木工程协会的ASEC/SEI 7-10[1]中,结构的连续倒塌定义为:“由于初始的局部破坏在构件间扩散,最终导致结构整体倒塌或大面积的不成比例倒塌”。
钢结构梁柱T型连接节点力学性能分析
钢结构梁柱T型连接节点力学性能分析钢结构梁柱T型连接节点是一种常用的连接方式,广泛应用于建筑和桥梁等领域。
在设计过程中,对该连接节点的力学性能进行分析至关重要,可以确保节点在使用过程中的稳定性和安全性。
本文将从节点的受力特点、节点的承载能力和节点的破坏机制三个方面进行力学性能的分析。
钢结构梁柱T型连接节点的力学性能受节点的受力特点影响。
在节点的受力过程中,主要包括节点受压、受拉和剪切力的作用。
节点受压和受拉力由梁或柱传递给节点,而剪切力则是由横接梁产生的。
在节点内部,通过加强筋和螺栓等连接件来承载这些受力。
因此,节点的力学性能取决于节点的材料性能和连接方式,并需要满足相应的安全强度和刚度要求。
节点的承载能力是指节点能够承受的最大力。
要分析节点的承载能力,需要考虑节点内部的受力传递机制和材料的强度。
节点内部的受力传递机制是材料的刚度和弹性恢复能力的体现,而材料的强度决定了节点的破坏载荷。
节点的承载能力可以通过计算和试验来确定。
在计算过程中,可以使用有限元分析等方法,考虑节点内部的应力分布和应变变化。
在试验过程中,可以通过加载试验来模拟实际工况,测试节点的承载能力。
节点的破坏机制也是分析节点力学性能的重要方面。
节点的破坏主要包括连接件破坏和节点整体破坏两种情况。
连接件破坏是指连接件的强度不足导致螺栓的断裂或剪切带的形成。
节点整体破坏是指节点柱或梁的破坏,通常是由于节点承载能力不足或材料疲劳引起的。
在进行节点的力学性能分析时,需要考虑连接件和节点本身的破坏机制,并采取相应的措施来提高节点的抗震性能和破坏韧性。
综上所述,钢结构梁柱T型连接节点的力学性能分析涉及节点的受力特点、节点的承载能力和节点的破坏机制。
通过对节点的力学性能进行分析,可以有效提高连接节点的设计和施工质量,确保节点在使用过程中的稳定性和安全性。
在实际工程中,应根据具体的工况和要求,选择合适的节点连接方式和优化的设计方案,以确保节点的力学性能满足工程的需求。
钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究
钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究一、本文概述随着全球地震活动的频繁和建筑结构的日益复杂,钢筋混凝土框架节点的抗震性能和设计方法成为了土木工程领域的研究热点。
本文旨在探讨钢筋混凝土框架节点的抗震性能,分析其受力机制和破坏模式,并提出相应的设计方法,以提高结构的抗震能力。
通过深入研究和系统分析,本文旨在为工程师和设计师提供更为科学、合理的设计依据,为保障人民生命财产安全贡献一份力量。
在本文中,首先将对钢筋混凝土框架节点的抗震性能进行系统的理论分析和实验研究。
通过对节点受力机制的深入剖析,明确节点在地震作用下的应力分布和变形特点,揭示节点破坏的内在原因。
同时,通过大量的实验数据,验证理论分析的可靠性,并为后续的设计方法提供实证支持。
本文将提出一种针对钢筋混凝土框架节点的抗震设计方法。
该方法将综合考虑节点的受力特点、材料性能、结构形式等多方面因素,通过合理的结构布置和构造措施,提高节点的抗震能力。
同时,该方法还将注重与现有设计规范的衔接,以确保设计的可行性和实用性。
本文将对所提出的抗震设计方法进行应用研究和案例分析。
通过具体工程实例的验证,评估设计方法的有效性和可靠性,为实际工程应用提供有益的参考。
通过对案例的深入分析,总结经验教训,为今后的研究工作提供借鉴。
本文旨在通过理论分析、实验研究和设计应用等多个方面,全面深入地探讨钢筋混凝土框架节点的抗震性能与设计方法。
希望通过本文的研究,能够为土木工程领域的发展做出一定的贡献,为保障人民生命财产安全提供更为科学、有效的技术支持。
二、钢筋混凝土框架节点抗震性能分析钢筋混凝土框架节点的抗震性能是评估建筑结构整体安全性的重要环节。
在地震作用下,框架节点承受着来自不同方向的复杂应力,包括剪切力、弯曲力以及轴力等。
这些应力的综合作用可能导致节点出现裂缝、钢筋屈服、混凝土剥落等现象,从而影响结构的完整性和稳定性。
为了深入了解钢筋混凝土框架节点的抗震性能,我们需要对其进行系统的分析。
《北京交通大学学报》2011年总目次第35卷1—6期
峰, 董
平, 张宏科(6 3)
分离机 制下 一种 互联 网安全 接入方 法 …… …… …… ……… …… ……… …… ……… 王 凯 , 高阳 阳, 秦雅 娟 (2 4)
介入移动汇聚节点的无线传感器网络高效数据收集方法……………………………………… 程紫尧, 云(8 刘 4) 对等网络视频点播系统中的用户行为研究 …………………………………………… 郑 毅 , 陈常嘉, 黄
C  ̄3 列控 系统 车地交 互流程 形式 化建模 与验 证 TC 级
……… …… ……… ……… … 刘 中田 , 吕继 东 , 孙伟 亮 (6 7)
电压暂降对单相 V 、牵引变压器的影响 ……………………………………………………… 李华伟 , /厂 范 V M 动态响应特性 的研究 R
瑜(2 8)
模块 组合 型多 电平变 换器 的控 制策略 … …… …… ……… ……… …… …… …… 杨 晓峰 , 孙
迅 , 中平 , 13 杨 等(3 )
Q N O S网络最大延时性能分析[ ] ………………………………………… 熊 轲 , T PS 英 裘正定, 张 【 3 】 第 期
具 有液 晶相 的 四烷 氧基 苯并 菲一,一 醌 的合成 14二 ……… …… …… ……… ……… 孔翔 飞 , 志群 , 何 许
伟 (3 ) 12
涛, 裴晓辉 , (3 ) 等 16
同 向平行 双螺 杆挤 出机 传动 齿轮 系 的多 目标优 化 … …… …… …… …… …… ……… …… … 温伟 刚 , 张金 鹏 (4 ) 10
基 于虚拟装配体绑定的产品层次化装配序列生成…………………………………… 宋泾舸 , 查建 中, 陆一平(4 ) 15
关于梁柱节点混凝土标号不同的处理方法的研究与分析
关于梁柱节点混凝土标号不同的处理方法的研究与分析1.前言目前根据整个建筑业行情调查结果显示,许多建设单位在建设房屋时,为了节省资金成本,都不断的要求设计单位进行优化,以此来降低成本,尤其主体结构材料钢筋混凝土等,要求设计单位进行不断细化,一般结构中柱墙混凝土是同一种标号,梁板楼梯是同一种混凝土标号,尤其是楼栋下面几层,梁柱的混凝土标号基本都不相同,根据《混凝土结构工程施工规范GB50666—2011》8.3.8第2小条中规定柱、墙混凝土设计强度比梁、板混凝土设计强度高两个等级及以上时,应在交界区域采取分隔措施,分隔位置应在低强度等级的构件中,且距高强度等级构件边缘不应小于500mm及梁高/2,而根据目前的情况反应,一般的住宅项目梁柱混凝土等级不会相差太多,基本是底部3~4层混凝土标号不同,上部混凝土都是同一种标号,出现标号相差较多的一般在公共浇筑,大型建筑中,楼栋底下几层基本都是相差两个、三个、甚至四个标号,这在梁柱混凝土浇筑过程中,就需要特别注意并采取隔离措施,以保证梁柱不同交接处混凝土强度承载力能够满足结构的适应性、耐久性以及安全性。
1.重要性分析梁柱混凝土标号相差较多时,如不采取措施,将会导致重大结构缺陷,一是承载力满足不了要求,二是容易出现裂缝,而混凝土和钢筋组成的框架体系,是结构最主要的受力体系,直接影响着结构的安全性和结构寿命周期,根据结构抗震设计“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点若构件”的原则,由于建筑物底部承受的荷载比较大,梁柱节点又是薄弱环节,不论从设计角度还是资金成本角度考虑,在设计之时柱墙混凝土标号高于梁板混凝土标号的情况一般也不可避免,因此采取必要的措施,控制好梁柱节点的质量,是工程施工非常重要的一个环节。
1.施工工艺技术(1)工艺流程柱钢筋绑扎→模板施工→梁钢筋绑扎(梁距柱500mm处采取混凝土隔离措施)→板钢筋绑扎→钢筋模板工程验收→混凝土浇筑前准备→浇筑柱混凝土→浇筑梁板楼梯混凝土→柱梁处二次振捣密实→混凝土养护→模板拆除→成品保护(2)施工方法一、施工准备1、施工安全技术交底:整层工序施工时候,每一道工序需要逐级对管理人员和班组进行详细的交底,包括模板工程、钢筋工程、混凝土工程,混凝土在浇筑前,重点验收梁柱节点不同混凝土标号处理措施,混凝土浇筑时,对工人进行严格的技术交到每一个人,并对梁柱节点施工先进行样板施工,重点交底。
建筑结构试验自考题模拟9
建筑结构试验自考题模拟9(总分:100.00,做题时间:90分钟)一、第Ⅰ部分选择题单项选择题(总题数:10,分数:20.00)1.结构非破坏性试验中,承载力检验法一般加载到小于______的某一预定荷载值,检测结构受载后的反应。
(分数:2.00)A.屈服荷载B.极限荷载√C.开裂荷载D.设计荷载解析:[考点] 结构非破坏试验的试验方法[解析] 承载力检验法一般加载到小于极限荷载的某一预定荷载值,检测结构受载后的反应。
2.不属于静力试验加载方式的是______(分数:2.00)A.气压加载B.液压加载器加载C.差动滑轮组加载D.电液伺服加载系统加载√解析:[考点] 结构试验中常用的静力试验加载方式[解析] 在静力试验中有利用重物直接加载或通过杠杆作用间接加载的重力加载方法,有利用液压加载器和液压试验机等的液压加载方法,有利用绞车、差动滑轮组、弹簧和螺旋千斤顶等机械设备的机械加载法,以及利用压缩空气或真空作用的气压加载方法等。
3.利用杠杆原理施加荷载时,杠杆比例不宜大于______(分数:2.00)A.1:15B.1:12C.1:6 √D.1:7解析:[考点] 杠杆加载装置的要求[解析] 杠杆加载属于重力加载的一种。
杠杆装置应满足以下要求:有牢固稳妥的支承反力装置;杠杆比例不宜大于1:6;其支点、力点和加载点位置必须明确,并应在一直线上;应有足够的强度、刚度,防止自身的总体失稳。
4.下列选项中是常用的应变计粘结剂的是______(分数:2.00)A.环氧树脂B.石蜡C.氰基丙烯酸酯类√D.压电晶体解析:[考点] 电阻应变计的粘贴[解析] 常用的应变计粘结剂有氰基丙烯酸酯类(如KH502粘结剂)、环氧类等。
5.结构试验中若作剪切性能的探讨,应采取______试件。
(分数:2.00)A.十字形B.反对称加载√C.T字形D.X形解析:[考点] 试件设计中试件形状的选择与试验结构构件性能的关系。
在研究框架柱剪切性能时,要设计成适于反对称加载的试件;在研究框架的梁柱连接的节点试验时,较多采用十字形试件,国外也有采用X 形试件;边柱节点可采用T形试件。
土木工程中的梁柱结构分析
土木工程中的梁柱结构分析梁柱结构是土木工程中常见的结构形式之一,它承担着建筑物的重量和荷载,并将其传递到地基上。
梁柱结构的设计和分析对于确保建筑物的稳定和安全至关重要。
本文将探讨土木工程中的梁柱结构分析,介绍其基本原理和相关技术。
一、梁的结构分析梁是承担纵向荷载并沿两个轴向传输的结构元素。
在进行梁的结构分析时,我们首先需要确定梁的受力状态。
通过考虑梁的几何形状和荷载作用,我们可以计算出梁上的受力分布情况。
而要计算出梁的受力分布,关键在于确定梁的内力和弯矩。
为了分析梁的内力和弯矩,我们可以使用弯矩图和剪力图。
弯矩图描述了梁在不同位置上的弯矩大小和正负方向。
通过绘制弯矩图,我们可以找到梁上的最大弯矩位置。
而剪力图则展示了梁在不同位置上的剪力大小和正负方向。
通过分析剪力图,我们可以确定梁上的最大剪力位置。
这些信息对于梁的设计和施工非常重要。
二、柱的结构分析柱是承受垂直荷载并将其传递到地基上的结构元素。
柱的结构分析涉及到柱的承载能力和稳定性分析。
在分析柱的承载能力时,我们需要考虑柱的最大承载能力和材料的抗压能力。
通过应用力学原理和材料力学,我们可以计算出柱的最大承载能力,并确保其大于柱所受荷载的情况下。
而柱的稳定性分析涉及到柱的侧向位移和局部失稳的问题。
由于柱的纤细性,如何防止柱的侧向位移和局部失稳是非常重要的。
在进行柱的稳定性分析时,我们可以采用欧拉公式和柯南定理。
这些方法可以用来计算柱的临界荷载和临界长度,通过比较柱的实际荷载和临界荷载,我们可以确定柱是否稳定。
三、梁柱结构的相互作用在实际土木工程中,梁和柱往往一起使用,相互作用影响着整个结构的力学性能。
梁与柱的相互作用可以通过搭建理论模型和使用数值方法来分析。
有限元法是一种常见的数值方法,它可以将复杂的结构划分为有限个简单的单元,通过求解线性方程组得到结构的应力和位移分布。
通过有限元方法,我们可以计算出梁柱结构中的内力和变形。
除了有限元法,我们还可以使用其他分析方法来研究梁柱结构的相互作用。
隔板贯通式钢框架梁柱节点试验研究
关键词 : 方钢管混凝土柱 ; 隔板贯通节点; 滞回性 能
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1 试 验装 置 . 2
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试验 装置 如 图 2所示 . 验 过程 中 , 节点 安 装 试 将 在预 定 的加 载 装 置 中 , 周 期 反复 水 平 荷 载加 载 于 低
图 1 节点细部尺寸图
收 稿 日期 :0 2 0 一 O 2 1~ l 3
Hale Waihona Puke 作者简介 : 自林( 9 3 ) 男, 李 15 一 , 教授 , 硕士, 主要从 事结构 工程抗震性能及稳 定性方 面的研 究
第 2期
李 自林 等 : 隔板 贯通 式钢 框架 梁柱 节点 试验 研究
表 1 钢 材 的 材料 特 性
1 试验方 案
11 试 件概 况 .
本 次 试 验 为 了 达 到 与 工 程 实 际 相 符 , 计 了 设
1 足 尺 T型隔板 贯 通式 节 点 试件 .试 验 中节 点 的 个 但 有关 隔板贯通式节 点 的研 究较少 [ 1 文依托 方 钢管 混凝 土柱 的长 度上 、 各取 层高 的一半 , 6. -本 7 下 H型 天 津 市 新 图 书 馆 为 实 际 工程 背 景 对 隔板 贯 通 式 梁 钢梁 的长度 取梁跨 度 的一半 , 节点 梁柱 的截 面尺 寸 : 柱节点进行研究 . 工程为大型公共建筑 , 该 主体 结 柱 ( 0 5 0mm ̄ 0 m ̄ 6m 3 5 0m 3 mx 6mm) 梁 (0 , 5 0mmX 5 m ̄ 8m 3 m) 隔板 厚度 4 n方 钢 管混 l 0ml. 构 为 钢 框 架 一 撑 结 构 体 系 , 柱 节 点 采 用 隔 板 贯 3 0m 1 m ̄ 6n , 支 梁 由专 业 钢结 构 公 司 通 式 节 点 , 分 柱 的 截 面尺 寸 为 5 0m 50mr ̄ 部 0 mx 0 n 凝 土柱 和 H型钢 梁均 采用 钢 板 , 进行组合焊接而成 ,梁柱 的连接采用栓焊组合 的连 3 ix 6mm. 于工 程 中采 用截 面小 而柱 壁 厚 的 6m 3 对 n 接 方 式 , 点 的制 作 与钢 管 内 C 07 凝 土 的浇 筑 在 节 6 昆 隔板 贯 通 式 梁 柱 节 点 ,我 国相 关 规 范 中均 未 提 出 工 厂完 成 , 安装 在实 验 室 内完 成 . 焊 接过 程 中 的焊 在 相 关 的规 定 ,对 于 此 类 节 点 的足 尺 模 型 的试 验 研 缝 处 均设 有 垫板 , 条采 用 E 0 焊 5 1系列 焊条 , 栓 采 螺 究 也 很 少 . 此 , 合 本 工 程 的 实 际 特 点 , 工 程 因 结 对 用 1. 级的 M 2 0 9 2 摩擦型高强螺栓. 节点所使用的钢 中梁 柱 的 一 个 边 节 点进 行 了低 周 期 反 复荷 载作 用 材 的规格 均为 Q 4 B 考 虑 到焊 接温 度 对 电阻 应 变 35 . 下 的试 验 研 究 , 目的是 通 过 本 次试 验 了解这 类节 点 片 的影 响 ,现 场 的焊 接均 应在 贴 电阻应 变片之 前 完 的破 坏过 程及 受力 性能 ,并 为结构 设计 提供 充分 的 成 . 点各 部分 的具 体 尺寸及 构 造如 图 1 示 , 点 节 所 节 试 验依 据 . 的材 料性 能测 试数据 如 表 1 示 . 所
新型钢管混凝土柱_钢筋混凝土梁节点抗震性能试验研究_尧国皇
E - mail: yaogh@ szmedi. com. cn
收稿日期:2010 - 10 - 20
工业建筑
2011 年第 41 卷第 2 期
97
点具有施工方便 、 构造简单 、 传力明确的优点 。 厦门 海峡交流中心二期二号塔楼结构
[ 7]
( 图 1 ) 已采用了
8] 这种新型节点 。 文献[ 报道了这类新型节点的静 表 明, 在 轴 向 荷 载 作 用 下, 力性能的试验研 究 结 果, 钢管混凝土 柱 先 于 节 点 而 破 坏, 满 足 了“强 节 点 弱 柱” 要求 。 为 了 进 一 步 研 究 这 类 节 点 抗 震 性 能, 本 文以该塔楼结构节 点 为 原 型, 设计了 4 个节点试件 并进行往复荷载作用下的试验研究 。 图 2 给出了该 塔楼结构采用典型的框架 - 核心筒体系中的外框架 其在节点区域对外钢管开矩形 梁柱节点的示意图, 孔, 同时在剩下的钢管环带上焊栓钉, 对节点部位钢 管进行加强 。
5. 厦门经济特区房地产开发集团有限公司, 福建厦门
摘
要 : 提出一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁 的 新 型 节 点 形 式 。 在 钢 筋 混 凝 土 梁 与 钢 管 混 凝 土 柱 连
接区, 钢管局部开矩形孔 、 节点区域钢管加强, 使钢筋混凝 土 梁 中 的 纵 向 钢 筋 直 接 伸 入 节 点 , 节点混凝土与梁 中混凝土成为整体, 方便施工且保证了节点刚度 。 通过 4 个节点试件的试验, 研究节点的破坏过程 、 破坏形态 节点 破 坏 由 梁 的 破 坏 引 起 , 直 至 节 点 达 到 极 限 状 态, 节点 和耗能性能 。 研究结果表明:节点的滞回曲线饱满, “强柱 、 尚未破坏, 证实了这种节点的可行性, 且满足 弱梁 、 节点更强 ” 的抗震设计原则 。 关键词 : 钢管混凝土; 节点; 抗震性能; 试验研究; 承载力
gAAA型钢混凝土框架梁柱节点
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• 地震相关参数: 本工程抗震设防烈度为7度, 地基无液化问题,场地类别为上海地区IV类。 设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分 组为第一组,特征周期0.9s。
• 本工程各单体均属于丙类建筑,安全等级 为二级,设计使用年限为 50年,高层住宅 抗震等级详见附表。
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• 框支框架是 特一级 • 底部加强部位剪力墙 是 一级 • 非底部加强部位剪力墙是 一级
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2. 当梁上集中荷载靠近支座时(转换柱在支座 附近),钢骨混凝土可分为二种情况
2.1)支座处:剪力大、弯矩小:
•计算:型钢按左(无翼缘,有腹板)——中(有工 字型钢骨)——右(无翼缘,有腹板) •构造:钢腹板参与抗剪,钢筋(箍)共同承担支座 剪力, •腹板进入邻跨钢筋混凝土梁中>1/4梁的跨度。 •梁端至钢骨截断处以外2倍梁高范围内钢筋混凝土 梁箍筋加密。
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4
型钢混凝土框架梁柱节点电算
型钢混凝土框架梁柱节点电算要点 1.钢骨混凝土梁承受跨中弯矩较大时(梁上集中力
作用在梁跨中附近)。 计算(电算)采用分三段,左(无钢骨)——中 (有工字型钢骨)——右(无钢骨), 工字型钢骨仅考虑承受跨中弯矩, 支座处仅腹板伸进柱内(爪子),起构造作用。 支座处的弯矩和剪力全部由钢筋混凝土梁承受。
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超限情况说明
• 高度超限:在本工程中,B级高度钢筋混 凝土高层建筑的最大适用高度为120m。
• 平面不规则:突出长度l/Bmax大于0.35。 • 竖向抗侧力构件不连续:一~五号楼部
分抗震剪力墙的内力由水平转换大梁向 下传递。
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结构超限处理措施:
计算分析: 根据超限情况说明,本大楼平面和竖向均存在
浅析木结构节点连接类型及其性能
浅析木结构节点连接类型及其性能摘要:木结构节点连接不仅影响结构的承载力、刚度、延性、稳定性等性能,还对结构合理、安装便捷和建筑美观具有显著影响。
中国古代建筑主要是采用木材之间的相互穿插、搭接和紧扣等连接方式形成受力结构体系,这种榫卯连接形式凸显了木结构独特的建造技术,是我国传统建筑技术的精髓。
随着科技创新和建筑材料的发展,钉连接和螺栓连接等形式被广泛应用于木结构建筑中,这种连接方式是将不同的墙骨柱连接成整体受力。
在此基础上还出现了齿板连接和植筋连接等适用于现代木结构发展的连接类型。
关键词:木结构;节点连接;性能1木结构节点连接类型及其性能1.1榫卯连接谓榫卯连接,是指榫头和卯口相互咬合、相互搭接而成,榫头即木材凸出部分,卯口即木材凹进去部分。
榫卯连接种类繁多,工作性能优良,很多古代木结构一直保存至今,如燕尾榫、馒头榫、箍头榫、管脚榫、直榫、透榫等,在各种连接形式中,梁柱之间的直榫、透榫以及燕尾榫等节点因其构造简单、适用范围广被大量应用。
榫卯连接属于半刚性节点,受力性能介于刚性连接和铰链连接之间,既能承受压力,又能发生一定的转动。
榫卯连接传递荷载主要是依靠榫卯节点之间的相互摩擦、挤压,因此木结构整体受力性能受节点转动刚度的影响,在地震作用下即使产生较大变形也不易产生破坏。
1.2刚性连接1.2.1 钉连接按照受力位置不同可以分为面板钉和骨架钉。
面板钉是由木基结构板(一般为结构胶合板或定向木片板)和骨架(规格材一般为SPF)通过钉节点连接而成,连接性能受到众多因素影响,主要集中在如下几个方面:规格材材料强度、种类、厚度、尺寸和密度,钉子的强度、种类和直径,节点连接方式,加载方式,钉子与规格材的距离等。
骨架钉是由骨架与骨架通过钉节点相互连接而成,用来组成轻型木结构剪力墙的墙骨架。
对轻型木结构骨架钉的研究主要体现在剪力墙上,连接性能影响因素主要集中在墙骨柱材料和覆面板的材料,墙体尺寸,骨架钉节点连接方式等几个方面。
基于OpenSees的方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点抗震性能分析
基于OpenSees的方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点抗震性能分析许成祥; 高洁; 邱英伟; 肖良丽【期刊名称】《《科学技术与工程》》【年(卷),期】2019(019)028【总页数】8页(P276-283)【关键词】钢管混凝土; 不等高钢梁; 抗震性能; OpenSees【作者】许成祥; 高洁; 邱英伟; 肖良丽【作者单位】武汉科技大学城市建设学院武汉430065【正文语种】中文【中图分类】TU398传统的不等跨钢管混凝土组合框架结构设计中,贯穿式钢梁的使用导致中柱节点域的强度弱于梁并且不符合结构系统的安全性。
方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点通过栓焊连接将梁柱连接成整体,该类节点满足“强节点,弱构件”的设计要求,因其传力明确,施工简易的优点而被广泛应用于复杂的建筑结构体系中。
近年来,国内外许多学者研究了钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能。
Kang等[1]基于三种不同钢管混凝土柱-钢梁拟静力试验,利用OpenSees验证了节点模型的合理性,并对框架进行了抗震性能分析。
许成祥等[2]基于方钢管混凝土-钢梁组合框架中柱节点和边柱节点的抗震性能试验,利用ABAQUS建模分析,计算结果良好,与试验结果一致,进一步分析了轴压比等因素对节点抗震性能的影响。
Chen等[3,4]考虑采用非线性弹簧模拟钢管混凝土柱与钢梁节点的连接,通过试验和有限元模拟对滞回曲线、强度退化、刚度退化进行了分析,证明OpenSees可以很好地模拟钢管混凝土节点的破坏。
Xu等[5,6]利用OpenSees建立了型钢混凝土框架结构的非线性有限元模型,用试验结果验证了模拟的合理性,进一步基于构件的损伤指数进行地震易损性分析。
目前,方钢管混凝土柱-钢梁框架节点的研究主要是基于常规节点的,鲜有涉及不等高梁这类异形节点,并且研究参数都较为简单,考虑到该异形节点多参数研究难度较大,效率较低。
因此,通过有限元模拟方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点抗震性能非常必要。
梁柱端板连接节点柱翼缘、柱腹板加强方法有限元分析
梁柱端板连接节点柱翼缘、柱腹板加强方法有限元分析杨建林;葛金明【摘要】根据"强柱弱梁"的需求,梁柱端板连接节点处柱部分的加强方式一般有设置横向加劲肋、节点域内腹板加补强板、柱翼缘外加补强板、角钢内贴柱翼缘螺栓连接、角钢外贴柱翼缘螺栓连接等方式.采用有限元软件ABAQUS建立三维有限元模型,对这些不同形式、不同构造的钢框架梁柱端板连接进行了非线性有限元分析(FEA).通过分析比较可知:同时设置横向加劲肋与腹板补强板能够较好地限制柱子的变形,大幅度提高节点的初始刚度与强度;而角钢内贴柱翼缘栓焊连接、角钢外贴柱翼缘螺栓连接不仅能够满足建筑管线通道的需求,同时也能够提升节点初始刚度与强度,也便于弱轴采用螺栓连接.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2015(031)005【总页数】6页(P42-47)【关键词】钢结构;端板连接;有限元分析;梁柱节点;非线性【作者】杨建林;葛金明【作者单位】江苏城乡建设职业学院管理工程系,常州213147;江苏筑森建筑设计有限公司,常州213000【正文语种】中文1 引言目前不同形式的梁柱螺栓连接节点在钢框架结构中有着广泛的应用,然而螺栓连接节点的构造形式、不同类别的钢材属性以及荷载条件对节点的连接特性有着重要的影响,因此国内外存在大量的螺栓连接节点性能的研究,并针对其中的梁柱端板连接节点进行了相关的实验测试[1-3]和数值分析[4-5]。
美国北岭地震[6]与日本阪神大地震中许多梁柱焊接节点发生脆性破坏,因此对现有结构的加强成为一项重要的任务。
螺栓连接抗弯节点一般采用横向加劲肋以避免柱子翼缘处出现破坏,通常在柱子腹板处焊接两块补强板而防止节点域出现较大的剪切变形,然而两种补强方式均需要在柱子两翼缘间进行焊接。
在钢结构建筑中,柱子翼缘间的空隙往往被设置为管道或者电子设备管线的通道,然而在施加横向加劲肋后设置管道就会非常困难,同时设置横向加劲肋时需要焊接,焊接过程繁琐而会产生不可避免的焊接残余应力。
基于 ABAQUS 的再生混凝土框架中节点抗震性能
基于 ABAQUS 的再生混凝土框架中节点抗震性能周卫东;付佳丽;肖景平;柳炳康【摘要】The recycled aggregate concrete beam-column joints are analyzed and simulated by using the finite element software ABAQUS .The ordinary concrete model is adopted for the constitutive rela-tionship of recycled concrete ,and based on the correction by recycled concrete material properties test ,the constitutive relationship and damaged plasticity model are obtained to analyze and simulate the stress state of the recycled concrete joints .The test results and analysis results are compared and it is shown that the Mises stress contour ,the diagram of concrete and steel deformation at ultimate stage ,the stiffness degradation curve simulation values of specimens are in good agreement with the experimental values .It is proved that the model and parameters of ABAQUS can simulate the me-chanical behavior of recycled concrete specimens .%文章利用有限元软件ABAQUS对再生混凝土梁柱节点进行建模分析和数值模拟 ,再生混凝土本构关系以普通混凝土本构模型为原型 ,结合再生混凝土材料性能试验进行修正 ,得到相应的本构关系及塑性损伤模型 ,能较好地模拟再生混凝土节点的受力状态 ,将框架中节点试验与分析结果进行对比分析.结果表明 ,试件M ises应力云图和极限阶段混凝土、钢筋变形图、刚度退化曲线模拟值与试验值吻合较好 ,证明了ABAQUS软件的模型及参数能较好地模拟再生混凝土构件的力学行为.【期刊名称】《合肥工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(039)002【总页数】6页(P205-210)【关键词】再生混凝土;中节点;ABAQUS软件;本构关系;塑性损伤模型;数值模拟【作者】周卫东;付佳丽;肖景平;柳炳康【作者单位】华汇工程设计集团股份有限公司,浙江绍兴 312000;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;华汇工程设计集团股份有限公司,浙江绍兴312000;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】TU375本文通过两榀再生粗骨料取代率为100%再生混凝土框架中节点试验研究,探讨了再生混凝土框架节点的破坏机制、能耗性能及延性特征等抗震性能。
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框架梁柱节点性能既有测试方法的分析
王湛华南理工大学
袁继雄汕头市工程质量监督站
框架
节点性能研究
理论分析
试验研究有限元模拟
节点
●分析既有的节点转角和节点域变形测试方法●指出存在问题
●提出“梁—柱变形反映在梁上的位移”的概念
节点的半刚性特性
•分成两部分处理
•连接的半刚性用转动弹簧来模拟,修改相应的单元刚度矩阵
•节点域变形用单独的单元来描述
•节点转角和节点域变形是反映节点性能的主要指标。
节点转角的测试
•梁上位移反算转角法
•梁柱相对变形法
•倾角差值法
•平均曲率法
•位移替代法
(梁上位移反算转角法)葡萄牙
Ana M. Gira˜o Coelho 的方法3
1
2
4
,1,1,1,1
arctan arctan arctan arctan 900600300100DT DT DT DT b b e b e b e b e δδδδθθθθθ=-=-=-=-
(
梁上位移反算转角法)武汉科技大学李成玉
1121
()//r v v L v L θ=-=
(梁柱相对变形法)同济大学楼国彪等的方法
()()//b c t b t b r r r bf bf bf cw cw bf
h h θθθ=-=∆-∆-∆-∆θ= (δ2 -δ1 ) / S12
(
梁柱相对变形法)同济大学石文龙等的方法
()()2220arccos 902c disp a b ab α⎡⎤+-+⎢⎥=-⎢⎥⎣⎦
(梁柱相对变形法)张耀春教授等的方法
唐九如叙述的倾角差值法
英国Nottingham 大学T.Q.Li
唐九如叙述的平均曲率法
•转角测试存在以下的问题:
(1)部分研究者未明确所测试的转角的定义和组成,以及如何将其引入结构分析中,而这些决定了测试方法的选择和测试数据的选取。
由于各研究者所给的转角数据物理意义不一致,部分研究者对如何计算转角的描述也不清楚,这造成不同研究者的试验成果难以进行比较。
(2)采用梁上位移反算转角法时,部分研究者对测试位置的选择存在不确定性,这样得到的转角值物理意义不明确,也难以和其他研究者的成果进行比较。
|(3)采用倾角差值法,存在两个问题:梁、柱的倾角测试点位置难以确定;不能反映节点域剪切变形所引起的转角变化。
节点域变形的测试
(1)假设该变形可忽略不计。
(2)节点域变形与连接转角分开测试,在结构分析时引入节点域变形因素。
(3)未假设该变形可忽略不计,也未测试或计算节点域变形。
测试对角线变形的经验公式法
2'22'11δδδδ+++=X 2
2sin b a b +=θ22cos b a a
+=θa
X θαsin 1=b X θαcos 2=X ab b a 2
221+=+=ααγ对角线方向的平均变位为:
,,则剪切角为
测试水平和侧面位移的方法
既有节点域测试方法的存在问题
(1)节点域剪切变形,采用沿对角线方向安装位移计或引伸仪的方法时,对仪器的安装要求较高;又由于节点域处于高应力区,当测点处出现局部屈曲时,测量就不准确了。
(2)节点域剪切变形,采用水平面和竖向(侧面)位移计进行测试时,所得到的数据与剪切变形的关系尚未明确。
节点转角的定义和组成
•节点转角
连接的转角
节点域变形引起的转角
(1)主要针对腹板角钢连接;
(2)核心区的变形另做考虑;
(3)在具体节点的测试时,因为实际的变形相当复杂,需结合不同的节点类型和连接构造设计测试方案。
组件分析法(
component method )s b ep cf φφφφφ=+++较多的假设难以分解
测试操作有难度
用梁端位移来描述节点的性能
测试位置的不确定性
“梁—柱变形反映在梁上的位移”
(简称“梁—柱变形位移”)
包括四部分:
①梁受载后的弹性变形,假设梁与节点连接处为固端,由材料力学求解;
②柱受载后的整体变形;
③节点域剪切变形;
④梁柱的连接件(即connection)提供的变形。
谢谢!
(更多相关内容请参考王湛、袁继雄等所撰写的论文)。