组合梁柱节点有限元分析研究

组合梁钢筋混凝土柱框架结构力学性能非线性有限元分析

组合梁钢筋混凝土柱框架结构力学性能非线性有限元分析基于Opensees地震工程数值模拟平台实现了水平荷载作用下组合梁钢筋混凝土柱单层单跨平面框架结构的单调曲线的有限元数值模拟，并与相关试验结果进行对比分析。

数值模型中，混凝土采用修正的Kent-Park模型，钢材采用理想弹-塑性模型，采用位移增量法求解非线性方程。

基于此，对影响此类框架结构力学性能的主要因素进行了参数分析;结果表明，此类框架具有良好的抗震性能，也为进一步研究或工程应用提供一定参考。

标签：组合梁;框架;有限元;参数分析1 引言钢-混凝土组合梁是一种由混凝土板和钢梁通过抗剪栓钉组合而成的受弯构件。

由于这种构件能够充分发挥了钢材的抗拉和混凝土的抗压性能，使得其具有较好的承载能力，整体刚度好于独立工作的钢梁，且保证钢梁翼缘和腹板的稳定性，此外施工速度快、经济效益高，而被广泛应用于高层、超高层及多高层建筑的楼盖和平台结构中。

目前，针对组合梁构件的研究相对较多，更多关注于于构件的理论分析[1-5]，而组合梁应用于框架的理论分析相对较少。

同济大学薛伟辰[6]等进行了两榀组合梁框架的试验研究;西安建筑科技大学张守军[7]采用Ansys软件建立三维模型对含有钢-混凝土组合梁的大型复杂高层建筑组合结构的基本性能进行了研究。

为此，系统地研究组合梁框钢筋混凝土柱架结构的基本力学性能及参数影响规律，建立有效的组合梁框架的理论计算模型和实用计算方法十分必要。

本文基于非线性梁柱纤维理论，在Opensees地震工程数值模拟平台上建立了合理有效的组合梁钢筋混凝土框架的有限元计算模型，并对此类框架的荷载-位移曲线进行全过程模拟，数值模型得到了试验结果的验证。

基于此数值模型，进行了该类框架的力学性能和影响因素的参数分析，为相关研究和工程设计提供一定参考依据。

2 有限元模型的建立与求解2.1基本假定对组合梁钢筋混凝土柱框架进行非线性分析时的基本假定如下：（1）平截面假定：受弯构件弯曲变形后仍保持一个平面，即截面的应变沿高度保持线性分布;（2）组合梁型钢与混凝土板，钢筋与混凝土之间连接可靠;（3）受弯构件具有足够的抗剪承载力;（4）不考虑混凝土收缩、徐变的影响。

梁柱T型钢连接节点有限元分析

相对密集，而对梁柱单元划分相对稀疏．网格划分
高强螺栓相连，柱腹板上设置加劲肋，置与梁钢位翼缘平齐，度为１厚２ｍｍ；端加载部位设置加劲梁肋，度为１厚２ｍｍ，点分布如图２所示．节所有螺
连接、刚性连接和半刚性连接［．了简化计算，１为］在传统钢框架设计中，定梁柱连接是理想刚接假
或理想铰接．而在实际工程中，用的各梁柱连接使
节点所具有的刚度均介于理想铰接与完全刚接的极端情况之间，即半刚性连接．刚性连接的形式半
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Ｔ型钢连接为面一面接触，采用接触对单元，
即Ｔｒｅｌ０和Ｃｎａｔ７、型钢翼缘和腹板的ａｇｔ７ｏｔｃ１４Ｔ
图Ｉ连接节点示意（单位：ｍｍ）
Ｆｇ１Ｓｅｃｐｏｏｎｃｉｎ（ｎｔｍｍ）ｉ．ｋｔｈｍａｆｃｎｅｔｓｕｉ：ｏ
钢结构住宅的梁柱连接分为３种类型：性柔
连接的柔度问题．了给半刚性连接设计提供数为据和资料，国、美加拿大和英国的一些学者对梁柱
半刚性连接节点的弯矩一转角曲线进行了分析和研究．随着高强度螺栓开始普遍地应用于实际工程，陈惠发［弄清了常规半刚性梁柱连接的性能３］特征和工作机理，为半刚性连接的研究作出了重大贡献．目前，刚性连接在中国实际工程中应用半较少，且国内、规范对半刚性连接的设计计而外

有限元分析报告

有限元分析报告
有限元分析是一种工程结构分析的方法，它可以通过数学模型和计算机仿真来
研究结构在受力情况下的应力、应变、位移等物理特性。

本报告将对某桥梁结构进行有限元分析，并对分析结果进行详细的阐述和讨论。

首先，我们对桥梁结构进行了几何建模，包括梁柱节点的建立以及材料属性的
定义。

在建模过程中，我们考虑了桥梁结构的实际工程情况，包括材料的弹性模量、泊松比、密度等参数的输入。

通过有限元软件对桥梁结构进行离散化处理，最终得到了数学模型。

接着，我们对桥梁结构施加了实际工况下的荷载，包括静载、动载等。

通过有
限元分析软件的计算，我们得到了桥梁结构在受力情况下的应力、应变分布，以及节点位移等重要参数。

通过对这些参数的分析，我们可以评估桥梁结构在实际工程情况下的安全性和稳定性。

在分析结果中，我们发现桥梁结构的主要受力部位集中在梁柱节点处，这些地
方的应力、应变值较大。

同时，桥梁结构在受力情况下产生了较大的位移，需要进一步考虑结构的刚度和稳定性。

基于这些分析结果，我们提出了一些改进和加固的建议，以提高桥梁结构的安全性和可靠性。

综合分析来看，有限元分析是一种非常有效的工程结构分析方法，它可以帮助
工程师们更加深入地了解结构在受力情况下的物理特性，为工程设计和施工提供重要的参考依据。

通过本次桥梁结构的有限元分析，我们不仅可以评估结构的安全性，还可以为结构的改进和优化提供重要的参考意见。

总之，有限元分析报告的编制不仅需要对结构进行准确的建模和分析，还需要
对分析结果进行科学的解读和合理的讨论。

只有这样，我们才能为工程结构的设计和施工提供更加可靠的技术支持。

单调荷载作用下梁柱强轴翼缘扩大式连接节点的有限元分析

单调荷载作用下梁柱强轴翼缘扩大式连接节点的有限元分析摘要：梁翼缘扩大式梁柱连接形式能够很好的使塑性铰外移，从而提高建筑结构整体的可靠度,是现代建筑连接形式的趋势。

本文采用ABAQUS软件对梁翼缘扩大式节点在单调荷载作用下的受力性能进行分析，分别考虑节点域加劲肋、轴压比的影响，设计出6个试件，探讨这些影响因素对节点受力的影响。

关键词：梁柱强轴节点；扩大式连接；非线性梁柱节点作为钢结构重要的连接组成部分，应按照“强节点弱构件”的设计理念进行设计，其强度、刚度等对结构的整体性能有重要的影响。

节点出自于建筑结构中，其受力性能对三维空间体系的结构有重要影响。

由于众多因素对于建筑整体的影响比较复杂，在不加以分析的情况下直接对节点连接进行试验是比较浪费人力财力的行为。

因此采用有限元对节点形式进行分析是现代研究的主要形式，从而得出各种影响因素对节点影响的程度。

一、有限元模型（一）、试件设计根据实际工程模型，结合PKPM重新生成设计，得到有限元的三维实体模型，见图1.图1试件构造图如图所示，梁柱均采用H型钢，其中柱截面采用HW300X300X10X15，梁截面采用HN350X175X6X9，螺栓采用10.9级M20X55高强螺栓。

在有限元分析中，分别考虑材料性能、节点域加劲肋以及轴压比对节点受力性能的影响，设计出6个试件，具体因素见表1所示。

表1 节点不同因素明细（二）、有限元模型建立模型中，梁柱的材性采用Q235钢，螺栓采用10.9级摩擦型高强螺栓。

其材性性能见表2所示。

表2材料真实应力应变模型加载及边界条件：柱顶加载柱轴力，截面平面内约束，沿柱长度方向自由；柱底可绕柱强轴方向转动，其他方向均约束；梁端自由。

模型采用C3D8I 单元，即六面体非协调模式单元，在保证精度的前提下，利于接触面的建立及分析。

文中不考虑模型的初始缺陷及焊接热影响区的作用。

梁端竖向加载，位移控制。

有限元模型见图2.图2 有限元网格划分如图3所示，模型分别采用梁柱连接有加劲肋和无加劲肋的形式。

新型榫卯钢结构梁柱边节点承载力试验及有限元分析

第51卷第2期2021年1月下建筑结构Building StructureVol．51No．2Jan．2021DOI :10.19701/j．jzjg．2021.02.009*国家自然科学基金项目(51778219)。

作者简介:谭杰，硕士研究生，Email :jietan@hnu．edu．cn 。

新型榫卯钢结构梁柱边节点承载力试验及有限元分析*谭杰1，舒兴平1，张再华2(1湖南大学土木工程学院钢结构研究所，长沙410082;2湖南城市学院土木工程学院，益阳413000)［摘要］提出了一种方钢管混凝土柱与外包U 形钢混凝土组合梁的梁柱边节点连接形式，即新型榫卯钢结构梁柱边节点。

为研究该节点的承载能力以及破坏模式，开展了2个边节点的单调静力承载试验。

试验使用几何可变框架进行柱端加载，并利用ABAQUS 有限元软件对试件进行分析。

结果表明:各个试件的破坏主要集中于贯穿槽钢与钢管柱的焊缝，该类组合节点具有较高的承载能力和延性;有限元理论分析与试验结果吻合良好，验证了理论分析的正确性。

［关键词］榫卯钢结构;边节点;单调静力承载试验;承载能力;延性中图分类号:TU398.9文献标识码:A文章编号:1002-848X (2021)01-0050-07［引用本文］谭杰，舒兴平，张再华．新型榫卯钢结构梁柱边节点承载力试验及有限元分析［J ］．建筑结构，2021，51(2):50-56．TAN Jie ，SHU Xingping ，ZHANG Zaihua．Bearing capacity test and finite element analysis of beam-column edge joints of new tenon-mortise steel structure ［J ］．Building Structure ，2021，51(2):50-56．Bearing capacity test and finite element analysis of beam-column edge joints ofnew tenon-mortise steel structure TAN Jie 1，SHU Xingping 1，ZHANG Zaihua 2(1Steel Structural Institute of Civil Engineering College ，Hunan University ，Changsha 410082，China ;2College of Civil Engineering ，Hunan City University ，Yiyang 413000，China )Abstract :A new type of beam-column edge joint between concrete-filled square steel column and composite concrete-filled U-shaped steel beam was proposed ，which was called beam-column edge joint of new tenon-mortise steel structure．In order to study the bearing capacity and failure mode of the joints ，bearing capacity test with monotonic static of two edge joints were carried out．In the experiment ，the geometrically variable frame was used to carry out the test loading at the top of the column ，and ABAQUS finite element software was used to analyze the specimen．The results show that the failure of the specimens is mainly concentrated in the welds between the channel steel and the steel pipe column ，and the composite joints have high bearing capacity and ductility．The results of finite element analysis are in good agreement with the experimental results ，which verify the correctness of the theoretical analysis．Keywords :tenon-mortise steel structure ;edge joint ;bearing capacity test with monotonic static ;bearing capacity ;ductility0引言随着我国房屋建筑过程中建筑技术的不断提高以及建筑产业的不断发展，各种新的构件和结构形式不断出现。

有限元法分析圆钢梁柱节点应力情况

有限元法分析圆钢梁柱节点的应力情况【中文摘要】模型实验在结构工程中应用广泛,其试验分析结果可以作为工程设计的依据。

然而,目前对于梁柱节点模型试验的分析缺乏系统的研究。

本文用有限元法分析了钢结构梁柱节点模型试验的相关问题。

以简支梁模型试验为例,从理论上进行钢结构梁柱节点的分析,本研究采用在柱端铰接固定、梁端静力单调加载的方式,考察了模型与原型在应力、位移、总体变形特征等方面的相似性。

在有限元分析中,本研究用Pro-E 软件建立了模型,然后分析梁、柱节点. 【关键词】有限元；钢结构梁柱节点；模型试验；相似性；Pro-E 【Abstract】Model test is a widely-used means of structure engineering research, and its result could be used as the reference ofengineering-oriented designing. However, there still lacks systematical study among different-scaled beam-to-column connections at present. The present study focused on the model testing of steel beam-to-column connections using finite element analysis method.In the present study we analyzed the model test of simply supported beam theoretically. The model test was carried out in the manner of constrainingbeam-to-column end by pinned support and forcing static load on the free end of the beam. Then the similarity among models and the prototype were all studied in aspects of stress, displacement, general characteristics of shape changing.In finite element analysis, we constructed models using Pro-E software and then studied beam-to-column connections.【Key Words】Finite element; Steel beam-to-column connections; Model test; similarity; Pro-E一、导言：本文用分析功能强大的Pro-E软件建立悬梁圆钢模型，通过对圆钢一端面的固定，另一端面呈自由端。

钢框架梁柱组合节点滞回性能有限元分析_石永久

第32卷第3期土木建筑与环境工程Vo l .32No .32010年06月Jo urnal o f Civil ,A rchitectural &Environm ental Engineering Jun .2010钢框架梁柱组合节点滞回性能有限元分析石永久,王　萌,王元清,施　刚(清华大学土木工程系,北京100084)摘　要:钢框架组合节点考虑楼板组合效应后,其承载能力大幅提高,节点区刚度相应增大,可能对抗震造成不利影响。

采用通用有限元软件ABAQ US 建立非线性精细有限元模型,并对单元选取,螺栓受力行为和材料的应力应变关系及损伤模型的确定进行详细说明。

结合国内外已有的钢框架组合梁节点拟静力试验,验证了非线性有限元模型的正确性和适用性。

试验和有限元分析结果均表明:考虑楼板的组合效应之后,该类型节点的刚度和承载力均有较大幅度提高,承载力提高幅度约为26%,节点区弹性刚度提高了30%左右;在静力往复荷载作用下,该类型节点的滞回曲线较为饱满,耗能能力强,具有良好的抗震性能。

关键词:钢框架组合节点;有限元分析;滞回曲线;承载力;损伤退化中图分类号:TU391 文献标志码:A 文章编号:1674-4764(2010)03-0001-07FEM Analysis on Cyclic Behavior of Steel Frame -Composite ConnectionsSHI Yo ng -jiu ,WANG Meng ,WAN G Yu an -qing ,SHI Gang(Department of Civ il Enginee ring ,T sing hua U nive rsity ,Beijing 100084,P .R .China )A bstract :T he capacity and stiffness of the steel frames are improved sig nificantly considering slab com po site effect w hich may cause bad effects on the seismic .Efficient and accurate FEM of ABAQ US w as pro po sed fo r numerical simulatio n .A nd the selectio n of elements type s ,the material stre ss -strain relationship and damage m odel w ere made a detailed description .No n -linear finite element mo del w as approved with existing steel frame -com po site co nnectio ns quasi -static test home and abroad .It is show n that the capacity o f this ty pe co nnections is improved by nearly 26%and the stiffness by 30%.A nd this ty pe o f connections have m ore full hy steretic curve with high ene rg y -consuming ability and good seismic performance .Key words :S teel Frame -Co mposite Co nnections ,finite element analy sis ,hy steretic curve ,bearing capacity ,damage deg radatio n 在多高层钢框架中最常用的刚性连接方式即为梁翼缘与柱焊接、梁腹板与柱上耳板用高强度螺栓连接。

新型方钢管混凝土柱梁节点有限元分析

准则【。２Ｊ
钢梁的翼缘与隔板焊接连接＿。部尺寸见ｌ细１
节点详图ｌ手工焊条Ｅ３，。４型摩擦型高强螺
对节点试件有限元理论计算的曲线分
大，限元理论分析的屈服位移均小于试有验的屈服位移，是由于一般情况下试验这的绝对刚性所致，论曲线没有下降段，理试
２．单调加载时节点非线性有限元分析１
按照上述方法建模及求解后，节点中的支座、端支承达不到理论分析中的对粱
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验中因加载后期焊缝断裂和局部屈曲而使承载力下降，曲线有下降段。
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察节点的力学性能。ＡＮＳ模拟单调加载作用时，荷载ＹＳ其位移曲线没有下降段，主要是由于程这
前，钢管混凝土柱一粱外隔板型式研究方钢
凝土柱梁外隔板连接节点，过三维非线通性有限元分析，证其良好的抗震性能。验
文章编号：６２３９（００１（）０２－１１７－７１２１）１ａ－０３０
方钢管混凝土结构不仅具有规则美观程》采用拟静力试验方案，方钢管混凝模型进行了单调加载的非线性有限元分，对

腹板开孔型组合梁柱节点的研究

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图２节点的塑性应变发展情况
图３实验现象
组合梁柱节点在梁腹板开孔后，钢梁的上翼缘的塑性发展较慢，塑性应变区域非常小，而下翼缘
组合梁柱节点试件的实验装置为：组合梁与地面垂直，钢柱水平放置，在钢柱的两个端头设置与
开孑削弱，Ｌ次梁与柱加劲肋焊接，合楼板与钢梁组
凝土的抗压性能，使钢材与混凝土材料性能得到合
理的利用．是组合楼板使组合梁截面受压中和轴但上移，以钢梁的下翼缘应力要比上翼缘大很多，所同时下翼缘的变形较大，合楼板约束组合梁与钢组柱连接节点的变形能力，得组合节点钢梁下翼缘使
的抗震性能．
端施加固定约束，在主梁的悬挑端施加位移荷载Ｄ．组合梁柱节点的有限元模型中，ＳＬＤ５用ＯＩ４单元模拟钢结构部分（主次梁、等）用ＳＬＤ５柱；ＯＩ６单元模拟混凝土组合板，同时考虑组合板开裂的影响，合板的钢筋采用整体式建模；ＢＡ８组用ＥＭＩ８和ＣＭＩ３ＯＢＮ９单元模拟抗剪连接件（钉）用３栓，Ｄ接触单元（ＡＧ１０和ＣＮＡ１４模拟钢梁与ＴＲＥ７ＯＴ７）
２腹板开孔对组合梁柱的实验分析
有限元分析中已经证明了腹板开孔能够使组合梁柱节点的塑性铰形成位置远离梁根部焊缝连接处，能够形成塑性铰，于抗震性能较好的节点，属

钢梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能的有限元分析的开题报告

钢梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能的有限元分析的开题报告一、选题背景和意义随着城市化的加速和建筑结构的高性能化要求，抗震性能已经成为建筑结构设计的重要指标之一。

钢梁-钢筋混凝土柱的组合结构因其高强度、低自重、易于施工等特点，受到了广泛的应用。

而在地震情况下，结构节点是容易受到破坏的重要部位。

因此，对钢梁-钢筋混凝土柱节点的抗震性能进行研究，对于指导建筑设计和工程施工具有重要的意义。

二、研究内容本文选取钢梁-钢筋混凝土柱节点为研究对象，通过有限元分析方法，对节点在静力和动力荷载下的受力特性进行模拟计算。

具体的研究内容包括：1.建立节点的有限元模型；2.模拟节点在不同荷载下的力学性能，比较节点在静力荷载和地震荷载下的受力特性的差异；3.分析节点内部的应力分布和变形情况，确定节点破坏的机理；4.将有限元分析的结果与设计规范进行对比和评估，验证节点的抗震性能。

三、研究方法本文采用ANSYS软件建立钢梁-钢筋混凝土柱节点的有限元模型，并应用该软件进行节点受力特性的模拟计算。

在模拟计算中，将节点设置为二维平面模型，采用非线性材料模型，考虑材料弹性、塑性和破坏等性质。

四、预期结论通过以上的研究内容和研究方法，预期能够得到以下结论：1. 钢梁-钢筋混凝土柱节点在地震荷载下易发生破坏；2. 节点内部应力分布和变形情况与节点破坏的机理有关；3. 通过有限元分析能够有效预测和评估节点的抗震性能。

五、参考文献1. 纪成林，李明豪. 钢梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能的三维有限元分析[J]. 建筑结构，2017，47(2)：22-27.2. 牛凯，王振华. 常见节点抗震能力分析[J]. 结构工程师，2013，11(3)：12-18.3. 孙丽丹，史立军. 钢筋混凝土柱-钢梁节点的抗震性状分析[J]. 建筑科学与工程学报，2018，35(1)：51-56.。

装配式钢结构梁柱节点性能研究

装配式钢结构梁柱节点性能研究建筑工业化是我国未来建筑业的发展方向,其目标是达到构件标准化、生产预制化及施工装配化,从根本上改变原有的设计、生产、施工等方式,全面实现建筑产品的环保与价值。

根据建筑工业化的理念,我国大力倡导新修建筑须满足一定的预制率,积极推广装配式混凝土结构和钢结构在建筑中的应用。

为推动装配式钢结构在建筑业中的应用,诸多学者对梁柱节点做了大量的研究工作,并提出新颖的装配式梁柱节点形式。

本文根据现有的装配式钢结构节点形式,提出一种带法兰盘的新型连接节点形式,该节点可达到完全装配化施工。

为了更准确说明此类节点的性能,按照规范设计两种不同形式的节点作性能对比试验。

同时,利用有限元软件ANSYS对节点进行初步的数值模拟,以验证试验数据的可靠性。

梁采用悬臂拼装的形式进行连接,连接处螺栓的使用量按等强度设计原则确定,新型节点柱的连接则是通过上柱底和下柱顶的法兰盘由螺栓进行连接,其余两种节点均是直接采用焊接。

本文通过试验和有限元的数值模拟,得到以下结论:1、法兰盘节点的滞回曲线较焊接节点更饱满,但由于仍采用焊接的方式连接梁柱,使得其滞回曲线整体饱满程度偏低。

外环板节点的滞回性能优于法兰盘节点,其饱满的滞回曲线,表明该连接形式具有较强的塑性变形能力和耗能能力。

2、根据M-θ关系曲线可以看出,外环板节点与法兰盘节点在相同的荷载作用下,产生的相对转角均要小于焊接节点。

因此,外环板和法兰盘连接的梁柱节点刚度均大于焊接节点,且外环板的刚度较法兰盘更大。

3、采用焊接连接的节点在横向、纵向及斜向的应变值变化起伏大,加载初期节点域主要是处于受压状态,随着荷载的增加逐渐转变为受拉状态。

法兰盘节点的节点域在加载中始终处于受压状态,且外环板节点的节点域在横向一直处于受拉状态。

4、对选取的三条传力路径进行分析,外环板节点在梁翼缘上的传力性能略低于其它两种形式的节点,这是因为外环板加强了梁柱连接处的刚度,使得梁端荷载不利于传递至钢管柱,故在梁翼缘处产生较大的变形。

水泥厂窑尾塔架梁柱节点有限元分析

节点的受力性能进行了研究，结果表明整个节点处的应力均控制在设计范围内，该节点可以广泛的应用于窑尾钢塔架的设计中。关键词：烧成窑尾，预热器塔架，钢管混凝土柱一Ｈ形钢梁，节点性能中图分类号：ＴＵ３１１．４１文献标识码：Ａ上焊一竖板，与梁腹板采用摩擦型高强螺栓连接。加强环板采用
水泥厂窑尾塔架梁柱节点有限元分析
赵东岚
摘
李
顺
王庆江
３００４００）
（天津水泥工业设计研究院有限公司，天津
要：结合具体工程实例，采用通用有限元分析软件ＳＡＰ２０００建立节点有限元实体分析模型，对给定荷载组合下窑尾塔架梁柱
１概述
外形曲线光滑，无明显应力集中现象。制作时应采用熟料烧成窑尾预热器塔架是新型干法水泥生产线中的标志弧形过渡，机器切割，外形应平整光滑，无裂纹、刻痕。由于节点起着在梁与性构筑物，随着水泥生产工艺的进步和生产规模的扩大，所需窑如果不能提供杆端力所尾塔架的高度不断增加（塔架高度一般在８０ｍ一１２０ｍ之间）。柱两种构件之间传递弯矩和剪力的作用，则将使结构性能发生改变，从而不能保证计算模型的塔架下部１层或２层通常为钢筋混凝土结构，上部５层～８层为需的约束，钢结构。窑尾塔架钢结构部分一般采用钢管混凝土柱，Ｈ形钢梁
．１梁柱节点选取隔板式节点：钢管混凝土柱在梁的上下冀缘位置设置外加强环，２本文以天津水泥工业设计研究院开发的５０００ＴＰＤ双系列窑尾与梁上下翼缘采用完全坡口的对接焊缝连接；上下环板之间在柱

结构改造中新增梁柱节点抗震性能的有限元分析

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ＡｂｔａｔＷｉｈｎｅｓｎｆｓｃａｉｃｎｍｉｎｎｒｙｓｖｎｕｌｉｇｃｎｔｕｔｎｄｖｌｐｎ，ｔｅｓｒｃ：ｔｔｅｕｃａｉｇｏｏｉｌｔｅｏｏｃａｄｅｅｇ－ａｉｇｂｉｎｏｓｒｃｉｅｅｏｍｅｔｈｈｓｄｏｂｉｉｇｒｉｆｒｅｎｎｅｏｓｃｉｎｗｌｂｈｈｍｅｏｕｎｂｉｉｇｄｖｌｐｎｎ２ｅｔｒ．ｕｌｎｅｎｏｃｍｅｔａｄｒｃｎｔｔｉｅｔｅｔｅｆｈｍａｕｌｎｅｅｏｍｅｔｉｔｃｎｕｙｄｕｒｏｌｄ１ｓ

外包钢-混凝土组合梁柱节点试验及有限元分析的开题报告

外包钢-混凝土组合梁柱节点试验及有限元分析的开题报告一、研究背景鉴于近年来工程结构的建设趋势，梁柱节点的研究与应用逐渐受到重视，成为工程领域的研究热点之一。

外包钢-混凝土组合梁柱节点作为新型结构连接形式，不仅能够发挥钢材和混凝土的各自优势，提高结构的整体性能，同时还能够更好地满足工程施工的需要。

目前，对于外包钢-混凝土组合梁柱节点的研究主要集中在理论计算和数值模拟方面。

虽然这些研究成果对于理解结构的力学特性非常有帮助，但实际工程应用中需要对这种新型结构连接形式进行实验研究，以验证其力学性能和适用性。

因此，本研究将针对外包钢-混凝土组合梁柱节点进行试验研究和有限元分析，旨在为工程实践提供参考和建议。

二、研究目的本研究的主要目的包括：1. 设计和制作外包钢-混凝土组合梁柱节点试件，进行静载试验，获得节点的力学性能数据。

2. 基于试验数据，使用有限元软件进行模拟分析，验证模拟模型的准确性。

3. 根据实验结果和有限元分析结果，分析外包钢-混凝土组合梁柱节点的力学性能，提出优化方案和改进建议。

三、研究内容本研究的具体内容包括如下几个方面：1. 外包钢-混凝土组合梁柱节点试件的设计与制作选择外包钢-混凝土组合梁柱节点试件的材料和规格，进行试件设计，然后进行制作工作。

2. 梁柱节点的力学性能试验通过梁柱节点的静载试验，测量节点在不同荷载状态下的应力-应力应变曲线、承载力和变形等机械参数。

3. 有限元模拟分析基于试验数据，建立外包钢-混凝土组合梁柱节点的有限元模型，并进行仿真分析，得到节点在静态荷载下的应力-应变分布和节点变形情况。

4. 结果分析与对比分析试验结果和有限元模拟分析结果，比较两者的差异和一致性，总结节点的力学性能特点，分析各因素对节点性能的影响。

5. 优化设计建议根据分析结果和分析结论，提出相关的优化建议和改进方案，以提高外包钢-混凝土组合梁柱节点的力学性能和适用性。

四、预期成果本研究的预期成果包括：1. 外包钢-混凝土组合梁柱节点的试验数据和有限元模拟分析结果，包括节点力学性能参数、应力-应变曲线、变形情况等。

石化火灾下钢结构边跨梁柱T型节点有限元分析

石化火灾下钢结构边跨梁柱T型节点有限元分析石化行业是我国的重点产业之一，但由于其特殊的工艺和环境要求，火灾事故时有发生。

石化火灾常常伴随着剧烈的火势和高温，给厂房的钢结构构件带来严重的损坏和威胁。

在火灾事故中，钢结构的边跨梁柱T型节点是最容易受到火灾影响的区域之一，其安全性和稳定性备受关注。

为了研究石化火灾下钢结构的边跨梁柱T型节点的力学性能，本文进行了有限元分析。

首先，建立了钢结构的边跨梁柱T型节点的有限元模型，包括梁、柱和节点等部分。

然后，根据实际情况设置了火灾时的边界条件和加载条件。

接下来，采用ANSYS 软件对模型进行了静力分析和热力分析。

在静力分析中，我们对边跨梁柱T型节点进行了受力分析。

结果表明，在正常工况下，节点的变形和应力分布均在允许范围内，结构安全可靠。

然而，在火灾事故中，节点的受力情况发生了明显的变化。

由于高温的作用，节点处的钢材发生了强烈的膨胀和变形，导致节点的稳定性下降。

此外，节点的应力集中现象也十分明显，容易引发局部失稳和破坏。

在热力分析中，我们对边跨梁柱T型节点进行了温度场分析。

结果显示，在火灾事故中，节点的温度急剧升高，超过了钢材的屈服温度，导致节点的强度减弱。

此外，高温还引起了节点材料的热膨胀，加剧了节点的变形和应力集中现象。

综上所述，石化火灾对钢结构的边跨梁柱T型节点造成了严重的影响。

在火灾事故中，节点的稳定性和强度明显下降，容易引发局部失稳和破坏。

为了提高钢结构的火灾安全性，我们应该采取相应的措施，如增加防火涂层、设置防火隔离带等。

此外，还应加强火灾预防和应急救援工作，以尽量减少火灾事故对钢结构的影响。

钢梁-钢筋混凝土柱组合框架结构中节点的有限元模拟分析

２试件的有限元模型
混凝土采用Ａｎｙ中的Ｓｌ６单元，ｓｓｏｄ５ｉ钢筋采用Ｌｎ８单元，梁采用Ｓｌ４ｉｋ钢ｏｉ５单元。钢筋土采ｄ昆凝
达到充分研究ＲＳ节点的目的，可以得到试验所Ｃ还
其中，筋混凝土柱子为５０ｍｍ×５０ｍｍ的钢１１
方形截面，柱子长为３７０ｍ钢筋混凝土柱中配纵１ｍ；
筋１根，２直径为３２ｍｍ，于柱子的四角，置以方便钢梁的通长贯人，筋为直径１箍０ｍｍ，点域内间距节１０ｍｍ，０节点域上、两端配三层间距５下０ｍｍ。柱子
强度，其设计目的是钢梁的剪切破坏先于节点的破坏。在钢梁腹板上焊接ＦＰ以限制节点区凝土的Ｂ昆位移。采用梁端加载，载点间距为４８０ｍｍ，载加８加
方向相反。
３创建几何实体模型及施加荷载并求解
下端为固定铰，端为可移动铰。钢梁为几块钢板焊上接而成的Ｈ型钢，缘板的尺寸为１ｍｍ × 翼９２３ｍｍ，０腹板的尺寸为６ｍｍＸ４６ｍｍ，０其腹板和翼缘板采用的钢材也不一样，板的强度低于翼缘板的腹
“ 范” 规。我国对ＲＳ结构的研究从２纪９Ｃ０世Ｏ年代末起，但是还很少。在２００１年，国与我国台湾合作美研究ＲＳ框架结构的框架模型。Ｃ在结构设计中柱子通常为压弯构件，用钢筋混采凝土柱可以更好地利用其受压性能好、于就地取材易以及钢筋混凝土构件刚度大、耐久性和耐火性好的优点，而节约钢材，且增加结构的稳定性［；为受从并１梁弯构件，用钢梁可以更好地利用其强度高、件质采构量轻、工速度快的优点，而减小构件截面尺寸，施从减轻结构自重，降低工程造价，快施工进度等。从以加

因地震作用引起的冷弯钢结构梁柱节点的有限元分析

因地震作用引起的冷弯钢结构梁柱节点的有限元分析1.摘要完全成型的钢筋拥有较高的强度比率，并且材料的合理分配部分的最适宜条件来自于考虑依照实际的要求。

当它被用作多层或低层建筑物的强度组件时，它将带来更高的经济效益。

近些年有关完全成型的钢筋直横梁连接的研究主要是被考虑成单一方向的荷载，也有一些在地震性能上的研究。

所以鼻血对那些接头做地震作用的研究。

在这篇文章中，我们设计了重要的关系：所有的建筑物组成部分，例如横梁柱子的边缘截面互相支持的形成，在柱的形成与热轧钢板折强度螺栓之间的重要关系。

只有王的边缘用螺栓连接，对于折板结构用高强度螺栓。

一个简单的方法是采用壳单元，弹簧元素是传感有限元分析模拟螺栓连接。

许多三维参数化有限元与模型建立，性能的时刻连接是由部分厚度和螺栓间隔的。

最好的截面厚度为这一点的提出是依照有限元分析。

有关设计这类连接的工程师提出了这个条例。

2.介绍冷弯型钢结构，与传统热轧钢有许多强度高的优点，重量轻，工业化程度高，安装方便，劳动强度低。

因此，它越来越广泛的应用于建筑领域。

在民用建筑，冷弯型钢可用作框架建筑结构，例如轻钢龙骨体系；在工业建筑，冷弯型钢也开始使用钢结构。

如刚性框架，鹰轻钢结构，等等。

在研究过程中，梁柱节点，由于测试条件，结果所有需要者不能完全得到测试，我们不能再做试验，并且误差为微调的各种因素。

我们可以从个别实验根据一定的理论来解释实验的结果，因此深入研究了梁柱节点也受一定的限制。

为深入研究冷弯薄壁型钢结构梁柱节点，大电流有限元分析软件是用来模拟应力破坏过程的梁柱接头，因此在梁柱节点不同的条件下，获得更全面和仔细应力分布和变形特点。

3.冷弯型钢结构有限元分析3.1有限元建模3.1.1单位的选择有许多实体和联系的设计。

因此，所有被确定后接触梁和折和接触螺栓网络的梁、柱做完整的比较，这个目标表面是使用常用的170目标作为模拟。

接触元琼塔尔174是用来模拟柔性接触面。

固体45与8节点是用于冷弯型钢模型。

钢框架梁柱刚性连接节点抗震性能的有限元分析比较的开题报告

钢框架梁柱刚性连接节点抗震性能的有限元分析比较的开题报告一、研究背景随着近年来我国城市化进程的加速，越来越多的高层建筑和大型构筑物涌现出来。

而在建筑物中，梁柱刚性连接节点是承受重大外力的重要部位，其抗震性能对建筑物整体稳定性具有至关重要的影响。

因此，对于这类节点抗震性能进行深入研究是非常必要的。

目前，研究者们通常采用有限元方法，对梁柱刚性连接节点进行数值模拟分析。

该分析方法利用计算机软件，将结构分成若干个小单元进行计算，可高精度地预测梁柱刚性连接节点的受力情况和应变分布等。

同时，由于工程实际中常常受到时间、经费等因素的限制，研究者们又往往采用了快速分析与设计的需求，使得使用有限元分析的研究成为越来越流行的方法。

二、研究目的本研究旨在采用有限元分析方法，探讨钢框架梁柱刚性连接节点（包括角钢节点、嵌板节点、板-板连接节点）在地震作用下的受力特性、变形特点以及破坏机理等方面的问题，并比较它们之间地震响应的异同情况，以为建筑抗震设计和构造设计提供科学的参考。

三、研究内容和方法1.建立有限元模型：根据实际钢框架梁柱刚性连接节点的设计方案，采用计算机辅助设计软件建立有限元模型。

2.进行静力分析：采用新标准下的等效静力法，对有限元模型进行静力分析，确定其承载力。

3.进行动力分析：采用增量动态分析方法，将地震荷载转化为等效静力荷载进行分析，确定结构在地震作用下的动力响应。

4. 分析结果对比：对3种类型的连接节点，基于其在地震下动力响应表现的不同，在受力特性、变形特点以及破坏机理等方面进行分析和对比。

四、预期成果1.掌握钢框架梁柱刚性连接节点抗震性能的数值分析方法，能够进行快速的抗震设计和分析。

2.详细分析探究角钢节点、嵌板节点、板-板连接节点在地震作用下的受力特性、变形特点以及破坏机理等问题，为钢结构的构造设计提供理论支持。

3.为相关行业提供科学的建筑安全评估以及钢架结构的优化设计方案。

五、参考文献1.孙士光. 动力分析与设计. 机械工业出版社, 2014.2.高圣利，钢框架结构设计详解. 上海科技教育出版社，2005.3.曹光华，林青，钢结构建筑物抗震设计规范. 中国建筑工业出版社，2008.。

部分端板连接梁柱组合节点有限元分析

部分端板连接梁柱组合节点有限元分析刘洪波;赵文军;魏振兴;霍振兴;柳艳杰;孙静;吕兴群【摘要】对静力荷载下部分端板连接工字型截面梁柱组合节点的有限元模型进行分析,通过变换参数,得出了楼板配筋率、钢筋强度、梁柱钢材强度、钢梁高度、端板厚度、端板高度等参数的变化对节点工作性能的影响规律.【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》【年(卷),期】2011(002)002【总页数】5页(P19-23)【关键词】组合节点;初始刚度;有限元【作者】刘洪波;赵文军;魏振兴;霍振兴;柳艳杰;孙静;吕兴群【作者单位】黑龙江大学,建筑工程学院,哈尔滨,150080;黑龙江大学,建筑工程学院,哈尔滨,150080;中国石油东北炼化工程有限公司,吉林设计院,吉林,132002;吉林省建筑设计院有限责任公司,长春,130011;黑龙江大学,建筑工程学院,哈尔滨,150080;黑龙江大学,建筑工程学院,哈尔滨,150080;黑龙江大学,建筑工程学院,哈尔滨,150080【正文语种】中文【中图分类】TU973.2570 引言端板连接的钢框架梁柱组合节点,以其构造简单、受力性能好等优点在实际工程中得到广泛应用。

部分端板连接的钢框架梁柱节点可以作为端板连接的特例,其构造更为简单。

传统上一直以铰接的理想假定对其进行刚度及承载力分析,而实际上这种理想假定是很难实现的,特别是考虑楼板对其影响时,刚度和承载力都会大幅提高,其力学分析模型应该是一种半刚性连接形式[1-2]。

本文将在前人对于半刚性节点分析的基础上,针对部分端板连接组合节点的特殊形式,着重考虑楼板参与工作对节点性能的影响,并探讨各影响因素对于这一节点形式的影响规律。

1 有限元模型建立部分端板连接组合节点采用三维实体模型建立。

使用ANSYS软件进行有限元分析时,钢构件(梁、柱、端板及螺栓)用SOLID45单元模拟;楼板用SOLID65单元模拟,采用整体式模型考虑钢筋性能,并设定混凝土受拉开裂后退出工作;混凝土和钢材采用双线性随动强化 (BKIN)模型,为加强模型计算收敛,钢材达到屈服强度后考虑5/ 1 000倍弹性模量的应力强化,混凝土采用多线性等向强化(MISO)模型;端板与柱翼缘、螺栓侧壁与螺栓孔以及楼板与钢梁之间的接触采用TARGE170和CONTA173单元模拟;此外,采用PRETS179单元模拟高强螺栓的预拉力。