方鋼管混凝土柱穿心高強(qiáng)螺栓端板節(jié)點(diǎn)抗剪承載力

進(jìn)行了4個薄壁設(shè)肋方鋼管混凝土柱非摩擦型穿心高強(qiáng)螺栓抗剪性能的試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)此種連接能夠可靠地傳遞作用在螺栓上的剪力;通過對試驗(yàn)結(jié)果的分析,建立了穿心高強(qiáng)螺栓的計(jì)算模型;并根據(jù)可能出現(xiàn)的破壞模式,提出了穿心高強(qiáng)螺栓抗剪承載力的計(jì)算公式;利用該公式計(jì)算的螺栓抗剪承載力與試驗(yàn)值吻和較好。

方鋼管混凝土柱截面承載力的計(jì)算——通過用數(shù)值計(jì)算程序算得16個不同寬厚比和強(qiáng)度比的典型截面的彎矩一軸力曲線．采用曲線擬臺的方法提出了方錒管混凝土截面強(qiáng)度的計(jì)算方法，計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好

從方鋼管混凝土柱的約束特點(diǎn)出發(fā),將核心混凝土劃分為強(qiáng)約束區(qū)和弱約束區(qū),類比配置螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱計(jì)算公式,推導(dǎo)出方鋼管混凝土柱的承載力公式,并與已有試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,對比結(jié)果表明,計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合較好。

為研究方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的受剪屈服問題,建立了方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)抗剪受力模型。該模型在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)抗剪受力過程分為協(xié)同工作、共同工作、屈服強(qiáng)化和極限變形4個階段,抗剪受力由鋼管腹板和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土共同承擔(dān),其中核心區(qū)混凝土又以平面抗剪和壓桿模式分別對抗剪承載力作出貢獻(xiàn)。綜合考慮這三者的作用,該模型與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。使用該模型可對方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的受剪和變形等性能進(jìn)行分析研究。

為研究方鋼管混凝土柱與鋼梁受拉翼緣連接的結(jié)構(gòu)性能,對新型節(jié)點(diǎn)-外肋環(huán)板節(jié)點(diǎn)梁翼緣受拉模型的傳力機(jī)理進(jìn)行了分析,提出了基于屈服線理論的節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算公式。采用正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)了10個節(jié)點(diǎn)模型試件并進(jìn)行靜力拉伸試驗(yàn),研究了方鋼管混凝土柱與鋼梁翼緣連接的結(jié)構(gòu)性能,介紹了各試件的破壞過程及特征,并對節(jié)點(diǎn)承載力實(shí)測值和理論計(jì)算值進(jìn)行了比較分析。研究結(jié)果表明,外肋環(huán)板節(jié)點(diǎn)梁翼緣受拉模型具有較高的承載力和良好的延性,影響節(jié)點(diǎn)承載力的主要因素是豎向肋板的截面尺寸,水平環(huán)板的寬度對節(jié)點(diǎn)的承載力影響不大,但在鋼管中填充混凝土有利于提高節(jié)點(diǎn)的屈服承載力和剛度,理論分析提出的計(jì)算公式較好的預(yù)測了節(jié)點(diǎn)模型的屈服承載力。

對三個穿芯螺栓—端板連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了偽靜力試驗(yàn)研究,研究了不同軸壓比時節(jié)點(diǎn)的滯回性能、強(qiáng)度和剛度退化、延性、耗能性能及破壞特征。結(jié)果表明,試件的層間位移延性系數(shù)為2.38~2.45,彈性及彈塑性層間位移角分別為0.0140~0.0158rad、0.0341~0.0377rad,能量耗散系數(shù)為2.567~3.820。所有節(jié)點(diǎn)試件均為梁端形成塑性鉸而破壞,節(jié)點(diǎn)具有較好的強(qiáng)度、剛度、延性和耗能能力。提出了相關(guān)的設(shè)計(jì)及研究建議。

本文以40個鋼管混凝土柱抗剪力學(xué)性能的試驗(yàn)結(jié)果為依托,并結(jié)合相關(guān)研究,對鋼管混凝土柱抗剪承載力的影響因素進(jìn)行了分析,以試驗(yàn)結(jié)果對現(xiàn)有的抗剪承載力計(jì)算公式進(jìn)行比較,并推薦了工程設(shè)計(jì)的實(shí)用計(jì)算公式。

基于隔板貫通節(jié)點(diǎn)在地震作用下的破壞調(diào)查結(jié)果,提出了一種改善鋼梁翼緣與隔板連接處受力性能的新型節(jié)點(diǎn)——倒角放坡型隔板貫通節(jié)點(diǎn)。對7個十字形節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了靜力拉伸試驗(yàn),研究了隔板貫通式連接中方鋼管混凝土柱與鋼梁受拉翼緣的連接性能,分析了鋼梁翼緣與隔板連接構(gòu)造以及澆注孔直徑、隔板厚度、鋼管的寬厚比等參數(shù)對節(jié)點(diǎn)局部受拉承載力的影響,并將試驗(yàn)得到的承載力與規(guī)程公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。研究結(jié)果表明:倒角放坡型隔板貫通節(jié)點(diǎn)具有較好的承載力和延性;影響節(jié)點(diǎn)承載力的主要因素是隔板的厚度、澆注孔徑和鋼管的寬厚比,在鋼管中填充混凝土有利于提高節(jié)點(diǎn)的屈服承載力和剛度;對于填充混凝土的試件,采用公式計(jì)算節(jié)點(diǎn)承載力偏于保守。

方鋼管混凝土柱隔板貫通式節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究——以方鋼管混凝土柱隔板貫通式節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能為研究對象，采用abaqus進(jìn)行模擬并得到拉伸全過程曲線，比較節(jié)點(diǎn)在不同構(gòu)造形式下的受力性能差異。研究表明，倒圓角型節(jié)點(diǎn)具有較高的承栽力和良好的延性?！　?/p>

以方鋼管混凝土柱隔板貫通式節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能為研究對象,采用abaqus進(jìn)行模擬并得到拉伸全過程曲線,比較節(jié)點(diǎn)在不同構(gòu)造形式下的受力性能差異。研究表明,倒圓角型節(jié)點(diǎn)具有較高的承載力和良好的延性。

-1- 方鋼管混凝土柱-鋼梁豎向加勁板式節(jié)點(diǎn)參數(shù)分析 吳文平1黃炳生2余杰3 （1.江蘇滬寧鋼機(jī)股份有限公司，江蘇宜興214231，2.南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，南京210009，3.宜興市萬石鎮(zhèn)村鎮(zhèn)建設(shè)管理服務(wù)所， 江蘇宜興214212） 摘要:在合理選擇材料本構(gòu)關(guān)系、破壞準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上，采用通用有限元軟件ansys對方鋼管混凝土柱-鋼梁豎向加 勁板式足尺節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性有限元參數(shù)分析。探討了在單調(diào)荷載作用下，豎向加勁板的長度和高度、梁翼緣斜率 對方鋼管混凝土柱－鋼梁豎向加勁板式節(jié)點(diǎn)的受力性能影響。結(jié)果表明：加勁板的長度和高度對節(jié)點(diǎn)的承載力、延 性的影響明顯；加勁板高度hs應(yīng)大于梁寬，宜不大于梁寬的1.2倍；梁翼緣斜率ctg建議取3≤ctg≤4為宜。 關(guān)鍵詞:非線性有限元；方鋼管混凝土柱；豎向加勁板節(jié)點(diǎn)；單調(diào)荷載；受力性能 par

在分析方鋼管混凝土柱-h型鋼梁框架3種剛接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種新型剛接節(jié)點(diǎn)———外肋環(huán)板節(jié)點(diǎn)。以外肋環(huán)板節(jié)點(diǎn)梁翼緣受拉模型為對象,分析了節(jié)點(diǎn)的受力傳力機(jī)理,并基于屈服線理論,推導(dǎo)出了梁翼緣受拉模型的屈服承載力計(jì)算公式,為這種新型節(jié)點(diǎn)今后的研究和工程應(yīng)用提供了依據(jù)。

通過對4個隔板貫穿式方鋼管混凝土柱-鋼梁連接節(jié)點(diǎn)試件的靜力性能試驗(yàn)研究,揭示此類節(jié)點(diǎn)的受力機(jī)理和破壞形態(tài),探討梁端翼緣兩側(cè)的側(cè)板、鋼管柱的寬厚比以及隔板的外伸長度等因素對節(jié)點(diǎn)承載力和傳力機(jī)理的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明,該類節(jié)點(diǎn)具有受力明確,傳力途徑清晰的特點(diǎn);寬厚比的改變對節(jié)點(diǎn)承載力的影響不大,但對于節(jié)點(diǎn)板剪應(yīng)變的影響較大;梁端翼緣兩側(cè)增加側(cè)板可以減緩隔板與梁相交的角隅處應(yīng)力集中現(xiàn)象,使塑性鉸出現(xiàn)梁上,遠(yuǎn)離脆弱的梁端焊接區(qū),提高了節(jié)點(diǎn)的延性.

方鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)形式及受力機(jī)理分析——對方鋼管混凝土柱與鋼梁以及鋼筋混凝土梁連接的4種節(jié)點(diǎn)形式分析了其構(gòu)造形式、受力特點(diǎn)、工程應(yīng)用等，主要對內(nèi)加強(qiáng)板式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了受力機(jī)理及破壞特點(diǎn)的分析，最后，提出應(yīng)加強(qiáng)新型節(jié)點(diǎn)形式的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究。

提出了隔板單邊貫通柱壁板的方鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn),對3個節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了偽靜力試驗(yàn)研究。采用有限元程序ansys對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了循環(huán)荷載作用下的三重非線性有限元分析。試驗(yàn)結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果比較表明,節(jié)點(diǎn)具有很好的強(qiáng)度、剛度、延性和耗能能力。

方鋼管混凝土柱新型節(jié)點(diǎn)和異形柱

在選擇了合理的鋼材、混凝土本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上,利用有限元法進(jìn)行了方鋼管鋼骨混凝土抗剪性能模擬。通過對剪跨比的分析,確立了純剪、彎剪及彎曲破壞的界限剪跨比值,分析了不同套箍率、配骨率、混凝土強(qiáng)度等參數(shù)對受剪性能的影響。最后,通過對計(jì)算結(jié)果的回歸分析,得出了實(shí)用的方鋼管鋼骨混凝土抗剪承載力計(jì)算公式,計(jì)算結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)果吻合很好。

方鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)形式探討

方鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

峰”,此級配在實(shí)踐中常常引起混合料軟弱性狀,這種 性狀在施工時使混合料難以壓實(shí),在使用壽命期,其 抗永久變形能力的減弱已得到驗(yàn)證[5];級配2的粗集 料含量大,有利于粗集料之間互相嵌擠鎖結(jié),形成一 定程度的空間骨架結(jié)構(gòu),可以有效提高瀝青混合料在 行車荷載作用下抵抗塑性變形的能力,并能在一定程 度上形成嵌擠結(jié)構(gòu),混合料受凍收縮時,粗集料之間 的骨架結(jié)構(gòu)會提供較大的內(nèi)摩阻力,能在一定程度上 抵抗收縮應(yīng)力,減小收縮應(yīng)力對混合料造成的損失, 改善瀝青混合料的凍融穩(wěn)定性。 4　結(jié)語 (1)　貝雷法對瀝青混合料劃分粗細(xì)集料尺寸有 了新的認(rèn)識,使設(shè)計(jì)者對于混合料的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)有 了進(jìn)一步的認(rèn)識,避免了以往僅憑經(jīng)驗(yàn)或是有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 選擇級配的局限。 (2)　通過對兩種級配的路用性能分析,用貝雷法 檢驗(yàn)非貝雷法設(shè)計(jì)的級配時,計(jì)算ca、fac、faf參數(shù) 可

通過對6個鋼管混凝土柱-鋼梁全螺栓連接節(jié)點(diǎn)及1個栓焊節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)加載試驗(yàn),研究了全螺栓連接節(jié)點(diǎn)的破壞模式、承載力以及延性性能。試驗(yàn)表明：當(dāng)試件的彈塑性層間位移角達(dá)到規(guī)范限值的2.15-3.02倍時,全螺栓連接試件僅在連接板件遠(yuǎn)端處鋼梁翼緣上出現(xiàn)較小的鼓曲變形,變形幅度遠(yuǎn)小于栓焊節(jié)點(diǎn);全螺栓連接節(jié)點(diǎn)具有更大的塑性變形能力、更大的峰值荷載和更長的屈服平臺,能夠滿足抗震規(guī)范位移限值要求。試驗(yàn)指出,全螺栓連接節(jié)點(diǎn)的各組件在地震作用下都能發(fā)揮耗能作用,耗能機(jī)制包括連接板和鋼梁翼緣間的摩擦耗能、栓桿與孔壁擠壓耗能、連接板下的鋼梁翼緣塑性變形耗能以及連接板遠(yuǎn)端處鋼梁塑性耗能等。全螺栓連接試件的滯回曲線包括相對平直段和上升段,分別對應(yīng)連接板與鋼梁翼緣的滑動摩擦階段和螺栓孔與螺桿的接觸擠壓階段。試件經(jīng)過多級位移循環(huán)加載后,摩擦力衰減明顯,約為屈服荷載的50%;每級位移加載后期,由于螺栓桿與孔壁產(chǎn)生接觸作用,試件的承載力相比摩擦滑移階段明顯增大,并且隨位移加載幅值的增大而增大,峰值荷載可達(dá)到屈服荷載的2-3倍。

鋼骨-方鋼管混凝土柱是一種組合柱設(shè)計(jì)模式,采用切線模量理論對該組合柱軸向受壓穩(wěn)定承載力進(jìn)行分析.以核芯混凝土、方鋼管和鋼骨的應(yīng)力-應(yīng)變模型為基礎(chǔ),通過縱向變形協(xié)調(diào)和內(nèi)外力平衡條件建立組合柱切線模量臨界載荷的計(jì)算方法.由于核芯混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變模型包含了方鋼管的約束作用,因此該方法體現(xiàn)了組合柱中鋼與混凝土之間的相互影響.7組軸心受壓鋼骨-方鋼管混凝土長柱和41組方鋼管混凝土長柱的試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可對軸壓組合柱的穩(wěn)定承載力給出良好預(yù)測.