混凝土板厚度对端板型半刚性组合节点力学性能的影响分析

根据目前半刚性组合节点的研究现状、连接形式及分析模型,利用有限元分析软件AN-SYS8.0建立了端板型半刚性组合节点的有限元模型,在验证模型的正确性的基础上,利用该模型分析了混凝土板厚度、对组合节点初始转动刚度、塑性极限弯矩和塑性极限转角的影响。端板型半刚性组合节点的初始转动刚度、塑性极限弯矩和塑性极限转角都随组合节点中混凝土板厚度的增加而增加。     

铝合金环槽铆钉连接节点弯矩－转角关系

采用有限元分析方法考察梁和柱的截面尺寸、角型连接件尺寸、铆钉直径及端距等对节点性能的影响,根据计算得到的弯矩-转角曲线拟合出三参数模型中形状系数n 值的近似计算公式。结果表明,柱翼缘厚度和角型件厚度对节点初始刚度和极限承载力影响显著,梁高和铆钉端距的影响次之。形状系数建议公式计算结果与试验结果吻合较好,可为该类连接节点设计方法提供理论依据。     

端板螺栓连接混凝土柱—蜂窝钢梁节点延性及耗能研究

为研究焊接环式箍筋柱与焊接蜂窝梁连接节点的破坏特征和抗震性能,进行了2个外伸式端板连接节点、2个平齐式端板连接节点的低周反复荷载试验,分析了各节点的破坏形态、承载力、延性、耗能性能、刚度退化等。试验结果表明:外伸式端板螺栓连接型试件的承载力最高,延性最好,耗能能力较强,但在极限荷载之后出现严重的刚度退化。     

H型钢梁柱外伸端板螺栓连接节点的性能研究

根据H型钢梁柱外伸端板螺栓连接节点的简化力学模型，提出用节点尺寸来计算节点初始转动刚度Ri的计算公式，通过与试验结果比较，验证了初始转动刚度Ri的计算公式的正确性；并对节点的破坏形式、抗震性能及影响节点初始转动刚度的因素进行了分析讨论。     

考虑板件相关作用的冷弯矩形截面轴压短柱承载力

为探究不同翼缘和腹板宽厚比组配的冷弯矩形截面的极限抗压承载力,采用ABAQUS建立了考虑初始几何缺陷、几何和材料非线性以及冷弯效应等因素影响的冷弯矩形截面钢管有限元模型,并通过试验校核验证了模型的准确性。基于该模型完成了不同翼缘和腹板宽厚比在轴压作用下的参数分析,得到了翼缘和腹板宽厚比对极限承载力的影响规律,并总结出3种破坏模态,辅以截面应力发展过程阐述了破坏机理。通过提取不同翼缘和腹板宽厚比构件极限状态时屈曲变形最大截面的应力分布情况,展现了板件相关作用的影响。最后基于有效宽度法提出了考虑板件相关作用的极限承载力建议公式,并将建议公式与现行规范和参数分析结果进行对比,证明了建议公式的准确性与适用性。     

顶底角型件高强螺栓连接铝合金梁柱节点有限元分析

以顶底角型件高强螺栓连接铝合金梁柱节点为研究对象,利用有限元软件建立数值模型,并根据试验实测数据验证了有限元的准确性。探讨了轴压比、节点域厚度和顶底角型件厚度对节点力学性能的影响。对算例计算所得弯矩-转角曲线进行分析,拟合回归了三参数模型中形状系数的近似解析公式。结果表明,节点在合适的轴压比、节点域厚度和顶底角型件厚度下能表现出良好的抗震性能。提出的形状系数近似计算公式较为准确可靠,可为实际工程的连接设计方法提供理论依据。     

空间半刚性钢框架的静力性能分析

对八个带双腹板顶底角钢连接以及外伸端板连接空间钢框架进行了非线性有限元分析,并与刚性连接空间钢框架进行了分析对比,从而探讨了空间钢框架的静力承载性能与节点刚度的关系,得到了不同节点刚度对空间钢框架位移和内力的影响结果以及随楼层变化半刚性连接对钢框架性能的影响。研究结果为半刚性连接空间钢框架在工程中的应用提供了一定的理论依据。     

框架结构梁板柱一体法施工

适用范围高度不超过8m或者跨度不超过18m,施工总荷载不大于10kN/m2或者集中线荷载不大于15kN/m的模板支撑系统.梁板柱一体施工,对以上各施工程序质量验收通过后,进行梁板柱的一体浇注,在保证工程质量的同时,从而在工期上加快进度,有效的增加了经济效益.     

钢结构新型节点抗震性能分析（英文）

为研究新型装配式梁端削弱型节点的抗震性能,对4组不同削弱深度与厚度的拼接板耗能构件进行梁端循环加载试验,对比分析其滞回曲线、骨架曲线、承载力退化曲线、刚度退化曲线、延性及耗能能力等.试验结果表明,加载位移达到105 mm时,梁柱焊缝不出现脆性破坏.滞回曲线呈反S形,存在较明显的滑移现象,且主要发生于耗能板与梁翼缘连接处,产生原因在于耗能板螺栓直径略小于孔径.滑移现象的存在会导致骨架曲线没有明显的屈服点,节点延性系数小于3.0,初始转动刚度较小.耗能板屈曲是造成节点承载能力快速下降的主要因素,适当减小削弱深度、增加耗能板厚度可延缓屈曲现象的发生,提升节点的延性.     

浅述梁缝间落砟对铁路混凝土桥梁承载能力的影响

本文以中小跨度铁路混凝土桥梁梁缝间落砟这一常见病害对混凝土桥梁承载能力的影响为研究对象,以专桥(88)1024定型图中8m跨度板梁为背景,建立简化的理论计算模型,分别计算了在中-活载及温度恒载作用下梁缝间落砟对梁体内力和位移的影响,并用工程实例8m板梁的荷载试验结果来验证。得出了梁缝间道砟可以大幅减小梁体跨中弯矩、挠度,提高梁体的竖向刚度,然而同时增加了梁端负弯矩和温度恒载作用下的轴压力,这些都对梁体产生极为不利的影响。     

双层钢板混凝土组合剪力墙的抗剪性能(英文)

为深入了解双层钢板混凝土组合剪力墙的抗剪性能,采用数值模拟的方法研究了钢板厚度、混凝土厚度、混凝土强度及组合剪力墙的跨高比等主要参数对该组合剪力墙抗剪性能的影响规律,并提出了该组合剪力墙弹性抗侧刚度及抗剪极限承载力的简化计算公式.研究表明:随着钢板厚度、混凝土厚度、混凝土强度等级的增加,组合剪力墙的抗剪性能均有较显著的提高;组合剪力墙跨高比的变化对其弹性抗侧刚度影响较大,而对其抗剪极限承载力的影响并不明显.通过将公式计算结果与有限元计算结果进行对比分析,发现提出的简化计算公式较合理,能较好地反映双层钢板混凝土组合剪力墙的实际受力状态.该结论可作为双层钢板混凝土组合剪力墙初步设计的参考建议.     

复合竹层积材横纹销槽承压强度

为了探究新型复合竹层积材在木结构中的实际应用性,填补其横纹销槽承压强度的计算公式.本文进行了7个测试组,每组4个重复试件,共28个竹层积材横纹销槽承压试件的试验研究,分析了竹层积材厚度、端距和销直径等因素对竹层积材销槽承压的刚度、屈服载荷、屈服位移和承压强度等力学性能的影响.研究表明:承压强度随竹层积材厚度的增加,先增加后减小;端距对承压强度的影响较小,可忽略不计;承压强度随销直径的增加,大致呈线性递减.通过回归拟合的竹层积材厚度的影响系数、销直径的影响系数,建立了竹层积材横纹销槽承压强度的理论计算公式,且理论计算结果与实测结果吻合良好.     

疲劳荷载作用后钢-混凝土组合外接式节点静载性能试验研究（英文）

为研究疲劳荷载对钢桁腹-混凝土组合外接式节点静力性能的影响,设计并制作了3个1∶3节点模型,分别进行了静载破坏试验和疲劳后静载破坏试验,获得了节点破坏模式、荷载-位移曲线及节点板荷载-应变曲线,研究了节点屈服荷载、极限荷载、节点刚度及延性系数等力学性能指标的变化.试验结果表明：节点板是组合节点受力关键构件,节点板破坏是外接式节点的典型破坏模式;疲劳荷载对节点屈服前的受力性能影响较小,但对节点屈服后的受力性能影响显著;与仅承受静载的试件相比,未疲劳破坏试件的极限承载力减小4%,延性系数减小28%,有疲劳破坏试件的极限承载力减小25%,延性系数减小52%;疲劳裂纹引起了节点板应力重分布,增大了无疲劳裂纹区域的应变,且应变增长率随着与疲劳裂纹距离的增加而减小.     

预制梁端削弱型钢梁-SRC柱组合节点抗震性能数值分析

为了进一步研究预制梁端削弱型钢梁-钢骨混凝土(steel reinforcement concrete, SRC)柱组合节点的抗震性能,在验证有限元数值模型可靠性的基础上,通过ABAQUS建立了6个梁端削弱构造形式的有限元节点模型,分析不同构造形式对节点滞回性能、弯矩-转角曲线、延性性能及性能退化的影响规律。结果表明：仅梁端翼缘削弱时,对节点耗能性能、承载能力、延性变形以及强度和刚度性能退化影响较小;随着梁端翼缘和腹板同时增加削弱尺寸程度,可显著提高节点耗能能力,最大增幅约为31.25%;承载力总体呈现降低的变化趋势,最大降低仅为7.0%;延性性能提高10.66%;对强度退化性能略有改善。选用翼缘和腹板同时削弱的构造形式,可改善节点的耗能能力和延性性能。     

带无限刚体结构位移法计算分析

为研究无限刚体对结构内力的影响,利用位移法对刚架在荷载作用进行计算分析,并将传统手算结果与ANSYS有限元分析进行比较.计算结果表明,一般不单独取刚结点为隔离体建立平衡条件,可取无限刚体或带有无限刚体的横梁;直接由平衡条件建立位移法基本方程不需要作基本结构在单位位移及荷载作用弯矩图,计算速度较快:当横梁全部为无限刚体时,柱端弯矩趋向为0,相当于提供竖向链杆支座;在结构设计过程中要注意杆件材料刚度变化对结构内力的影响;ANSYS分析结构内力速度较快,数据结果与手算结果一致.     

极限思维法在高中物理解题中的应用

正1.运用极限思维法寻找解题突破口例1如图1所示,一质量为m的物体过绳PQ通过一定滑图1小车通过细绳将物体向上提升轮与一辆车相连,假定绳子的P端连接小车,Q端连接物体,绳本身没有伸缩性,绳和定滑轮的尺寸和质量不计并且忽略滑轮与绳子之间的摩擦力.运动开始时,车在左侧滑轮外边缘的正下方的A点绳PQ绷紧但无作用力,其中AB间距离和左侧绳长均为H,开始运动后,汽车向左加速运动,沿水平方向由A点运动到B点后继续驶向C点.假设小车经过B点时的速度为υb,试求小车在由A点向B点运动的过程中,绳端Q的拉力对物体所做功的大小.     

拱梁组合体系拱桥关键节点有限元分析

以某主跨85m钢管混凝土拱桥为研究对象,采用ANSYS建立局部精细化模型,对拱座进行受力分析。研究表明:拱梁组合体系拱桥拱座的结构刚度比较大,在拱脚最大弯矩工况下,最大变形出现在哑铃型拱肋加载截面下缘,变形值仅为4.3mm;拱座整体应力分析表明,结构受力以纵桥向受压为主,整体应力值不大,拱肋与拱座节点交界面因刚度突变出现了较大的应力变化,存在不大于1MPa的主拉应力;除了端横梁预应力锚固处压应力在10MPa左右,其他部位应力绝对值均在1MPa以下,满足要求;为了进一步优化结构受力,避免局部应力集中,应在结构中增加加腋、倒角等。     

平行裂缝中立方定律修正及临界速度计算

为了研究缝洞型碳酸盐岩储集层中裂缝内的渗流特征,利用自制的缝洞型介质物理模拟实验装置,对张开度为50～300μm的平行裂缝模型开展了一系列单相流动实验研究。采用多参数拟合方法得到了粗糙平行裂缝渗透率经验公式,并联立达西定律与非线性渗流运动方程建立了由非线性渗流开始时的临界速度公式。研究表明:低渗流速度下平行裂缝模型中渗流服从达西定律,随着渗流速度不断增大,渗流曲线向压力梯度轴弯曲,呈现非线性渗流特征;由粗糙平行裂缝渗透率经验公式得到的渗透率计算值与实验值拟合较好,相对误差小于4.49%;临界速度随裂缝张开度增加而增大,即大张开度裂缝中不易发生非线性渗流。     

基于中空单元的夹层平板结构设计方法研究（英文）

目的:大型的桁架结构或空间刚架结构可以认为是用中空单元组合而成的宏观结构,在结构初步设计时,如何设计排布中空基本单元以满足结构的性能要求是设计的关键。本文旨在探讨夹层平板结构,在给定竖向变形控制指标后,如何使用简化的方法快速设计各层中空基本单元的尺寸和空隙程度。创新点:1.对于水立方这种复杂的空间多面体网格结构,本文将其理想化为连续的中空介质,利用微观力学中的均质化分析方法,将结构分解为多个基本单元(RVE)进行分析,从而推导出结构性能指标与单元参数之间的关系。2.对于大跨度平板结构,本文提出一种基于RVE重复叠加组合的设计方法,并利用有限元法对该方法进行检验。方法:1.对夹层平板结构的弯曲特性进行理论分析,根据Kirchhoff-Love理论,得到板弯曲刚度与各层的截面惯性矩之间的关系;2.通过理论推导出结构弯曲刚度(图3)、材料使用量(图4)随层厚度和层密度的变化关系;3.从基本单元出发,利用均质化分析方法分别对中空立方体(图5)和空间桁架结构(图6)进行分析,得到结构抗弯刚度随单元中空程度和距截面中性轴距离的函数关系(图7和8),进而推导出结构参数化设计的拟合公式;4.利用该设计公式,针对一个90 m×90 m×2.5 m的平板结构,以跨中挠度为跨度的1/500为设计指标,分别设计由两种基本单元组成的夹层平板结构,并将结构挠度的有限元计算结果与设计指标进行比较(图12)。结论:1.本文提出的利用中空单元组成的夹层平板结构的设计方法,通过优化设计中空单元的各项参数,可以在保证性能指标的同时最大化降低结构质量,得到最优刚度质量比。2.本设计方法和有限元法得到的结果之间差异非常小,说明该设计方法准确可靠。     

螺旋型能量桩热-力响应原位试验研究

针对单螺旋型、并联双螺旋型2种埋管形式能量桩在温度-荷载联合作用下开展现场原位试验,分析2种埋管形式能量桩的换热效率、桩体应变、桩体轴力、侧摩阻力等热力学变化规律。结果表明：并联双螺旋型能量桩升温时温度分布较单螺旋型能量桩更均匀,2根桩的换热功率分别稳定在9.44 kW和9.70 kW,桩体平均每延米瞬态热交换值分别为726.2 W/m和746.2 W/m;桩体最大和最小应变分别位于桩体中上部和桩端位置;升温过程中,桩侧摩阻力分布呈上负下正,中性点均位于桩体中上部;2根桩由升温产生的附加压应力分别达到7.29 kPa和6.33 kPa,由降温产生的附加拉应力分别达到-4.06 kPa和-4.75 kPa,单螺旋型能量桩由温度引起的下拉荷载比并联双螺旋型能量桩增加了885 kN,在实际工程中应给予重点关注。