H型鋼梁與方鋼管柱連接框架抗側移剛度有限元分析

對目前應用與研究較多的幾類方矩形冷成型鋼管柱-h型鋼梁連接節(jié)點以及鑄鋼節(jié)點按構造形式和受力機理進行分類,并對各自的技術經濟指標進行對比分析;概述鑄鋼節(jié)點的優(yōu)點和推廣的可能性。通過對這些節(jié)點形式的技術經濟指標的比較分析,表明每種節(jié)點都有其固有的優(yōu)點和不足,尋找一種技術經濟各方面性能都很優(yōu)異的節(jié)點形式是不現(xiàn)實的,在實際選擇和開發(fā)節(jié)點時要根據具體情況揚長避短,工程設計人員要根據節(jié)點所在結構的受力特點選擇合適的節(jié)點形式。

通過有限元軟件ansys對設有雙t加勁板連接件的方鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點進行了空間非線性分析,研究節(jié)點區(qū)在單調荷載和低周反復荷載作用下的受力機理,指出方鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點具有優(yōu)良的延性及耗能能力,且加勁板的設置有效地降低了節(jié)點區(qū)的應力集中。

采用有限元分析方法,通過改變構件的跨度、腹板高度、翼緣寬度和厚度等幾何參數(shù),系統(tǒng)研究了波形腹板h型鋼梁的抗剪性能,得到了不同的屈曲模態(tài),并且通過與具有相同幾何尺寸和荷載邊界條件的普通h型鋼梁的比較,得到了結構抗剪承載力受初始缺陷影響較小的結論。通過理論分析,得到了一個可以用來指導設計的抗剪承載力計算公式,具有較大的推廣價值。

1 方形鋼管混凝土柱與h型鋼梁半剛性連接節(jié)點分析 蔣運林1李國華 2 （1．廣東省建筑設計研究院，廣州510010） （2．河海大學土木工程學院，南京210098） 摘要：本文介紹了一種方形鋼管混凝土柱與h型鋼梁半剛性連接節(jié)點形式—穿芯螺栓平端板節(jié)點，并對其 用通用有限元計算程序ansys進行了三維非線性有限元分析，從而得到此節(jié)點在外力荷載作用下的受力 特性及其彎矩與轉角關系。 關鍵詞：方形鋼管混凝土；梁柱半剛性節(jié)點；穿芯螺栓—平端板節(jié)點 中圖分類號：tu文獻標識碼：a 3dfemanalysisonbehaviorofconcretefilledsquaretube columntosteelbeamsemi-rigidconnection abstract:anewtypeofsquareconcrete

對內隔板式方鋼管混凝土柱-鋼梁栓焊連接節(jié)點提出了三種新型的梁端削弱方式,應用通用程序ansys對其進行三維非線性有限元分析,將計算結果與無削弱節(jié)點、狗骨式節(jié)點的分析結果進行對比。研究結果表明:翼緣開孔和翼緣腹板同時開孔的削弱方式能使梁端塑性鉸明顯外移,防止連接節(jié)點脆性破壞,可供實際工程設計參考。

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方管法蘭連接的研究在國內幾乎是空白,國內外的相關資料中也沒有給出成熟的設計方法.在由屈服線理論推導得到的理論公式基礎上,利用通用有限元軟件ansys,分別對無加勁和有加勁方鋼管法蘭連接的承載性能進行了有限元分析,驗證了理論公式的正確性與準確性.利用有限元計算結果,分析了螺栓個數(shù)n,法蘭板厚度t以及螺栓邊距參數(shù)η等參數(shù)對節(jié)點破壞形態(tài)和承載力的影響.提出如下設計建議:螺栓布置越接近鋼管壁越好;提高無加勁和有加勁方鋼管法蘭連接節(jié)點承載力的最有效途徑分別是增加螺栓個數(shù)和增加法蘭板厚度;在無加勁法蘭連接能滿足承載力要求的條件下,應盡量避免采用有加勁法蘭連接.

針對方鋼管柔性法蘭連接,在由屈服線理論推導得到的公式基礎上,通過有限元分析,揭示了影響節(jié)點連接承載力的因素。

方鋼管柱-h型鋼梁單向螺栓連接的應力集中分析 隨著裝配式鋼結構住宅中節(jié)點的逐步發(fā)展,高強螺栓連接已逐漸成為裝配式 鋼結構梁柱連接節(jié)點的重要連接方式。單向高強螺栓是一種新型的高強螺栓,并 且在一定情況下,單向螺栓可以實現(xiàn)與普通高強螺栓一樣的力學性能,在裝配式 鋼結構住宅中有著廣泛的應用前景。 對于這種新型的高強螺栓,國內外許多學者對其靜力及抗震性能都進行了不 同程度的研究,但對其疲勞性能的研究很少,而應力集中是發(fā)生疲勞破壞的關鍵 因素,構件中截面形式的突變或者構件的缺陷都會產生應力集中,螺栓中螺紋的 存在屬于先天缺陷,對于螺栓來說不可避免會產生應力集中,所以研究螺栓螺紋 應力集中意義重大。本文研究的具體內容以及工作結論如下:1.通過大量查詢國 內外相關文獻,總結了單向螺栓的抗拉抗剪抗震的文獻并歸類,分別列出了不同 緊固形式單向螺栓的極限抗拉承載力與極限抗剪承

新型方鋼管混凝土柱梁節(jié)點有限元分析——結合現(xiàn)行鋼管混凝土柱在實際工程中的應用情況，提出了用于方鋼管混凝土柱一鋼筋混凝土梁框架結構的新型節(jié)點連接形式——非穿心暗鋼牛腿方鋼管混凝土柱與混凝土梁節(jié)點，利用有限元軟件ansys對該節(jié)點的力學性能進行了分析...

在大量節(jié)點試驗研究的基礎上,提出了一種新型方鋼管混凝土柱梁節(jié)點,通過有限元軟件ansys對該節(jié)點模型在單調和循環(huán)加載作用下的受力性能進行了非線性分析,研究表明:該節(jié)點的延性和耗能能力較好,抗震性能良好。

針對適用于鋼結構的短t型鋼連接節(jié)點半剛性梁柱節(jié)點采用理論和試驗相結合的方法進行了分析研究。采用目前國際上比較流行的大型通用有限元軟件ansys,對t型鋼的連接節(jié)點試件進行了三維非線性有限元分析,詳細論述了t型鋼梁柱連接的有限元分析方法,為工程中運用有限元軟件分析提供了依據。

波紋鋼板相對于平板具有更好的抗屈曲性能。采用有限元的分析方法,分別建立了平腹板和波紋腹板h型鋼梁的有限元模型,采用兩點加載方式對比考察了鋼梁受彎段和剪跨段的力學性能。通過有限元分析對比,說明了平腹板h型鋼梁與波紋腹板h型鋼梁的承載力、破壞形態(tài)和變形曲線的差異。得到的結論可以為相關結構設計提供參考。

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加強環(huán)式鋼管混凝土節(jié)點在工程中通常被當作剛性節(jié)點。但實際上,完全的剛性連接是不存在的,該節(jié)點的梁柱連接剛度介于剛接與鉸接之間。為了獲得完整準確的節(jié)點連接剛度信息,主要運用有限元工具并加以試驗驗證,探求影響梁柱連接剛度的各要素以及這些要素對連接剛度的影響程度。首先,利用有限元分析軟件ansys建立加強環(huán)式鋼管混凝土節(jié)點的有限元模型,并以試驗驗證了模型的準確性;然后,在經過試驗校核的有限元節(jié)點模型基礎上,作一系列改變節(jié)點域各個參數(shù)的分析,從而確定影響梁柱連接剛度的重要因素;最后,利用matlab將有限元數(shù)據擬合成描述該節(jié)點梁柱連接剛度通用的m—θ公式。

為了分析方鋼管鋼骨混凝土軸壓柱的工作機理,采用ansys有限元軟件對其軸壓柱受力進行了全過程數(shù)值模擬.結果表明,采用修正的方鋼管內核心約束混凝土本構關系模型可以很好地模擬極限承載力及峰值應變;有限單元在發(fā)生highdistortion以前的下降段與試驗曲線變化基本一致,但其后的變形不能代表真實的受力狀態(tài).因此,利用ansys進行鋼管鋼骨高強混凝土的彈性與彈塑性分析結構是可行的.

針對鋼框架結構中梁柱節(jié)點在震害中的脆斷破壞,利用有限元計算程序ansys對梁柱腹板連接試件模型進行循環(huán)加載計算,通過對試件滯回特性、節(jié)點域應力分布詳細研究后得出,節(jié)點域有較好的延性和耗能能力,并揭示了節(jié)點發(fā)生脆斷的原因緣于焊縫處剪應力集中,為該種連接鋼框架的設計及理論分析提供了依據.

方鋼管柱-H字鋼梁套管加強式端板連接節(jié)點抗震性能分析

方鋼管柱-h型鋼梁邊框內填鋼板剪力墻是一種新型抗震剪力墻.為研究填充鋼板墻對鋼框架結構的抗震性能和受力性能的影響規(guī)律,該文進行了兩層單跨方鋼管柱-h型鋼梁框架結構和內填帶豎縫薄鋼板框架剪力墻在單調加載和低周反復加載情況下的ansys數(shù)值模擬分析,研究對比分析了兩種框架結構的承載能力、延性、耗能能力、破壞特征以及破壞機理。結果表明,鋼板墻使鋼框架的承載能力和初始剛度大幅度提高,同時也具有良好的抗震性能和耗能能力。

方鋼管混凝土柱——鋼梁節(jié)點非線性有限元分析——利用非線性有限元軟件ansys，對鋼材采用von-mises屈服條件和雙線性隨動強化本構關系，對混凝土采用前人總結的彈塑性本構關系，對混凝土裂縫和高強螺栓連接的面一面接觸等問題采用ansys提供的判別準則，采用三...

某方鋼管混凝土柱鋼梁節(jié)點非線性有限元分析——選擇合理的單元類型、材料本構關系，利用非線性有限元分析程序abaqus對內隔板外伸式鋼管混凝土柱一鋼梁節(jié)點進行了三維有限元分析，在試驗研究的基礎上進一步探討了節(jié)點的受力性能和傳力機理．分析結果表明，該類節(jié)...

方鋼管混凝土柱-鋼梁豎向加勁肋式節(jié)點非線性有限元分析——對方鋼管混凝土柱鋼梁豎向加勁肋式節(jié)點建立了同時考慮幾何非線性和材料非線性的有限元分析模型，模擬分析了單調加載下節(jié)點的受力性能，較為精確地分析了節(jié)點區(qū)應力分布．結果表明：由有限元模型所得的...