考虑接触影响时钢管结构套管插接节点承载力的数值分析

为了得到可靠的套管插接节点设计参数,采用ANSYS有限元程序建立了非线性有限元模型,对考虑接触影响时套管插接节点承载力进行了数值分析,分析了相关结构参数对节点承载力的影响。结果表明:管节点承载力及刚度均随套管长径比和主、套管长度比的增大而增大;主管与套管厚度相等时管节点承载力最大;管间间隙0.5~2.0 mm范围内改变主、套管直径配合对管节点承载力影响不大。     

钢管混凝土梁柱节点抗剪承载力分析

从钢管混凝土染柱节点的受力状态出发,探讨了轴向力、钢管、柱端弯矩及染端竖向剪力对节点抗剪承载力的影响,介绍了圆钢管混凝土节点抗剪承载力的计算公式,采用有限元分析软件ANSYS建立了三维非线性有限元计算模型,通过对有限元计算结果和公式计算结果的对比可知,所建模型适用于圆钢管混凝土-钢梁节点的有限元分析。     

高压供电线路故障定位系统的无线传输网络设计

针对现行规范在计算高强度螺栓承压型连接的抗剪承载力时不考虑连接板之间的摩擦力，与承压型高强螺栓的受力机理不相符的问题，采用虚功原理推导了预拉力模拟方法，并采用有限元方法对这一连接的受力过程进行分析.分析结果表明，当连接的承载力由螺栓强度控制时,若不考虑构件间的摩擦力, 则高强螺栓承压型连接的承载力会被低估.在数值分析的基础上对这种连接方式的抗剪承载力提出了考虑连接板间摩擦力的计算方法.与有限元结果比较,该计算方法的误差在10%以内.     

搭接N型方圆钢管节点极限承载力研究

对搭接N型方主管、圆支管的相贯节点进行了非线性有限元分析,揭示了平面N型搭接节点的受力性能,描述了搭接节点3个参数(支主管径宽比、主管宽厚比、支主管厚度比)的变化对节点极限承载力的影响,同时分析了主管荷载对节点极限承载力的影响,提出了影响系数.研究表明,主管承受轴力对节点极限承载力影响较大,规范公式未考虑主管轴力的影响,其计算结果与有限元计算结果和实验结果有一定的误差,有必要考虑主管应力对节点极限承载力的影响.     

钢管结构法兰连接节点抗弯承载性能的试验研究

研究了钢管结构法兰连接节点的抗弯承载性能.通过试验方法，采用螺栓应变测量装置，对含4种基本形式的法兰连接节点的试件进行四点弯加载试验，考察了在节点受弯过程中螺栓和法兰板的受力特性.试验得到了其屈服荷载与极限荷载，并且与相应的有限元分析结果吻合良好.试验结果表明，法兰连接节点的受拉区存在明显的撬力作用，刚性法兰连接节点的撬力作用小于柔性法兰连接节点.法兰连接节点的安全储备约为1.2.     

外伸端板节点有限元分析

为考察外伸端板连接中不同端板厚度、螺栓直径、螺栓布置对节点受力性能以及端板强度的影响,采用有限元数值分析软件ANSYS建立半刚性端板连接节点模型进行非线性有限元分析．在建立模型和计算分析过程中考虑了弹塑性、大变形和接触问题．分析结果表明：端板厚度的变化对节点的初始转动刚度、极限转动能力以及抗弯承载力都有不同程度的影响;节点的初始转动刚度随着端板厚度的增加而增加,但节点的极限转动能力却随着端板厚度的增加而减小;设计中建议采用大螺栓、中等厚度的端板,同时螺栓应尽量布置在靠近梁翼缘一侧;传统的T形件方法计算端板强度,其计算结果偏低．     

KT型相贯节点极限承载力非线性有限元分析

对KT型圆钢管空间相贯节点的极限承载力进行了非线性有限元分析,揭示了KT型相贯节点的受力性能.结果表明:随着支杆与弦杆直径比、腹杆与弦杆直径比、支杆与弦杆厚度比、腹杆与弦杆厚度比和弦杆径厚比的变化,节点发生弦杆局部屈曲模式和腹杆轴向屈曲破坏2种破坏模式;支杆弦杆直径比和支杆弦杆厚度比的变化对节点极限承载力没有显著影响;与规范中平面K型相贯节点计算结果的比值在0.75左右.     

方钢管混凝土柱-钢梁外隔板节点三维非线性有限元研究

采用通用有限元软件Ansys8.0,对一种新型方钢管混凝土节点进行三维非线性有限元数值模拟和不同强度等级的填充混凝土对节点受力性能影响分析,并与大尺度模型实验结果进行对比.分析结果表明:填充混凝土强度对节点的水平承载力有较大影响,随着混凝土强度的提高,节点的水平承载力增加;节点区域应力分布均匀.考察了不同钢管混凝土柱轴压比对节点力学性能地影响.结果表明:梁端先出现塑性铰,柱的刚度远大于两梁的刚度;节点区域混凝土应力分布均匀,没有出现压溃现象.有限元分析结果与模型试验结果拟合较好,证明了新型节点的可行性和合理性,有一定的工程应用价值.     

基于螺栓连接的薄壁钢-木组合梁承载力影响因素分析

为研究基于螺栓连接的钢-木组合梁承载力影响因素,采用数值模拟的方法建立了钢-木组合梁有限元模型进行定量分析。结果表明:螺栓直径对组合梁承载力影响较大;螺栓间距、木板厚度对组合梁承载力影响较小;螺栓连接可靠时钢-木组合梁的极限承载力远远大于薄壁钢梁。     

T形件连接方钢管混凝土柱与钢梁的节点有限元分析

为考察T形件连接的方钢管混凝土柱与钢梁的组合节点在低周往复荷载作用下的受力特点,在试验研究的基础上,采用有限元分析软件ABAQUS,对6个采用T形件连接的方钢管混凝土柱与钢梁试件的节点进行梁端单调加载的三维非线性有限元分析。选用4节点和8节点实体单元模拟节点域方钢管、H型钢梁、混凝土、T形件以及高强螺栓,针对节点域接触部位设置了96个普通接触对和32个粘结接触对,并均匀划分网格;采用设置2个分析步的方法对高强螺栓的预拉力影响加以考虑。有限元计算分析得到的节点域破坏形态、峰值抗弯承载力以及P–Δ曲线等结果与试验结果吻合程度较好。节点域应力分布规律分析表明,增大钢管壁厚或T形件翼缘厚度均能提高节点的承载力。     

配双钩筋板柱连接的抗冲切性能试验研究

提出了一种新型抗冲切钢筋－双钩筋,并通过试验证明其良好的抗冲切性能,在对５个配双钩筋板柱连接试件的试验结果进行了详细介绍了与分析之后,讨论了双钩筋直径,肢数及布置对试件抗冲切承载力的影响,并根据试验资料进行了承载力计算公式,此外还提出了双钩筋在板中的合理布置与构造措施。     

预制空心方桩楔式抗拔连接件可靠性分析

现行标准规定的预制桩抗拔连接头连接时施工质量难以保证,连接头不能满足桩身抗拔承载力要求。提出一种全新的楔式抗拔连接件,此件形式简单、施工快捷、力学性能可靠。对桩身混凝土材料强度、连接件和填芯等因素进行抗拔承载力计算和模拟分析。研究结果表明：截面尺寸效应对400桩型和450桩型影响明显;桩整体抗拔承载力受桩身混凝土材料强度影响较小,楔式连接件抗拔承载力与楔的抗拔横截面面积、钢材强度和个数有关;楔式连接件抗拔性能满足规范要求。     

组合工字钢结构钢梁受力性能试验研究与分析

为解决轻钢结构螺栓连接节点现场施工较难定位安装的问题,本文对自攻螺钉连接的组合工字钢钢梁进行了受力性能试验,研究了不同自攻螺钉间距对钢梁极限承载力和挠度变形的影响,分析了组合工字钢在实际设计过程中的抗弯刚度等效系数问题,并采用ABAQUS有限元分析软件对试验过程进行了数值模拟分析,分析结果验证了试验的有效性。研究结果表明,自攻螺钉间距对组合工字钢结构钢梁的极限承载力影响不大,而对挠度变形有一定影响,自攻螺钉呈现剪切破坏。     

竹榫旋转焊接工艺参数及机理探究

[目的]木榫旋转焊接是木结构、家具中的一种新型绿色连接技术,国内外对于竹榫旋转焊接研究较少,其最佳焊接工艺参数未知,竹榫、木榫旋转焊接之间的差异也有待研究.[方法]使用毛竹榫旋转焊接云杉基材,通过测试焊接形成的连接节点的抗拉拔性能,探究竹榫旋转焊接较优的工艺参数.选取基材预钻孔与竹榫直径比值(孔径比)、竹榫转速、竹榫含...     

植筋胶合木杆件拉压性能试验

将钢筋植入樟子松胶合木端部形成植筋胶合木杆件,研究不同钢筋直径、植入深度、胶层厚度等因素对植筋胶合木杆件拉压性能的影响。采用自行设计的14组84个植筋胶合木杆件,通过传统的两端对拉试验及创新的钢螺帽辅助受压试验,分析其荷载-位移关系曲线、极限承载力、破坏形态与破坏机理。结果表明:随钢筋直径增加,受拉试件极限承载力提高了4.1%~17.13%,受压试件极限承载力提高了25.35%~39.10%,钢筋直径对受压杆件极限承载力影响较大;随植入深度增加,受拉试件极限承载力提高了35.69%~70.21%,受压试件极限承载力提高了34.14%~41.12%,植入深度对杆件受拉及受压极限承载力均产生显著影响;胶层厚度对杆件受力性能影响较小,考虑经济性因素,同时方便试件加工制作,合理的胶层厚度选为2~4 mm。     

新型钢管混凝土柱板节点偏压性能研究

研究的新型钢管混凝土柱板节点,避开了以往传统节点的局限性,具有连接方便、施工简易、降低造价等优点.在对该节点的轴压研究的基础上,着重展开了对其偏心受压性能的试验研究.共设计了15个节点试件,进行了11个试件的偏压试验和4个试件的轴压对比试验.讨论了荷载偏心距、混凝土强度等级、环筋配筋率以及钢管柱横截面积等因素对该节点偏压承载力的影响,探讨了该节点偏心受压的受力机理和力学性能,并结合该节点轴压承载力计算公式和现行混凝土规范中的局压承载力公式提出了一套适合该节点偏压承载力计算的设计公式,为实际设计提供了定量的依据.     

旅游客车杆连接的真实形状对变形和应力计算的影响

传统的客车结构分析是将杆连接作为刚性的节点处理，本文提出一种考虑连接点真实形状的有限元分析，并计算了旅游客车底架箱形框架杆连接的具体形状对计算结果的影响。分析和实验均表明：忽略杆连接的真实形状会产生较大误差。     

钢管井架稳定性能与承载力的有限元分析

对钢管井架的稳定性能和承载力进行有限元分析。建立了以非线性梁单元为基础的钢管井架有限元计算模型,采用有限元分析软件对其稳定性能进行计算,分析几种主要工程加强措施对井架整体稳定性的作用效果。计算结果表明:井架整体稳定系数约为单杆稳定系数的65%;井架高度、立杆根数(间距)和拉墙杆间距对井架极限承载力的影响很大,工程中可通过增加拉墙杆数量,减小横杆间距等措施提高井架的稳定性和承载力,进而增加井架的工作高度。     

钢筋混凝土柱-钢梁节点的抗震性能研究

提出了一种新型端板高强螺栓连接的狗骨式削弱钢梁-钢筋混凝土柱节点,通过2个足尺试件的低周反复荷载试验研究了其抗震性能和破坏形态.两组试件的试验结果表明此种节点具有较高的强度和刚度.试件EJ1在钢梁狗骨式削弱区的塑性还没有充分发展前发生了连接破坏,节点耗能能力较差;而试件EJ2由于提高了节点连接质量,在梁端狗骨式削弱区形成塑性铰破坏,节点耗能能力较好,抗震性能优良.建议采取措施提高钢梁和端板的焊接质量,尽量采用工厂焊接来保证钢梁狗骨式削弱作用的实现.     

自攻螺钉与榫卯连接CLT墙体节点力学性能研究

目的正交胶合木（CLT）的出现使木结构建筑突破了以往的层高限制,但现在采用的金属连接件连接方式降低了CLT材料的使用效率,浪费了CLT材料的力学性能优势。因此,连接节点成为CLT研究的关键性问题。对榫卯连接在CLT墙体?墙体处的节点应用进行抗剪性能研究,并与自攻螺钉的连接性能相比较,以探究榫卯连接节点在CLT建筑中的应用提供科学依据。方法分别对自攻螺钉与燕尾榫连接的两类CLT墙体节点H型试件进行单调与低周反复加载试验,得到试件在纯剪作用下的荷载?位移曲线、滞回曲线、骨架曲线等参数,并结合破坏现象比较分析了两类试件的初始刚度、最大承载力、耗能、刚度退化、强度退化等力学特性。结果钉节点一般先于CLT材料破坏,并损坏连接处木材,而燕尾榫节点后于CLT材料发生破坏;在单调加载试验中,燕尾榫节点的延性略低于钉节点,但最大承载力、极限位移、屈服荷载、屈服位移与耗能分别高出钉节点313.50%、35.38%、370.80%、92.76%、459.64%;在低周反复加载试验中,钉节点延性较差,燕尾榫节点延性相对较好,燕尾榫正向加载的最大承载力高出钉节点455.54%,负向加载的最大承载力高出钉节点234.74%,且燕尾榫节点维持刚度和强度的能力,以及耗能能力均优于钉节点。结论与钉节点相比,燕尾榫节点可以更大地发挥CLT材料的优点,以推动CLT建筑的工程应用。