国家自然科学基金(50778092)
- 作品数：11 被引量：157H指数：7
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- 钢框架梁端翼缘扩大型节点低周反复荷载试验研究被引量：25
- 2010年
- 针对钢框架梁端翼缘扩大型节点进行4个1∶2缩尺比例的模型试验,深入研究梁端翼缘侧板加强型节点和梁端翼缘圆弧扩翼型节点在低周往复荷载作用下节点的屈服荷载、极限荷载、滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能能力等抗震性能。为了比较分析,还设计制作了1个普通栓焊节点试件。试验结果表明,4个梁端翼缘扩大型梁柱节点均达到了抗弯钢框架连接的抗震要求,而普通栓焊节点试件由于梁柱焊缝根部的脆性破坏制约了梁柱节点的塑性发展;梁端翼缘侧板加强型节点由于侧板与梁翼缘对接焊缝的影响使得焊接热影响区母材变脆而发生脆性撕裂,致使节点的耗能性能受到影响;梁端翼缘圆弧扩翼型节点的抗震性能优于梁端翼缘侧板加强型节点。建议在实际工程中,采用圆弧渐进式过渡的梁端翼缘扩翼型节点,可以有效保证梁柱节点连接的塑性变形和耗能能力。
- 王燕高鹏郁有升王玉田
- 关键词：钢框架低周反复荷载试验抗震性能
- 钢框架梁翼缘削弱型节点循环荷载作用下的有限元分析及试验研究被引量：22
- 2009年
- 基于钢框架翼缘削弱型节点低周往复荷载试验的5个试件和1个普通节点的试件,在合理选择有限单元类型基础上,采用通用有限元软件ANSYS对节点进行了循环荷载作用下的受力性能有限元分析,研究了翼缘削弱型节点的破坏形态、极限荷载、最大塑性转角、延性性能、耗能性能。有限元计算得到的荷载-位移滞回曲线及局部破坏形态与试验结果符合较好。研究结果表明:对梁翼缘进行适当削弱后形成的骨型节点在梁翼缘削弱区域可以形成一个扩大的塑性铰区,耗散大部分能量,避免梁根部应力发展导致梁柱连接焊缝过早出现脆性破坏,并且比传统节点具有更强的耗能能力,是一种较为理想的延性节点。研究结果还表明,梁柱间对接焊缝具有良好质量才能充分发挥翼缘削弱型节点的耗能性能。
- 郁有升王燕刘秀丽
- 关键词：钢框架有限元分析塑性铰滞回曲线
- 无侧移半刚接钢框架柱考虑剪切变形影响的计算长度系数研究被引量：11
- 2008年
- 通过引入梁柱线刚度比修正系数考虑节点连接的非线性,采用变刚度螺旋弹簧模拟节点半刚性,推导了无侧移半刚接钢框架考虑剪切变形影响柱子的计算长度系数计算公式。分析结果表明,当柱子的长细比较小时,在进行半刚接无侧移钢框架稳定分析时,柱子的计算长度系数考虑剪切变形和不考虑剪切变形二者有明显区别。由于钢框架半刚性节点对柱子的约束能力较弱,稳定分析中忽略剪切变形影响对柱子稳定计算将产生一定误差。考虑剪切变形影响与不考虑剪切变形影响两种情况相比较,柱子计算长度系数μ值增大的范围为5.6%―10.2%。因此在对无侧移半刚接钢框架柱子进行稳定分析时,应考虑剪切变形对柱子稳定承载能力的不利影响。
- 王燕刘慧郁有升
- 关键词：剪切变形半刚接钢框架计算长度系数
- 高强螺栓外伸端板撬力作用的有限元分析与设计方法被引量：10
- 2009年
- 针对外伸端板与T型连接设计中考虑撬力影响的问题,利用ANSYS进行了三维非线性有限元分析,考虑了材料非线性、几何非线性、高强螺栓的预拉力、端板间接触压力的影响。证明了撬力的存在以及螺栓拉力的分布是以受压翼缘位置为转动中心的梯形分布,提出了外伸端板连接中螺栓拉力的计算模型。研究了高强螺栓受拉连接采用外伸端板或T型接头的破坏机理以及撬力作用计算理论。介绍了国内外关于外伸端板与T型连接设计中考虑撬力作用的端板厚度设计方法,为工程设计提供了参考依据。
- 王燕郑杰侯兆欣
- 关键词：端板连接高强螺栓撬力
- 钢框架梁翼缘扩翼型节点受力性能研究被引量：3
- 2010年
- 针对钢框架梁翼缘扩翼型节点试件进行了非线性有限元分析,研究了梁端扩翼形式以及扩翼参数对节点应力、塑性区分布、塑性发展规律以及极限承载力的影响.分析了梁柱对接焊缝处及梁截面改变处的应力分布状况.作为比较,还进行了1个传统型梁柱全焊接刚性连接节点的有限元分析,研究结果表明,圆弧扩翼型节点和侧板扩翼型节点通过将梁翼缘进行适当的扩大后,均能有效的将塑性铰移出焊缝热影响区,避免梁柱连接焊缝附近的脆性破坏,并且比传统普通节点具有更高的极限承载力,是较为理想的延性节点.当采用相同的扩翼参数,圆弧型节点的延性性能要好于加侧板节点,另外对于侧板扩翼式节点,由于扩翼段的末端截面变化突出,易产生局部应力集中现象,建议工程设计中宜采用圆弧扩翼型节点.
- 毛辉王燕
- 关键词：塑性铰有限元分析
- 钢框架翼缘削弱型和扩翼型节点受力性能研究被引量：5
- 2010年
- 采用翼缘削弱型节点及扩翼型节点可以使塑性铰外移,缓解梁柱节点连接处应力集中,避免在焊接热影响区发生脆性破坏.针对削弱型节点、扩翼型和普通刚性节点进行了数值分析,结果表明:削弱型节点由于梁翼缘削弱,导致节点承载力降低,扩翼型节点增加了梁端翼缘板宽度,承载力高于削弱型节点和普通刚性节点.通过计算模型分析了节点的设计参数,并给出节点设计参数取值范围,为钢框架节点抗震设计提供理论分析依据.
- 王燕郁有升王悦刘秀丽
- 关键词：钢框架有限元分析
- 钢框架梁翼缘削弱型节点力学性能的试验研究被引量：72
- 2009年
- 梁翼缘削弱的梁柱刚性连接是将塑性铰外移的一种典型节点形式。为研究这种连接形式在循环荷载作用下的滞回性能,共进行了6个模型的拟静力加载试验,其中5个模型用于研究梁翼缘的削弱深度、削弱长度、削弱起始位置对节点连接的破坏形态、极限荷载、最大塑性转角、延性性能的影响。作为比较,还进行了一个传统型梁柱全焊接刚性模型连接的试验。试验结果表明:梁翼缘削弱节点比传统梁柱刚性连接具有良好的塑性变形能力和耗能性能,试验中5个节点的塑性转角都大于0.04rad,延性系数大于4.0,达到了抗弯钢框架连接塑性转角不小于0.03rad,延性系数不小于4.0的要求。而普通梁柱全焊接刚性连接的塑性转角仅达到0.026rad,延性系数仅为2.4。5个试件的破坏主要以翼缘削弱处平面外刚度较弱而导致梁发生扭转失稳或梁下翼缘与柱连接的对接焊缝的脆性断裂为主。研究结果表明:将梁翼缘进行适当的削弱后形成的骨型节点可以增加梁柱节点的耗能性能,是一种较为理想的延性节点。
- 郁有升王燕
- 关键词：钢框架塑性铰滞回曲线
- 钢框架加强型梁柱连接的抗震机理研究被引量：2
- 2011年
- 钢框架结构在强烈地震荷载作用下,传统的栓焊连接(或全焊连接)节点表现出大量的脆性破坏,迫使人们重新认识钢结构的抗震性能,并探究具有良好抗震性能的梁柱刚性连接形式.本文考虑了对梁柱连接局部加强的方法来提高节点承载力和转移塑性铰位置的几种连接形式,通过低周反复荷载试验进行了验证.发现这种加强型梁柱连接虽然在地震荷载作用下对承载力的提高并不明显,但可以保证有效地将塑性铰外移,大大提高节点的延性,从而加强了节点的耗能能力,达到避免节点脆性破坏的目的.在此基础上,对加强型梁柱连接在地震荷载作用下的内力传递、变形发展和塑性铰外移的过程进行了深入的理论分析,揭示了加强型梁柱连接的抗震工作机理.
- 王玉田王燕姜福香
- 关键词：钢框架抗震机理
- 梁柱刚性连接加强型节点的研究进展被引量：15
- 2011年
- 为了解决梁柱刚性连接节点在强震作用下的脆性破坏,采用对梁翼缘进行局部削弱或在连接区域局部加大的设计方法,以达到塑性铰外移、提高节点延性、避免在强震作用下梁柱接头发生脆性破坏的设计目的。国内外参考文献的研究结果表明,削弱型节点是以削弱梁翼缘截面、降低梁承载力为代价,获得强震作用下梁的塑性发展,而加强型节点以不降低梁承载力为前提,在大震作用下同样可以获得较好的塑性发展,使节点具有很好的延性。本文以我国《钢结构设计规范》修订为背景,针对塑性铰外移加强型节点各类形式的研究进展加以综述,并着重介绍了板式加强型节点和翼缘扩大型节点的国内外研究进展。
- 王燕刘芸王鹏高鹏
- 关键词：钢结构加强型节点
- 梁柱弱轴连接翼缘削弱型节点的滞回性能研究被引量：16
- 2013年
- 针对钢框架梁柱弱轴连接翼缘削弱型节点的滞回性能和骨架曲线,参照梁柱强轴连接的削弱参数,设计了梁柱弱轴连接翼缘削弱型节点系列试件,应用有限元软件ANSYS研究了削弱区中心至柱中心线距离、削弱宽度以及削弱深度对节点滞回性能的影响。研究结果表明:在往复荷载作用下,节点屈服以前,模型的削弱参数对节点的骨架曲线影响不大;节点屈服以后,削弱参数对节点的屈服荷载和极限承载力的影响比较明显,其中削弱部位的深度对骨架曲线的影响最大,削弱区中心至柱中心线距离对骨架曲线的影响次之,削弱部位长度对骨架曲线的影响最小。研究还表明强轴连接的削弱参数不能完全适用于弱轴连接节点,并给出了梁柱弱轴连接削弱参数的取值范围。
- 郁有升孙婷王燕
- 关键词：有限元分析塑性铰
