工厂加工制作的特殊构造梁柱节点抗震性能有限元分析

为探讨强震作用下钢筋混凝土框架结构梁柱节点的抗震性能．以某机场框架结构扩建工程为实例，采用abaqus软件，选取el-centro波、accel人工波、taft波，计算结构在不同震级、不同加速度峰值地震作用下的响应，对局部框架结构节点的抗震性能进行有限元分析．分析结果表明：在强震作用下，考虑楼板会对结构梁构件的刚度起到显著提高作用，结构抗侧刚度提高，但容易出现“强梁弱柱”型破坏．若提高柱构件的配筋率与配箍率，可以有效增强柱的强度，对柱端混凝土过早开裂起到限制作用，有助于实现“强柱弱梁”型破坏．

近年来,地震等灾害的发生频率逐年提高,地震灾害不仅给人们的生命财产造成了毁灭性的损失,而且产生了大量的建筑废弃材料,再生混凝土为人们提供了解决方案,型钢再生混凝土框架边节点抗震性能的研究是从结构抗震方面具体了解再生混凝土结构的力学性能。本文主要通过有abaqus有限元分析,研究讨论型钢再生混凝土框架边节点构件在不同再生粗骨料取代率下的抗震性能。

钢框架柱在钢结构建筑中起着至关重要的作用.借助于ansys有限元软件建立钢框架柱有限元模型,分析其在常轴力、循环荷载作用下的滞回性能,并与试验数据进行对比.结果表明:提出的有限元建模方法有效模拟压弯构件在常轴力、循环荷载作用下的滞回性能,验证了所建有限元计算模型的可靠性.

全偏心钢结构梁-柱节点由于偏心而引起应力集中,其受力性能较为复杂。首先对偏心连接梁-柱钢结构节点的受力特征进行分析,证明偏心节点核心区存在明显的三维扭转效应,导致偏心钢节点核心区的剪力相对于非偏心节点存在增大效应。通过有限元分析,研究了节点主要构造参数对核心区剪力增大系数的影响规律。分析表明:核心区板件厚度、梁柱腹板厚度对核心区剪力增大系数的影响较为显著,梁柱翼缘厚度对剪力增大系数具有一定影响,梁高、梁宽和柱高,对剪力增大系数具有一定的影响。通过数值算例,得到了剪力增大系数计算式并进行了验证。提出了适用于全偏心钢节点核心区的剪力计算式,可供工程设计参考。

粱柱的节点设计是钢结构设计的关键，本文较全面地总结了目前钢结构工程中所应用的粱柱节点形式。而且对梁柱节点的抗震性能做了一定分析，提出了提高梁柱节点抗震性能的措施，以期对工程设计和节点课题研究提供参考。

利用adina分析程序,在单层结构分析的基础上建立非线性有限元多层结构滞回分析模型,具体分析反复加载下薄钢板剪力墙构件的受力破坏特征及抗震性能,探讨在地震区使用薄钢板剪力墙多层结构的可行性。模型计算结果表明:对于钢筋混凝土框架多层结构,当设计的钢板长细比适宜时,在框架内填充钢板组成的薄钢板剪力墙,可显著提高结构的刚度、承载力,同时也具有较好的延性及耗能性能,对工程应用具有重要的参考价值。

阐述了梁柱节点的施工措施及影响抗震性能的各种因素。

钢结构梁柱改进型节点的有限元分析 作者：张艳霞，王路遥 作者单位：北京建筑工程学院,北京100044 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/conference_7247906.aspx 授权使用：中南大学(zndx)，授权号：8781f849-96e0-456d-807e-9e040177c2b9 下载时间：2010年10月3日

运用有限元软件,采用分离式有限元模型,选择实体、壳和杆单元分别模拟混凝土、钢骨和钢筋,建立了三个l型钢骨混凝土柱梁柱节点模型,并考虑材料、几何双重非线性,对三类典型的节点失效模式,即梁铰型、核心区剪切型以及混合型,进行了深入研究和分析,并总结失效模式特点,归纳相关影响参数。在此基础上,选择两类材料强度进行参数分析,得到材料强度对承载力、刚度等钢骨混凝土柱梁柱节点静力性能的影响。

采用有限元软件ansys对高韧性水泥基材料新型梁柱节点进行一次单调加载情况下的非线性有限元模拟。得出节点核心区不同体积配箍率下的梁端荷载-位移曲线,有限元分析结果和低周反复荷载作用下的试验结果吻合良好,表明所建立的非线性有限元模型能够比较准确的预测高韧性水泥基材料新型梁柱节点的力学性能。

结合具体工程实例,采用通用有限元分析软件sap2000建立节点有限元实体分析模型,对给定荷载组合下窑尾塔架梁柱节点的受力性能进行了研究,结果表明整个节点处的应力均控制在设计范围内,该节点可以广泛的应用于窑尾钢塔架的设计中。

基于损伤控制的思想,提出了一种翼缘双盖板装配式钢结构梁柱节点,其由带悬臂梁段圆钢管柱、中间梁段及两者的连接装置组成。通过控制翼缘盖板的厚度、中间排螺栓间距等参数,可协调翼缘盖板处的连接刚度,从而利用螺栓的摩擦滑移和翼缘盖板的塑性变形共同耗能,确保梁柱等主要构件不发生塑性破坏。对6个节点的静力性能进行了非线性有限元分析,通过变化中间排螺栓间距、翼缘盖板狗骨削弱区尺寸、悬臂梁段翼缘厚度、翼缘连接盖板厚度及材料等参数,研究各参数变化对节点静力性能的影响规律。分析表明:节点设计中需综合考虑连接盖板、螺栓间距及悬臂梁段尺寸等参数并合理选取,从而在保证节点承载性能的同时,充分发挥该节点利用连接装置耗能以确保梁柱等主要构件不发生塑性破坏的优势,利于结构震后修复的实现。

双重环筋加强式梁柱节点区非线性有限元分析——为了深入研究用双重环筋加强的节点区柱钢管不连通式钢管混凝土柱一梁节点的力学性能，采用tnodiana软件对其进行参数化非线性有限元分析，并与试验结果进行了对比研究。结果表明，当节点高度不太低时，非线性有限元...

圆钢管混凝土梁柱节点有限元分析

分类号：tu3学号：110814020609 学位论文 钢结构梁柱节点抗震性能研究及设计建议 seismicbehavioranalysisofsteelmoment connectionsanddesignsuggestion 刘金瑶 指导老师姓名：阎兴华教授北京建筑工程学院 张艳霞副教授北京建筑工程学院 申请学位级别：硕士专业名称：结构工程 论文提交日期：2008年12月论文答辩日期:2008年12月 学位授予单位和日期：北京建筑工程学院 答辩委员会主席：吴徽教授 评阅人：吴徽教授张铜

针对低-中震害区构件有限延性的要求,提出了2种新型钢筋混凝土梁柱节点的构造形式:在节点区加配斜钢筋,或梁主钢筋在节点区弯起.它们既可满足有限延性的要求,又可避免节点区钢筋密集.通过对4个高强混凝土梁柱节点在低周反复荷载作用的试验表明:2种新型节点均可提高节点延性,将节点的位移延性系数分别从3提高到3.5和4.4;在节点区加配斜钢筋的试件可提高强度15%.因此,对于有限延性要求的节点,是最佳的节点构造形式.

基于有限元分析建立了钢筋混凝土框架节点不同受火时间的温度场模型及火后的力学计算模型,采用热力耦合的方法,对节点进行低周反复加载,研究火后节点的抗震性能包括滞回曲线、骨架曲线的变化规律。结果表明,未受火和不同受火时间下,节点弹性阶段承载力几乎不变,而极限承载力在受火后将出现不同程度的降低,随着受火时间的增加,结构的承载力和刚度明显降低。

利用ansys8.0有限元分析软件,对矩形钢管混凝土框架柱承受反复荷载情况进行了模拟,总结截面长宽比对矩形钢管混凝土抗震性能的影响规律。其计算结果与试验结果吻合得较好,具有一定的计算精度,能够较为准确的模拟结构的实际受力性能,为结构的设计提供了有效的分析方法。

根据《矩形钢管混凝土结构技术规程》推荐的节点形式,制作5个隔板贯穿式节点试件,通过低周反复加载试验,探讨此类节点的抗震性能,分析梁端翼缘两侧的侧板、钢管柱的宽厚比以及隔板的外伸长度等因素对节点抗震性能的影响。试验结果表明:各试件实测滞回曲线均比较饱满,没有明显的刚度退化现象,具有较好的耗能性能;梁端翼缘两侧增加侧板不仅可以缓解隔板与梁相交的角隅处应力集中现象,而且提高了节点的延性。运用ansys8.0对各节点试件在低周反复荷载作用下的滞回性能进行非线性模拟计算,分析轴压比、核心区混凝土强度、隔板外伸长度等因素对节点受力性能的影响。结果表明:轴压比和隔板外伸长度对节点受力性能的影响较大;有限元计算所得的骨架曲线与实测骨架曲线吻合较好。

在对不同间距设置芯柱-纤维石膏速成板组合墙体试验研究的基础上,利用adina有限元软件建立不同间距灌芯形式组合墙体的三维有限元模型,结合试验结果验证有限元计算模型的合理性,分析组合墙体的变形破坏特征和抗震性能.通过对组合墙体的数值模拟计算,讨论混凝土灌芯情况和墙体高宽比对组合墙体承载力的影响,结果表明:增加钢筋混凝土芯柱的数目可以有效加强组合墙体的抗侧承载力,组合墙体的破坏模式由弯剪破坏向剪切破坏转变;随着高宽比的增大,组合墙体的开裂荷载和极限承载力降低.

采用有限元分析方法,通过改变构件的跨度、腹板高度、翼缘宽度和厚度等几何参数,系统研究了波形腹板h型钢梁的抗剪性能,得到了不同的屈曲模态,并且通过与具有相同几何尺寸和荷载边界条件的普通h型钢梁的比较,得到了结构抗剪承载力受初始缺陷影响较小的结论。通过理论分析,得到了一个可以用来指导设计的抗剪承载力计算公式,具有较大的推广价值。

通过建立新型钢结构箱型柱和h型梁柱外传力式节点三维有限元模型,分析该类节点在各加载阶段的位移变化和应力分布情况及破坏形式。并比较了该类节点在不同柱的极限承载力和传力板与异型构件位置变化的极限承载力,得到该类节点极限承载力变化规律,为今后该节点的广泛工程应用提供参考依据。