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钢管(圆管和方矩管)是大跨度公共建筑、中高层建筑中广泛应用的构件型式。本项目以相贯式和贯通式两类钢管非刚性节点为对象,以试验和有限元分析为主要手段,研究影响节点刚度的几何特征参数和性能表达参数,构建节点刚度的参数化模型,并基于考虑半刚性效应的钢管结构整体分析,建立可供工程设计应用的非刚性节点刚度判定准则。针对若干种几何型式节点,在建筑结构中引入计及弯矩作用的承载力公式。研究钢管非刚性节点在地震荷载
批准号 |
50578117 |
项目名称 |
基于结构整体行为的钢管节点非刚性性能 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
E0804 |
项目负责人 |
陈以一 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
同济大学 |
研究期限 |
2006-01-01 至 2008-12-31 |
支持经费 |
27(万元) |
如果材料是钢的话,同样形状所有材料的钢管刚性基本一样。因为所有钢材的弹性模量都差不多E=200GPa,G=78GPa增加刚性只有从材料截面及结构上考虑。如果是强度要求的话,倒可以增加钢的硬度。
刚性防水套管是钢管外加翼环(钢板做的环形套在钢管上),装于墙内(多为混凝土墙),用于一般管道穿墙,利于墙体的防水;柔性防水套管除了外部翼环,内部还有档圈之类的,法兰内丝,有成套卖的,也可自己加工,用于...
碳素结构钢管(GB/8162-2008)此类结构钢管一般由转炉或平炉冶炼,其主要原料为铁水加废钢,钢中硫、磷含量高于优质碳素结构钢管,一般硫≤0.050%,磷≤0.045%。由原料带入钢中的其他合金元...
半刚性钢节点的T型钢行为研究
实际上多次震害表明,刚性节点由于耗能能力有限,出现了大量破坏,而以螺栓混合端板、T型钢及角钢形成的、刚度介于刚接和铰接之间的半刚性节点却表现出很好的承载能力和耗散地震力能力,因此这种节点被重视起来。本文选取公认的最为刚劲的半刚性连接-T型钢连接作为模型,考虑在真实复杂荷载下的连接中T型钢的行为特点和破坏模式。利用塑性力学理论和经典公式,给出了较符合实际的M-θ公式和破坏荷载计算方法。
Ni基及Fe基非晶态箔带钎料对碳素钢管的润湿行为
在1 200℃×50 s,流动Ar气保护的相同条件下,对比进行了三种非晶态钎料BN i-2,BN i-3与Fe基非晶(Fe78B13S i9)对低碳钢管的润湿性试验。结果表明,BN i-2的润湿角较小,约为10°左右,且对母材表面洁净程度不敏感;BN i-3的润湿角约为45;°Fe基非晶的润湿性最差。分析认为,BN i-2优越的润湿性归因于少量的Cr与Fe有良好的冶金相容性(Cr在Fe中有较大的固溶度并能与钢中的碳作用)以及BN i-2本身较低的熔点。
无缝桥取消了伸缩装置,使用性能好,维护费用少,是一种可持续性发展的桥梁,在我国正逐渐推广应用。无缝桥桥台及梁端节点受力复杂,是影响无缝桥全桥受力性能的关键。本项目提出一种适用于混凝土桩基桥台无缝桥的半刚性节点。通过开展节点试验研究和全桥振动台阵试验研究,并结合有限元进行拓展分析,研究采用半刚性节点的无缝桥受力性能。探明半刚性节点受力机理、传力模式和滞回性能,提出半刚性节点刚度计算方法;掌握全桥地震响应特性、破坏模式、内力分布规律与传递机制;提出采用半刚性节点进行桥梁无缝化改造计算方法和设计建议。本研究可为实际工程应用推广奠定理论基础,推动既有桥梁无缝化改造技术的进步,为无伸缩缝桥梁规范的制定提供参考与借鉴。项目对促进我国桥梁可持续发展具有重要的社会意义和应用价值。
弦支结构是用刚性结构层取代张拉整体上弦网格而得到的新型杂交结构体系。以圆形平面的弦支穹顶结构为主,对包括适用于矩瑚等各种平面的弦支结构体系进行找形分析、预应力优化、极限承载力计算、抗震性能分析及静动力稳定的理论分析,在节点试验、模型试验及中试工程研究基础上,提出设计理论、节点构造和施工方法,为应用高效结构体系奠定基础。 2100433B
无缝桥桥台及梁端节点受力复杂,是影响无缝桥全桥受力性能的关键。本项目提出一种半刚性节点,节点构造由包裹着橡胶套的钢棒、橡胶垫和混凝土组成,橡胶套与橡胶垫能够发挥自身材料特性,替代伸缩缝适应桥梁变形,同时取消墩上支座布置,既提高桥梁耐久性,又可减少桥梁后期养护费用。为了解半刚性节点传力机理和刚度计算方法,以及采用半刚性节点的无缝桥受力性能,开展考虑不同构造参数的15个半刚性节点足尺模型试验研究和采用墩梁半刚性连接的1:2缩尺模型振动台三台阵试验研究,并结合有限元进行拓展分析。结果表明,半刚性节点能很好地利用钢棒的弯曲能力和橡胶套的压缩能力,影响半刚性节点剪切刚度的主要参数为钢棒直径、橡胶套厚度;影响半刚性节点抗弯刚度的主要参数为钢棒直径、钢棒根数和橡胶套厚度。建立了考虑不同钢棒直径、不同橡胶套厚度的双参数节点剪切刚度和抗弯刚度计算公式,能较准确地计算半刚性连接节点的刚度。地震模拟振动台试验结果表明,采用半刚性节点的无缝桥在台顶位置的响应均大于墩顶位置的响应,墩梁半刚性节点可以消耗地震波输入结构的能量,对整体桥的抗震起到积极作用。单向地震作用下加速度峰值和位移峰值与双向地震作用下的数值变化不超过1%和3%,在地震计算过程中可以对纵桥向和横桥向地震作用进行单独分析。比较墩梁固结整体桥、墩梁半刚接整体桥和墩梁设支座整体桥三个不同结构体系的地震响应特性,在相同地震力作用下,墩梁半刚接整体桥受力最合理。本项目研究结果可用于指导采用半刚性节点的无缝桥设计,可为实际工程应用推广奠定理论基础,丰富我国无缝桥的结构型式,对我国桥梁可持续发展做出贡献。 2100433B