2025-02-07
主管内填充混凝土的圆管桁架是一种新型结构,鉴于断裂力学评估这种结构疲劳性能的需要,该文探讨了圆钢管混凝土T型焊接节点在支管轴拉力作用下的应力强度因子计算方法。首先,根据节点的热点应力分布和疲劳裂纹试验结果,提出了节点断裂力学分析的半椭圆表面裂纹模型。其次,推导了主管、支管及混凝土等部分的参数变换公式,并通过ANSYS软件中的APDL工具编制程序实现了有限元建模、裂纹前沿奇异单元构造;最后,采用位移外推法计算了应力强度因子。计算结果表明:该文有限元分析模型是可靠的,数值方法计算带表面裂纹的钢管混凝土节点的应力强度因子是可行的。
为了对圆钢管再生混凝土短柱的计算公式进行研究,建立了圆钢管再生混凝土轴压短柱有限元模型,并验证了模型的正确性.使用四种规范对13根圆钢管再生混凝土短柱有限元模型进行了计算分析,结果表明:规范aci(2005)、规范asic(2005)和规范aij(1997)对于圆钢管再生混凝土轴压短柱的计算结果偏安全,但精确度较低;规范(gb50936-2014)的计算结果不仅偏安全,而且计算精确度较高,但此规范未考虑骨料取代率的影响.对规范(gb50936-2014)中的公式进行了修正,提出了修正系数θ,并验证了修正系数的正确性.
节点的耗能机制影响其耗能能力,对结构整体的抗震性能影响显著。通过对5个圆钢管混凝土t形相贯节点和1个对比用圆钢管t形相贯节点的轴向往复荷载试验,观察其破坏模式,分析节点轴向荷载-支管加载端轴向位移曲线。结果表明:圆钢管混凝土t形相贯节点的破坏模式有主管受弯破坏、支管屈服破坏、支管屈曲破坏和焊缝破坏;轴向荷载作用下圆钢管混凝土t形相贯节点的合理耗能机制是支管屈曲或屈服耗能。在抗震设防区应通过合理的设计使节点的破坏模式为支管屈服或屈曲破坏。
φ300.x20. 直径d:300.mm壁厚t:20.mm材质: φ200.x14. 直径d1:200.mm壁厚t1:14.mm材质: 夹角θ1:50度 偏心e:20mm 2 16mm -400kn-79 -200kn 二.主、支管的截面特性 主钢管:面积a:17593mm2惯性矩ix:1.7e+08 支钢管1:面积a1:8181mm2惯性矩i1x:3.6e+07 三.节点构造要求验算 0.07<>-0.55~0.25ok! 0.67<>0.2~1ok! 7.530~150ok! 1、主管材料强度: 主管径厚比λ=d/(2t): 支管1径厚比λ1=d1/t1: 支1主管厚比τ1=t1/
考虑内外钢管对核心混凝土的双层约束作用以及钢管因环向受拉导致纵向应力降低的影响,对内圆钢管增强方钢管混凝土组合柱的核心混凝土和内外薄壁钢管的轴向极限应力分别进行了理论分析。利用双剪统一强度理论和薄壁圆筒理论计算了钢管的轴压承载力及混凝土在三向受压状态下的轴压承载力,并通过分析内圆钢管径厚比和直径的变化对组合柱轴压承载力的影响,将内圆钢管增强方钢管混凝土的承载力与试验中纯方钢管混凝土柱进行了比较。结果表明:所得组合柱的轴压承载力与文献的试验结果吻合较好;内圆钢管对方钢管混凝土柱的增强作用主要体现在有效增强对核心混凝土的约束作用,大大提高了组合柱的力学性能。
由于焊接钢管结构在焊缝处的刚度具有不连续性,因此,该部位存在很高的应力集中现象。局部高应力的存在,使节点在长期循环荷载的作用下,会产生微小的疲劳裂纹,而疲劳裂纹的扩展最终会导致整个节点的疲劳破坏。在研究管节点疲劳破坏时,主要通过热点应力幅(s-n曲线方法)确定其疲劳寿命。在计算焊缝处的热点应力幅大小时,经常用到焊缝周围的应力集中系数。本文对4个环口板加固t型圆钢管节点试件以及相应的4个未加固试件的应力集中系数进行了试验研究。通过试验测试和结果分析,得到了轴向荷载下环口板加固试件及未加固试件沿焊缝的应力集中系数分布,通过比较发现,环口板加固后的t节点试件的应力集中系数相对于未加固试件有明显减小,说明这种加固措施可以提高管节点的疲劳寿命。
钢管混凝土组合柱变形能力计算方法——为研究钢管混凝土组合柱的变形能力,建立了屈服曲率和极限曲率的计算式。屈服曲率与受拉纵筋的屈服应变、柱截面高度、轴压比、配箍特征值和钢管含管特征值有关,极限曲率与柱截面高度、轴压比、配箍特征值和含管特征值有关...
分别建立了钢管混凝土柱-外环板式钢梁和钢筋环绕式钢筋混凝土梁连接节点的有限元数值分析模型,理论计算得到了试验结果的验证。基于理论模型,分别对影响此两类节点力学性能的主要因素进行了系统参数分析,明晰了各主要参数对节点弯矩-梁柱相对转角关系的影响规律,提出了此两类节点的节点弯矩-转角关系的实用计算模型,结果表明:实用模型和数值模拟结果总体上吻合良好。
以组成k型焊接管板节点的塔柱径厚比γ、腹杆与塔柱管径比β和壁厚比τ,节点板厚度与腹杆壁厚比tg/ti为参数,对4个圆钢管混凝土k型焊接管板节点和1个空心圆钢管k型焊接管板节点进行试验,研究该类型节点的破坏模式、承载能力以及节点区的受力特点,并采用有限元方法分析各参数对圆钢管混凝土k型焊接管板节点受力性能的影响规律。研究结果表明:随着所取参数的变化,圆钢管混凝土k型焊接管板节点存在腹杆失效和节点板失效2种破坏模式;而空心圆钢管k型焊接管板节点的破坏模式为塔柱管壁过度塑性变形失效。说明钢管中混凝土的填充改变了节点的受力特点和破坏模式,有利于材料承载能力的充分发挥。节点板厚度与腹杆壁厚比tg/ti是影响圆钢管混凝土k型焊接管板节点破坏模式和极限承载力的关键因素。在实际工程中,为避免出现节点失效,tg/ti的取值宜大于2。
以组成k型焊接管板节点的塔柱径厚比γ、腹杆与塔柱管径比β和壁厚比τ,节点板厚度与腹杆壁厚比tg/ti为参数,对4个圆钢管混凝土k型焊接管板节点和1个空心圆钢管k型焊接管板节点进行试验,研究该类型节点的破坏模式、承载能力以及节点区的受力特点,并采用有限元方法分析各参数对圆钢管混凝土k型焊接管板节点受力性能的影响规律.研究结果表明:随着所取参数的变化,圆钢管混凝土k型焊接管板节点存在腹杆失效和节点板失效2种破坏模式;而空心圆钢管k型焊接管板节点的破坏模式为塔柱管壁过度塑性变形失效.说明钢管中混凝土的填充改变了节点的受力特点和破坏模式,有利于材料承载能力的充分发挥.节点板厚度与腹杆壁厚比tg/ti是影响圆钢管混凝土k型焊接管板节点破坏模式和极限承载力的关键因素.在实际工程中,为避免出现节点失效,tg/ti的取值宜大于2.
在我国建筑行业可持续发展背景下,圆钢管混凝土结构设计得到了广泛应用,但就当前的现状来看,在圆钢管混凝土结构搭建过程中易受荷载问题的影响,产生结构变形问题,为此,为了揭示圆钢管混凝土结构破坏机理,需在常温与高温试验环境中,对圆钢管混凝土结构设计进行非线性仿真模拟,继而综合模拟结果,合理化设计圆钢管混凝土结构轴压受力、偏压柱受力等.本文从圆钢管混凝土结构受力性能分析入手,并详细阐述了其结构的具体设计方法.
平面圆钢管k型搭接节点是钢管结构节点主要形式之一,国内外对圆钢管k型搭接相贯节点隐藏焊缝焊接与否对节点承载力的影响研究相对较少,我国现行钢结构设计规范对此也未作明确要求.为了了解圆钢管k型搭接节点的隐藏焊缝焊接对节点极限承载力的影响,利用ansys有限元法分析了搭接节点隐藏焊缝在焊与不焊2种不同焊接方式下的受力性能.总结了支主管直径比、主管径厚比、支主管壁厚比以及内隐藏焊缝焊接状况等因素对节点极限承载力的影响,以供工程设计人员参考.
西班牙研究人员提出了一种新的简化计算方法,用于计算钢管混凝土柱的抗火性能。研究人员提出的新简化计算方法,提高了目前使用的en1994-1-2:2005附录h建议的钢管混凝土柱的抗火设计简化计算方法的应用范围,新计算方法可用于长细比更大以及荷载偏心率更大的钢管混凝土柱。通过与试验结果的比较表明,所提出
钢管混凝土短柱计算方法比较研究——在总结国内外钢管混凝土短柱计算公式的基础上,结合试验中的矩形钢管混凝土短柱,应用相关规范进行计算,并与试验结果进行对比,指出采用叠加理论的aij计算结果与试验结果吻合较好。
φ300.x20. 直径d:300.mm壁厚t:20.mm材质: φ200.x14. 直径d1:200.mm壁厚t1:14.mm材质: φ220.x14. 直径d2:220.mm壁厚t2:14.mm材质: 夹角θ1:50度夹角θ2:50度 偏心e:20mm间隙a:62mm 2 16mm16 -400kn-79 -200kn300 二.主、支管的截面特性 主钢管:面积a:17593mm2惯性矩ix:1.7e+08 支钢管1:面积a1:8181mm2惯性矩i1x:3.6e+07 支钢管2:面积a2:9060mm2惯性矩i2x:4.8e+07 三.节点构造要求验算 62mm>=28.0ok! 0.07<>-0.55~0.25ok! 0.67<>0.2~1ok! 0.7
高温下钢管混凝土结构节点的简化计算方法——本文在建立了高温下钢管混凝土柱一钢梁外加强环节点有限元分析模型的基础上,分析了在不同恒高温下环板宽度、钢管厚度、钢梁翼缘宽度和厚度、梁高等参数对节点抗弯承载力和初始刚度的影响。在此基础上建议了高温下节...
壁厚尺寸 t截面面积每米重量外表面积iwi. mmcm 2kg/mm 2 /mcm 4 cm 3cm d30-2.021.761.380.091.731.160.99 d30-2.52.52.161.70.092.061.370.98 d34-2.022.011.580.112.581.521.13 d34-2.52.52.471.940.113.091.821.12 d38-2.022.261.780.123.681.931.27 d38-2.52.52.792.190.124.412.321.26 d38-3.0-3.32.590.125.092.681.24 d38-3.5-3.792.980.125.731.23 d40-2.022.391.8
表1试验构件尺寸 直径d/mm 201.3 200.9 200.3 199.8 198.9 类型 空钢管 钢管混凝土 构件 hc-200-2.0a hc-200-2.0b c-200-2.0a c-200-2.0b c-200-3.0 长度l/mm 400.0 397.5 401.0 400.0 398.0 厚度t/mm 1.98 2.00 1.99 2.00 2.98 混凝土 concrete 金伟良,张翔,陈驹 (浙江大学建筑工程学院,浙江杭州310058) abstract:aseriesofstubcolumntestswereperformedonthin-walledcircleconcrete-filledtubes.thetestspecimensincludeshollowsteel tubesandc
钢管混凝土核心短柱承载力目前仍无统一计算方法,针对此问题,文章基于钢管混凝土核心柱轴压承载力计算方法与外围普通钢筋混凝土体积配箍率有着密切关系的认识,分体积配箍率小于和等于大于临界配筋率两种情况建立了该柱轴压承载力计算公式;当外围混凝土的配箍率小于临界配箍率时,组合柱的破坏是由外围混凝土控制,根据协同工作原理,通过对钢管混凝土核心柱各组成部分荷载-变形曲线分析,建立了该柱轴压承载力计算公式;当外围混凝土的配箍率等于或大于临界配箍率时,核心柱破坏时钢管内外混凝土都能达到极限状态,采用极限平衡法推导该柱轴压承载力计算公式。理论分析与实验结果相吻合,表明了本文方法的正确性。
职位:安全监理工程师
擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林
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