铝合金网壳结构盘式节点受力性能有限元分析
摘要：本文以铝合金盘式节点试件受跨中集中荷载作用的静力加载试验数据为基础，利用ABAQUS对3种不同尺寸的铝合金盘式节点进行了非线性有限元数值分析，并对盘式节点与刚性节点的受力性能进行了对比．分析表明：节点受跨中集中荷载作用时，作用在节点盘上的力通过螺栓群的作用传递给杆件，试件对向工字型杆件上、下翼缘最后排螺检孔处及与之相接的腹板底部先形成塑性区，杆件下翼缘螺栓孔处由于开孔削弱截面，发生显著塑性变形而被拉断，节点破坏模式与实际试验破坏模式相同；节点强度达理想刚性节点的80．68％。86．42％，刚度达理想刚性节点的60．10％～67．73％，应力分布相似．基于上述静力试验和有限元分析结果，铝合金盘式节点在工程设计和计算中可作为半刚性节点，具有足够的工程强度和刚度．SCFT柱-H型钢梁平面框架抗震性能分析
摘要：针对SCFT柱-H型钢梁平面框架，采用ANSYS建立非线性模型，进行了7组框架模型在低周反复荷载作用下的受力特性分析，研究了轴压比和有无填充墙对SCFT柱框架力学性能的影响规律．分析发现：7组框架模型滞回曲线饱满，骨架曲线下降段平缓；在受压单肢钢管受压区达到屈服强度时，SCFT柱仍可视为整体受力构件并继续承担更大荷载，有效延缓整体框架的塑性变形，因此，SCFT柱框架具有良好的抗震性能；轴压比对SCFT柱框架的刚度退化影响并不明显，随轴压比增加，框架的极限承栽力和延性有所降低，达到极限承栽力后的强度退化明显；填充墙在SCFT柱框架加载前期能够有效分担水平荷载，显著提高框架承载力和弹性刚度，但刚性连接会加剧墙体过早压碎破坏，建议工程中采取柔性连接或预留缝隙，以减小填充墙震害，并改善墙体与SCFT柱框架的协同工作性能．不对称型钢混凝土梁抗弯承载力
摘要：进行了不对称型钢混凝土梁抗弯承载力试验，通过两根试件的单调加载试验，确定了不对称型钢混凝土梁的抗弯承载力、破坏形态及截面应变特征等基本性能；建立了型钢混凝土梁有限元模型，有限元分析得到的构件抗弯承载力与试验结果吻合较好，验证了有限元分析模型的正确性．推导了不对称型钢混凝土梁抗弯承载力实用计算方法。计算结果与试验数据及有限元分析结果符合较好，为不对称型钢混凝土梁在实际工程中的应用提供了设计依据．负载下焊接加固钢结构端板连接节点承载性能试验
摘要：为研究端板连接节点初始负载对焊接加固受力性能的影响，进行了端板连接节点端板侧焊缝加固的静栽试验．试验包括4个不同负载等级，并与文献[2]中未加固的端板连接节点做对比分析，材料类型除10．9级M20高强度摩擦型螺栓外均为Q345B级铜．本文研究了不同负载等级下高强度螺栓的受力特性以及节点域的破坏形式，给出了螺栓的拉力分布状态、节点域的剪切变形以及节点弯矩．转角曲线．泰姆科节点铝合金单层穹顶结构稳定性能分析
摘要：针对铝合金单层穹顶结构中常用的泰姆科节点，通过有限元精细化模拟的方式得到其节点的转动刚度．并且研究了一跨度为95m的泰姆科节点铝合金单层球面穹顶实际工程的稳定性，对比在考虑泰姆科节点转动刚度和假定节点为刚接情况两种情况下，穹顶结构的屈曲分析特征值和考虑几何初始缺陷后的结构稳定性能．分析结果表明：泰姆科节点属于半刚性节点的范畴．在考虑节点的实际转动刚度之后，结构的屈曲特征值有所降低，节点刚度对结构的稳定性有一定程度的影响．通过系统地研究泰姆科节点铝合金单层穹顶结构稳定性，可以为工程提供一定参考．节点刚度对铝合金板式节点网壳稳定性能的影响
摘要：本文提出了考虑铝合金板式节点半刚性的杆件单元力学模型，建立了考虑铝合金板式节点试验弯矩一转角曲线关系的网壳结构数值模型，并通过数值算例进行验证．数值计算结果表明，铝合金板式节点半刚性特性显著降低了网壳结构的承栽力．进一步的参数分析表明，结构跨度对网壳稳定承载力的影响最大，荷载分布模式和支撑条件对网壳稳定承载力的影响较小．基于OpenSees的预制开洞内嵌钢板装配式剪力墙抗震性能分析
摘要：针对装配式剪力墙结构中预制内墙构件存在的自重大、构件本身刚度大及由此带来的构件运输吊装压力大、节点连接要求高等问题，本文通过引入钢板剪力墙耗能部件的概念，开发出一种新型装配式剪力墙构件：预制开洞内嵌钢板装配式剪力墙．通过有限元分析程序OpenSees研究了该构件的滞回耗能能力，探讨影响其抗震性能的参数．分析表明，低剪跨比的剪力墙墙体开洞并在洞口内嵌薄钢板处理之后，结构的延性和滞回耗能相对于普通剪力墙有较大的提高，同时承载力同比降低幅度小于15％；内嵌钢板高厚比、墙体开洞口尺寸对该新型剪力墙构件抗震性能具有较大的影响；为使周边墙肢与内嵌铜板刚度匹配更好发挥钢板耗能能力，建议钢板高厚比不小于150；周边墙肢连梁设计成为壁式框架体系能提早发挥内嵌铜板的屈曲后拉力场，增加结构的耗能能力。大跨重载钢结构梁柱销轴节点承载性能试验研究
摘要：某多层工业房为钢框架结构，二层大跨度楼面钢桁架与钢柱连接采用销轴节点．钢桁架上下弦杆及腹杆均采用H型钢截面，弦杆及腹杆通过特定构造形式的节点域采用销轴与柱伸出的耳板连接．为满足工程设计要求，需要确定其承栽性能．根据设计要求和有限元分析结果，对该连接节点设计了4组试件进行试验研究，结果表明销轴节点在设计荷裁下处于弹性阶段，破坏阶段仍具有良好的延性，承载性能满足设计要求，可为类似工程参考．负载下工形截面压弯钢构件焊接加固的承载性能分析
摘要：为研究初始负载对负载下焊接加固工字形压弯钢构件承载性能的影响，采用通用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型，结合生死单元法并考虑了体壳耦合、接触及摩擦等，对不同初始负载下焊接加固的4个工字形压弯钢柱进行了模拟分析．研究了在受力过程中构件的荷载．位移关系、塑性渗透、加固后失稳破坏模式及稳定承载力，通过有限元结果与相应试验结果进行对比验证了试验中摩擦存在的影响以及有限元方法的可靠性，并进而与规范计算结果对比考察了现有设计方法．结果表明：初始负载越大，压弯构件的极限承栽力和原构件边缘屈服承载力均越低，且初始几何缺陷能够影响极限承载力；现有规范方法不能反映初始负载对压弯构件承载力的影响而偏不安全．一种改进的连梁形式的受力性能分析
摘要：剪力墙设计中连梁设计是一个难点，双连梁虽然能解决超筋的问题，但存在弹性刚度下降的弊端．针对这一问题，首先通过试验得出双连梁和单连梁各自的优点和缺点；然后依据试验试件，建立有限元模型模拟试验模型，得出有限元模型模拟的可行性；最后提出4种不同的连梁形式，通过有限元模拟，得出一种受力性能上既拥有双连梁的优点又能克服双连梁的不足，且施工便利的连梁形式．方钢管混凝土组合异形柱传热性能
摘要：为了研究方钢管混凝土组合异形柱结构的传热性能，本文以河北省某方钢管混凝土组合异形柱钢结构住宅工程为研究对象，分析了采用钢管混凝土组合异形柱的结构角部的传热性能，对比了单一墙体、方钢管混凝土组合异形柱和普通矩形钢管混凝土柱的平均传热系数．通过分析发现，方钢管混凝土组合异形柱结构不会在热桥内表面产生冷凝结露的现象，钢管混凝土柱部位热桥的存在对外墙能耗的影响不大，采用方钢管混凝土组合异形柱的保温性能优于采用矩形铜管混凝土柱的保温性能．隔震设计分析及隔震结构变形缝设置探讨
摘要：为研究隔震结构设置对整体结构抗震性能的影响，以实际工程中四川卧龙一贯制学校中学部教学楼结构隔震设计为例，采用SAP2000软件对结构进行整体非线性动力时程分析，在多遇地震和罕遇地震作用下对隔震结构和非隔震结构进行对比分析．分析结果表明：多遏地震作用下隔震结构的层间剪力、加速度和层间位移较非隔震结构均有大幅度降低，其中X向、Y向最大层剪力分别降低了78％和79％；X向、Y向楼层最大加速度分别降低了60％和52％；X向、Y向最大层间位移分别降低了75％和85％．此外，罕遇地震作用下设置隔震结构也能明显减小结构的地震反应，改善结构的抗震性能．同时还对隔震结构变形缝的设置进行了探讨，为相关工程提供参考．天津于家堡大跨度单层网壳结构设计与分析
摘要：天津于家堡综合交通枢纽站房屋盖采用单层网壳结构，南北向跨度为144m，东西向跨度为81m，矢高为25m，是目前国内跨度最大的单层网壳结构．基于仿生学设计理念，建筑造型模仿贝壳形状和纹理，焊接箱形杆件沿空间螺旋线交织布置．结合于家堡大跨度单层网壳结构，详细介绍了该单层网壳的结构设计和布置形式，并对其稳定性能和动力特性进行了研究，为大跨度、非规则单层网壳结构设计提供工程参考．拉索半精细化有限元模型及其敏感性分析
摘要：拉索是由钢丝通过一定方式绕捻组合而成，其力学性能是其组成钢丝性能以及相互间组合受力的综合体现．基于不同拉索的绞捻特性，提出拉索半精细化有限元模型，使用倾斜且旋转排列的短梁来模拟绕捻钢丝，并通过节点耦合的方式模拟钢丝之间的相互作用关系．结果表明：该方法能够得到拉索的整体组合性能以及组成钢丝的内力分布，并且计算简单高效．在轴向力作用下，内部钢丝受力较大，越往外圈受力越小．基于有限元的概率计算和敏感性分析能够反映出钢丝材料不定性对于拉索整体机械性能的影响．单层球面钢网壳结构在内爆炸作用下的动力响应
摘要：采用LS-DYNA程序建立了单层球面钢网壳的内爆炸数值模拟计算模型．应用所建模型，对单层球面钢网壳在内爆炸作用下的动力响应进行了数值模拟计算，分析讨论了炸药TNT量、矢跨比和爆炸点位置等参数变化对结构动力响应的影响．结果表明，在内爆炸作用下，单层球壳结构的最大位移和最大应力响应随TNT量的增加而增大，最大应力响应的增幅小于最大位移；最大位移和最大应力响应随矢跨比的增大呈非线性减小，矢跨比大、跨度小的结构防（抗）爆炸波的能力较强．数值结果还揭示，邻近结构支座1／4跨度范围内的偏心爆炸对结构最为不利，进行防爆和抗爆设计时，应按偏心爆炸效应选取设计控制参数．中微子探测器中不锈钢紧固件的承载性能试验
摘要：江门中微子探测器有机玻璃球4-双层不锈钢网壳方案中采用了附加有机玻璃和不锈钢的紧固件来连接主体有机玻璃和不锈铜撑杆．为了设计出能运用于该方案中的不锈钢紧固件，并且研究其极限承载力、破坏模式以及在设计荷载作用下各部件的应力水平，本文设计了3个相同的不锈钢紧固件的试件，进行了轴拉重复性试验，然后通过ABAQUS软件完成了有限元分析．结果表明，试件1、2、3的极限承载力分别为2400kN、2500kN和2100kN，至少具有14倍的安全储备，破坏的模式均为球头套帽和球头套脱开；在140kN设计荷载作用下，各部件的应力值远小于屈服强度．因此，本文设计的不锈铜紧固件安全可靠，完全满足江门中微子探测器的要求．张弦梁结构形态分析方法的改进
摘要：作为一种半刚性大跨空间结构，张弦梁结构的找形分析非常重要．改进的逆迭代法是找形分析中的一种比较有效的方法，通过引入初应变，能够在不破坏结构完整性的前提下，得到张弦梁结构的零状态几何和初状态预应力分布．但改进的逆迭代法在迭代过程中，由于找形和找力分开进行，影响了迭代效率．为此，基于改进的逆迭代法存在的问题，对其迭代过程进行了修正．通过在每次迭代中，将节点几何坐标和单元内力的精度要求同时作为收敛判据，并调整节点坐标和单元初应变，即使得体系的找形和找力过程同时进行；在迭代过程中分别引入节点坐标调整系数和初应变调整系数，并深入研究了这两个调整系数的不同取值对收敛速度的影响．算例结果表明：修正后的改进逆迭代法可显著减少迭代次数，提高了计算效率；研究发现两个调整系数对收敛速度有一定的影响，其中初应变调整系数的影响较节点坐标调整系数的影响大．在分析中选择合适的调整系数，可使找形分析的收敛速度更快．设置耗能外挂墙板结构的抗震性能
摘要：外挂钢筋混凝土墙板作为工业化住宅的重要结构构件，其强度和刚度对主体结构的抗震性能有显著影响．运用有限元分析方法对设有外挂墙板的12层钢筋混凝土框架结构模型进行动力时程分析，分析结果表明设置外挂墙板后主体结构的抗侧刚度增加，自振周期缩短，抗扭性能明显提高；在多遇地震和罕遇地震作用下，相对于以往使用柔性连接未考虑外挂墙板的抗侧刚度和强度时，设置耗能外挂墙板考虑其抗侧能力后结构的最大层间位移总体上呈缩小的趋势，且相应的地震响应均呈一定程度的减弱．因此，工业化住宅的设计应合理考虑外挂墙板对主体结构抗震性能的影响．
