鋼框架中加強(qiáng)型焊接鋼板節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)

我國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了由構(gòu)件高厚比或?qū)捄癖葋砼卸?gòu)件局部穩(wěn)定的方法。對于承載力要求較高的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件,有必要對其實(shí)際工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性進(jìn)行進(jìn)一步檢測。本文采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對焊接鋼板柱進(jìn)行了應(yīng)力(應(yīng)變)檢測,進(jìn)而完成了比規(guī)范方法更為精確的局部穩(wěn)定性判定。應(yīng)用這一試驗(yàn)方法還可以得到構(gòu)件在實(shí)際工況下的安全儲(chǔ)備,是對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工程檢測的有益嘗試。

為了驗(yàn)證截面小而柱壁厚的隔板貫通式梁柱節(jié)點(diǎn)的破壞特征及力學(xué)性能,對1個(gè)t字形足尺隔板貫通式梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行低周期反復(fù)荷載作用的試驗(yàn).分析了試件的破壞過程及特征,并對節(jié)點(diǎn)的承載力及延性等性能進(jìn)行了研究.試驗(yàn)結(jié)果表明:這種節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)梁端形成塑性鉸,滿足"強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件"的設(shè)計(jì)要求;節(jié)點(diǎn)的滯回曲線飽滿,表明其較好的耗能能力及較高的承載力.

利用有限元分析軟件ansys對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模,分析結(jié)構(gòu)在承受豎向荷載下的剛度、變形、承載力、破壞形式等特征,總結(jié)了對t型鋼連接構(gòu)造的一些建議,并通過模擬分析及試驗(yàn)對比,得出了一些有益的試驗(yàn)結(jié)論。

在鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)中,上下兩層內(nèi)嵌鋼板拉力帶的水平分力作用在中間梁上,減小了梁端彎矩,降低了節(jié)點(diǎn)的剛度要求,為采用半剛性節(jié)點(diǎn)提供了可能。據(jù)此,提出半剛接鋼框架鋼板剪力墻新型結(jié)構(gòu)體系的概念,并設(shè)計(jì)了單跨兩層栓焊連接(節(jié)點(diǎn)域無加勁肋)鋼框架-鋼板剪力墻試件,進(jìn)行了低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究和有限元分析。試驗(yàn)主要從整體性能方面對試件進(jìn)行評價(jià),有限元主要從內(nèi)力分配、節(jié)點(diǎn)受力及傳力機(jī)理等方面對試件進(jìn)行補(bǔ)充分析。結(jié)果表明,該體系有較高的水平承載力和良好的耗能能力;一層內(nèi)嵌鋼板拉力帶比二層更加明顯;內(nèi)嵌鋼板承擔(dān)的水平剪力占總水平剪力的65.28%～73.87%,承擔(dān)的傾覆彎矩占總傾覆彎矩的21.98%～33.35%;該體系的薄弱部位不在節(jié)點(diǎn),采用半剛性節(jié)點(diǎn)是合理的。

通過激光焊接可將不同材質(zhì)、不同強(qiáng)度、不同表面處理的鋼板焊接在一起,以滿足零件不同部位性能的需要。采用激光焊接鋼板可以減輕零件質(zhì)量,節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用,改善零件性能,從而提高鋼板材料與輕金屬和高分子材料的競爭力。介紹了激光焊接的設(shè)備與工藝、焊接鋼板的性能與應(yīng)用。

底框架上門式剛架結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì) 朱偉馬恩成 （中國建筑科學(xué)研究院pkpmcad工程部） [摘要]針對框架上門式剛架結(jié)構(gòu)形式，對其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)進(jìn)行分析，并 介紹了如何利用pkpm軟件對該類結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析，提出了該類結(jié)構(gòu) 的整體設(shè)計(jì)方法，可分別采用門規(guī)和鋼規(guī)兩種規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。[關(guān)鍵詞] 門式剛架框架整體分析pkpm 一、問題的提出 近幾年來，輕型鋼結(jié)構(gòu)逐漸出現(xiàn)多層框架的頂層為門式剛架輕型房 屋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型，其典型的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。對于這種結(jié)構(gòu)類型， 其下部框架需要按框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，而頂層的門式剛架，可根據(jù)《門式剛 架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) 程》（cecs102：2002）進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用pkpm系列軟件，對該種 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出幾種典型的設(shè)計(jì)和分析方法。 圖1結(jié)構(gòu)形式圖 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該類輕型鋼結(jié)構(gòu)一般層數(shù)為2～3層，下部采用等截面構(gòu)件，梁柱連 接采用

隨著鋼結(jié)構(gòu)未來向大型化發(fā)展,對鋼的焊接線能量提出了>70kj/cm的新要求。根據(jù)q345強(qiáng)度級別鋼的技術(shù)條件和市場需求,通過合理的化學(xué)成分設(shè)計(jì),采用合適的冶煉、軋制和正火工藝,保證力學(xué)性能,采用高效的氣電立焊焊接方法進(jìn)行最大線能量試制,不但提高了品種鋼的大線能量特性,也為大線能量專用鋼板研發(fā)提供生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)。

對某鋼框架結(jié)構(gòu)的栓-焊節(jié)點(diǎn)焊接缺陷進(jìn)行了調(diào)查；發(fā)現(xiàn)翼緣焊縫存在明顯錯(cuò)臺和未熔透現(xiàn)象；計(jì)算分析表明；焊縫錯(cuò)臺高度低于板厚的20%時(shí)；對節(jié)點(diǎn)承載力影響不明顯；超過板厚的20%后；翼緣的彈性拉壓承載力會(huì)逐漸降低；錯(cuò)臺達(dá)到板厚的70%時(shí)；承載力降低約20%；但是考慮地震時(shí)結(jié)構(gòu)塑性變形；翼緣的受拉彈塑性承載力會(huì)顯著降低；錯(cuò)臺超過板厚1/3；受拉承載力降幅可達(dá)50%以上；翼緣的受壓彈塑性承載力也有降低；但相對彈性承載力降低不顯著；如果焊縫熔透深度不足；則翼緣的彈性和彈塑性拉壓承載力都將顯著降低；采用加勁肋對栓-焊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；計(jì)算結(jié)果表明；采用該措施可以滿足節(jié)點(diǎn)承載力要求；

后張節(jié)點(diǎn)鋼框架抗震性能研究——摘要：梁柱節(jié)點(diǎn)的連接性能直接影響鋼框架結(jié)構(gòu)在荷載作用尤其是動(dòng)力荷載作用下的整體行為。后張抗震梁柱節(jié)點(diǎn)是一種新型梁柱連接形式。利用轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧模擬后張節(jié)點(diǎn)、link10單元模擬鋼絞線，在有限元軟件ansys的基礎(chǔ)上對后張節(jié)點(diǎn)框架...

在實(shí)際工程中,鋼框架連接性能往往介于剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)之間,呈半剛性連接。采用擬靜力試驗(yàn)方法進(jìn)行了角鋼連接的半剛性連接鋼框架在低周往復(fù)荷載作用下抗震性能的試驗(yàn),研究了帶腹板雙角鋼、頂?shù)捉卿摪雱傂赃B接鋼框架在周期循環(huán)荷載作用下的滯回性能、延性和破壞機(jī)理等,為鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供了一定的理論參考。試驗(yàn)結(jié)果表明該鋼框架由于節(jié)點(diǎn)部位轉(zhuǎn)動(dòng)剛度小于剛性連接,使結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度降低,側(cè)向變形增加,但是同時(shí)也改善了梁柱的內(nèi)力分布,提高了其在周期循環(huán)荷載作用下的滯回性能和耗能特性,比剛性連接鋼框架具有更好的抗震性能。

為了探索將鋼框架中的鋼梁高強(qiáng)度螺栓拼接節(jié)點(diǎn)按照摩擦耗能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的可行性,進(jìn)行了三個(gè)試件的循環(huán)加載試驗(yàn)。所有試件的梁柱連接都采用焊縫連接,鋼梁拼接按照拼接中心處的實(shí)際受力設(shè)計(jì),翼緣和腹板拼接全部采用10.9級高強(qiáng)螺栓摩擦型連接,螺栓孔采用長圓孔。試驗(yàn)結(jié)果表明:三個(gè)試件都能夠?qū)崿F(xiàn)拼接中心的摩擦耗能作用,而且梁柱連接焊縫不會(huì)提前破壞;所有試件都表現(xiàn)出了良好的耗能性能;但試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)了一些值得注意的問題,如在循環(huán)加載作用下,拼接節(jié)點(diǎn)的承載能力和耗能能力下降較多,長圓孔的開孔長度對節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力和耗能能力影響較大等。

鋼板剪力墻是一種新型的抗側(cè)力體系,可以滿足高層的抗側(cè)力要求。隨著人們使用功能的需求提高,又在鋼板剪力墻的基礎(chǔ)上形成了另一種體系,即鋼框架-開洞鋼板剪力墻。對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能的研究具有一定的必要性。主要針對非加勁開洞鋼板剪力墻進(jìn)行彈性屈曲性能的有限元分析,用有限元軟件ansys對鋼框架-開洞鋼板剪力墻進(jìn)行了模擬。得出了高厚比λ和寬高比α對彈性屈曲的影響。

畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 1 目錄 第1章建筑方案說明......................................................4 1.1設(shè)計(jì)依據(jù)............................................................4 1.2工程概況............................................................4 1.3建筑設(shè)計(jì)............................................................4 1.3.1功能布置........................................................4 1.3.2技術(shù)設(shè)計(jì)..............

提出抗震組合鋼框架的概念,在某9層及20層sac框架中混和采用剛性節(jié)點(diǎn)和半剛性節(jié)點(diǎn)。為了使組合框架具有最大耗能能力,研究半剛性節(jié)點(diǎn)的不同形式和布置方式。分別施加50年超越概率為10%及2%的洛杉磯地震波,對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性動(dòng)力分析。計(jì)算組合框架的最大層間位移,并與fema356規(guī)范中的正常使用狀態(tài)和極限承載力狀態(tài)的位移比較。計(jì)算了組合框架的屋面位移時(shí)程、層間位移和桿件應(yīng)力,并與不設(shè)半剛性節(jié)點(diǎn)的傳統(tǒng)sac框架進(jìn)行對比。

鋼框架——支撐結(jié)構(gòu)是在鋼框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過在部分框架柱之間布置支撐來提高結(jié)構(gòu)承載力及側(cè)向剛度的一種結(jié)構(gòu)體系。支撐體系與框架體系共同作用形成雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，這不但為結(jié)構(gòu)在正常受力情況下提供了一定的剛度，而且為結(jié)構(gòu)在水平地震作用及較大風(fēng)荷載作用下，提供了兩道受力防線，形成了人們較理想的破壞機(jī)制，在多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用非常廣泛。

畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 1 目錄 第1章建筑方案說明......................................................4 1.1設(shè)計(jì)依據(jù)............................................................4 1.2工程概況............................................................4 1.3建筑設(shè)計(jì)............................................................4 1.3.1功能布置........................................................4 1.3.2技術(shù)設(shè)計(jì)..............

簡述鋼框架穩(wěn)定型設(shè)計(jì)——介紹了鋼框架穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本概念，如強(qiáng)度與穩(wěn)定的區(qū)別、失穩(wěn)類型、穩(wěn)定設(shè)計(jì)原則等，并總結(jié)了穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的三種方法，探討了抗震設(shè)計(jì)的穩(wěn)定問題，從而完善鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

通過對鋼框架中梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行有限元模擬,分析得出蓋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)具有良好的塑性變形能力,可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)塑性鉸外移的設(shè)計(jì)目的,避免梁柱節(jié)點(diǎn)發(fā)生脆性破壞.

就雙角鋼連接節(jié)點(diǎn)在熱誘導(dǎo)負(fù)荷下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。2個(gè)梁組件被放入1個(gè)熔爐內(nèi)進(jìn)行測試,以模擬典型的建筑火災(zāi)情形。這些梁組件使用雙角鋼連接節(jié)點(diǎn)與熔爐外1個(gè)約束鋼框架相連。試驗(yàn)參數(shù)包括火災(zāi)場景,負(fù)荷等級以及由梁板效應(yīng)引起的綜合作用?；馂?zāi)試驗(yàn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)表明,盡管只是簡單的剪切連接的設(shè)計(jì),雙角鋼連接節(jié)點(diǎn)有其固有的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度并且能夠傳遞熱誘導(dǎo)彎矩。盡管產(chǎn)生了永久變形,試驗(yàn)組件并沒有破壞,從而說明了雙角鋼連接節(jié)點(diǎn)具有較好的韌性。

鋼框架結(jié)構(gòu)因其跨度大、高度高且變形成因復(fù)雜等特點(diǎn),在安裝完成后各類變形量的疊加且矯正非常困難,如何有效地對鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝工藝分析,進(jìn)而采取科學(xué)、合理的施工工藝,達(dá)到有效控制變形量的目的,是當(dāng)前鋼框架結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵。重點(diǎn)介紹了控制變形的方法和預(yù)防措施,希望能對此類工程的施工起到借鑒作用。

介紹6組共12個(gè)1∶4縮尺開縫鋼板墻試件往復(fù)加載試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,由于鋼板中對角拉帶作用的存在,開設(shè)雙層豎縫鋼板墻的性能比開設(shè)單層豎縫鋼板墻的性能更好。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合理論分析,建議考慮板帶端部附加變形影響的開縫鋼板墻抗側(cè)剛度與受剪承載力計(jì)算公式。以北京長富宮飯店鋼框架結(jié)構(gòu)為背景,試設(shè)計(jì)了一填充開豎縫鋼板墻的框架結(jié)構(gòu),基于結(jié)構(gòu)彈性層間位移角滿足要求與墻板屈服時(shí)側(cè)移角不小于1/300的原則,介紹了布設(shè)開縫鋼板墻的方法與結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)過程,通過對新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析結(jié)果及用鋼量的比較,表明設(shè)置開縫鋼板墻不僅可以提高框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,改善整體結(jié)構(gòu)的抗震性能,而且可以節(jié)省鋼材,震損后易于更換,是改善框架結(jié)構(gòu)抗震性能的一種有效方法。

隨著我國鋼結(jié)構(gòu)建筑市場的發(fā)展，對高層鋼框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的要求也越來越高，借助現(xiàn)代技術(shù)來提升高層鋼框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的水平已成為時(shí)代的需要。本文介紹了剛框架結(jié)構(gòu)焊接的變形的控制方法，以期提高鋼框架結(jié)構(gòu)焊接變形分析技術(shù)水平，有利于鋼結(jié)構(gòu)的推廣及應(yīng)用，也有利于我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。