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模块化钢结构单元房承插式节点弯剪性能研究 被引量：3
1
作者 王关朝 周凌宇 +6 位作者 陈浩 张明亮 王其良 彭琳娜 唐康 刘晓春 贺学军 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4663-4676,共14页
为实现钢结构建筑模块化施工,提出一种新型承插式对穿螺栓连接柱-柱节点,该节点的组成构件在工厂预制,在施工现场仅需采用高强对穿螺栓拼装。通过对3个足尺节点试件进行弯剪试验,研究节点在弯剪受力状态下的受力特征、破坏模式、弯矩-... 为实现钢结构建筑模块化施工,提出一种新型承插式对穿螺栓连接柱-柱节点,该节点的组成构件在工厂预制,在施工现场仅需采用高强对穿螺栓拼装。通过对3个足尺节点试件进行弯剪试验,研究节点在弯剪受力状态下的受力特征、破坏模式、弯矩-转角关系及应变发展,对比节点内外套筒嵌套深度、套筒内有无注浆对节点极限承载力和初始刚度的影响。结果表明:该类节点初始转动刚度大、受弯性能好,满足欧洲规范3中刚性连接的要求,适用于钢结构模块化建筑;高强螺栓的紧固作用及内外套筒嵌套区域的“杠-撬作用”在一定程度上限制了节点域刚度发展;内套筒与端板焊接处焊缝质量和强度对节点承载性能影响较大,宜采用与钢材等强度设计;节点内外套筒嵌套深度为400 mm时,注浆与不注浆相比,初始转动刚度提高142%,承载力提高19%;承插深度减小可使节点内套筒应变发展变缓,但影响程度有限。采用ABAQUS有限元软件建立的考虑接触效应的实体单元非线性有限元模型可以很好地模拟该类节点的受力性能。进一步对该类注浆节点进行参数分析,结果表明:增加内、外套筒厚度可以提高注浆节点承载能力、初始刚度,但内套筒影响更为显著;套筒嵌套深度对注浆节点初始转动刚度和承载能力影响很小。 展开更多
关键词 模块化钢结构节点 套筒注浆 对穿螺栓 试验研究 刚性连接 弯矩-转角曲线 有限元分析
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含减振子结构的模块化钢结构栈桥减振控制分析 被引量：1
2
作者 李玉洋 曹乐 +3 位作者 翁振江 谭浩杰 胡从达 吴潮 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期253-258,共6页
为分析模块化钢结构栈桥水平方向减振控制,提出一种新型的结构体系—含减振子结构的模块栈桥结构。通过设计,用半刚性节点将带式输送机与栈桥主体结构相连接,在带式输送机底部与栈桥主体结构之间设置黏滞阻尼器,将带式输送机转变为减振... 为分析模块化钢结构栈桥水平方向减振控制,提出一种新型的结构体系—含减振子结构的模块栈桥结构。通过设计,用半刚性节点将带式输送机与栈桥主体结构相连接,在带式输送机底部与栈桥主体结构之间设置黏滞阻尼器,将带式输送机转变为减振子结构,形成含减振子结构的模块栈桥结构。采用有限元分析方法,在频域内以控制栈桥主体结构和带式输送机水平方向振动响应为目标,对半刚性节点刚度、阻尼系数进行参数分析,计算结果表明存在最优参数,可使模块栈桥水平方向振动得到控制。在时域内将含减振子结构栈桥设定为最优参数,分析其在风荷载作用下的减振效果。结果表明:这种体系能够较好地控制结构风振响应;存在最优的半刚性节点刚度系数和阻尼器阻尼系数,可以明显减小栈桥主体结构和带式输送机的风振动力响应。 展开更多
关键词 振动与波 模块化钢结构栈桥 减振控制 有限元分析 减振子结构 风振响应
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模块化钢结构建筑柱-柱螺纹套筒连接抗剪试验 被引量：8
3
作者 常鸿飞 宋心怡 +3 位作者 文品涵 夏军武 夹硕勋 江峰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1481-1490,共10页
为研究模块化钢结构建筑上下模块间柱-柱螺纹套筒连接的抗剪性能,对4组螺纹套筒连接方钢管柱双剪试件进行研究,分析套筒壁厚、材性及套筒螺帽与柱连接类型等因素对连接抗剪性能的影响规律。研究结果表明:试件抗剪性能受螺纹套筒控制,其... 为研究模块化钢结构建筑上下模块间柱-柱螺纹套筒连接的抗剪性能,对4组螺纹套筒连接方钢管柱双剪试件进行研究,分析套筒壁厚、材性及套筒螺帽与柱连接类型等因素对连接抗剪性能的影响规律。研究结果表明:试件抗剪性能受螺纹套筒控制,其受剪过程主要经历定位杆剪切、套筒屈服、套筒屈曲和套筒强化4个阶段;空心套筒发生由上半圆筒壁局部控制的冲剪破坏形态,套筒下半圆未发生破坏;套筒壁厚和强度是影响试件抗剪性能的关键因素,套筒螺帽与柱焊接或螺栓连接对试件抗剪性能的影响不大;套筒壁厚增加67%或屈服强度提高22%,可使其抗剪承载力分别提升40.7%和18.0%;筒壁冲剪模型可较安全地预测套筒抗剪承载力,且预测值与实测值较吻合。 展开更多
关键词 模块化钢结构 模块间连接 螺纹套筒 抗剪性能
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板式模块化钢结构节点抗震性能试验研究 被引量：6
4
作者 王浩 赵欣 马国伟 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1484-1491,共8页
为研究板式模块化钢结构节点抗震性能,开展了4个足尺边节点试件的低周往复荷载试验.基于实测的荷载-位移数据评估了节点的滞回、承载、变形及耗能能力,分析了不同变量下的节点失效模式及抗震性能指标.研究结果表明:失效模式有柱壁板鼓... 为研究板式模块化钢结构节点抗震性能,开展了4个足尺边节点试件的低周往复荷载试验.基于实测的荷载-位移数据评估了节点的滞回、承载、变形及耗能能力,分析了不同变量下的节点失效模式及抗震性能指标.研究结果表明:失效模式有柱壁板鼓曲、连接件变形和梁翼缘局部屈曲3种;CT2,CT3,CT4试件的滞回曲线呈饱满梭形,最大等效黏滞阻尼系数达0.21~0.25,极限层间位移角达0.07~0.09 rad,节点表现出良好的抗震性能及转动能力;核心区柱壁厚度和角钢厚度对节点抗震性能影响显著,柱竖向拼接方式对节点滞回性能和初始抗弯刚度影响显著.研究结果为板式模块化钢结构节点工程应用提供技术支撑. 展开更多
关键词 板式模块化钢结构 装配式节点 抗震性能 极限层间位移角 滞回性能
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联肢模块化钢结构中节点抗震性能试验研究
5
作者 王浩 赵欣 马国伟 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第4期96-104,共9页
提出一种新型模块化钢结构体系,将改进的模块单元间隔布置并通过联肢单元联接,避免叠梁并柱产生的结构冗余。针对新型结构体系的装配特征,提出一种两侧分别为全焊接与全栓接的梁柱节点。开展3根十字形足尺节点试件的拟静力试验,研究节... 提出一种新型模块化钢结构体系,将改进的模块单元间隔布置并通过联肢单元联接,避免叠梁并柱产生的结构冗余。针对新型结构体系的装配特征,提出一种两侧分别为全焊接与全栓接的梁柱节点。开展3根十字形足尺节点试件的拟静力试验,研究节点的抗震性能,分析节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和耗能能力,探讨竖向拼接螺栓连接方式和核心区柱壁厚度对节点抗震性能的影响规律。结果表明:节点试件左右两侧抗震性能存在差异;联肢侧滞回曲线呈弓形且具有良好的转动能力,模块侧滞回曲线呈梭形但转动能力差;加厚核心区柱壁是提升节点抗震性能的有效手段;竖向拼接采用高强螺栓连接比对穿螺栓连接能更好地提升联肢侧的滞回性能、刚度及耗能能力。 展开更多
关键词 装配式建筑 联肢模块化钢结构 梁柱节点 抗震性能 试验研究
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装配式钢模块柱-柱和梁-梁组合的框架结构及其抗震性能分析 被引量：9
6
作者 杨超 徐亚冲 欧进萍 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第1期34-45,共12页
钢模块装配式框架形成模块柱-柱和梁-梁分离的框架结构,模块之间除了节点连接之外、柱-柱和梁-梁没有连接形成结构整体的柱和梁,模块和模块协同工作并提高结构柱、梁和整体承载与抗震能力的性能没有充分利用和发挥,是这类结构仍需研究... 钢模块装配式框架形成模块柱-柱和梁-梁分离的框架结构,模块之间除了节点连接之外、柱-柱和梁-梁没有连接形成结构整体的柱和梁,模块和模块协同工作并提高结构柱、梁和整体承载与抗震能力的性能没有充分利用和发挥,是这类结构仍需研究和发展的重要方面。本文提出了一种外包钢板柱-柱组合和垫板螺栓连接梁-梁组合的结构形式,并进行了设计与分析,得到简化模拟方法用于整体结构分析,为进一步研究对整体结构抗震性能的影响,设计十层模块化钢结构公寓,并进行罕遇地震动力弹塑性分析。结果表明:设计的模块化框架结构具有较好的抗震性能,钢模块柱-柱和梁-梁组合后,结构的刚度和承载力显著提高,抗震性能得到了明显的提升,能够显著的减少结构的用钢量,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 模块化钢结构 柱-柱组合 梁-梁组合 抗震性能 弹塑性分析
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防屈曲支撑钢框架模块装配式结构及其抗震性能分析 被引量：9
7
作者 杨超 欧进萍 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期917-927,953,共12页
防屈曲支撑是一种兼具承载和耗能的抗侧力构件,相比于普通支撑,具有耗能稳定且延性好的优点,在模块化结构中,防屈曲支撑可作为模块内单元,通过带防屈曲支撑模块单元装配的方式形成防屈曲支撑钢框架模块结构。提出了防屈曲支撑钢框架模... 防屈曲支撑是一种兼具承载和耗能的抗侧力构件,相比于普通支撑,具有耗能稳定且延性好的优点,在模块化结构中,防屈曲支撑可作为模块内单元,通过带防屈曲支撑模块单元装配的方式形成防屈曲支撑钢框架模块结构。提出了防屈曲支撑钢框架模块装配结构体系、防屈曲支撑在模块化结构中的设计要求以及结构体系设计方法,并以20层住宅楼为例进行设计,包括典型高层住宅及其模块划分及结构在小震和大震下的抗震性能进行分析。反应谱分析结果表明:设计的模块化结构能满足规范对结构的各项要求。对布置了普通支撑与等刚度防屈曲支撑的模块化结构进行了静力弹塑性分析,静力弹塑性分析结果表明:在8度罕遇地震下,普通支撑结构部分支撑发生屈曲破环,布置等刚度的防屈曲支撑框架只有第二层出现塑性铰,结构能够经受8度罕遇地震的考验,防屈曲框架结构的初始刚度与普通框架结构一致,但极限承载力明显大于普通支撑框架结构;防屈曲支撑较普通支撑能显著提高模块化结构的承载力,且能率先屈服发挥耗能作用,保护主体结构安全,符合双重抗侧力体系的原则,防屈曲支撑钢框架模块装配式结构体系具有优越的抗震性能,有很好的应用前景。 展开更多
关键词 模块化钢结构 抗震性能 防屈曲支撑 静力弹塑性分析
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新型承插式螺栓连接柱-柱节点抗拉性能研究 被引量：1
8
作者 周凌宇 张珍 +3 位作者 陈浩 张明亮 王其良 刘晓春 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期424-436,共13页
为实现模块化钢结构单元房间的上下连接,提出一种新型承插式螺栓连接柱-柱节点,以有无注浆、承插深度为参数设计并制作3个足尺节点试件,并对其进行抗拉试验,分析了各节点的破坏形态、应变分布以及承载能力等,探讨了该新型节点的抗拉性能... 为实现模块化钢结构单元房间的上下连接,提出一种新型承插式螺栓连接柱-柱节点,以有无注浆、承插深度为参数设计并制作3个足尺节点试件,并对其进行抗拉试验,分析了各节点的破坏形态、应变分布以及承载能力等,探讨了该新型节点的抗拉性能.建立了数值分析模型,进行了轴拉荷载作用下的受力性能参数化分析,研究了承插深度、螺栓直径及内套筒厚度对节点抗拉承载力的影响.基于高强螺栓的抗剪承载力,提出了适用于该新型节点的抗拉承载力计算公式.研究结果表明:该新型节点可将轴向拉力有效传递至高强螺栓,试件破坏时均出现高强螺栓群被剪断,灌浆节点试件发生破坏时,出现钢材与灌浆料界面的黏结破坏及螺栓周围局部灌浆料的压碎;高强螺栓群在拉力荷载作用下呈端部螺栓受剪较大、中心螺栓受剪较小的分布,试件破坏时,各螺栓承受的剪力趋于相等;灌浆节点与无浆节点相比,灌浆料与高强螺栓协同工作性能良好,弹性阶段最大摩擦力平均值提高64.4%,极限抗拉承载力提高14.1%;承插深度由300 mm增至500 mm,节点极限抗拉承载力提高80.9%;承插深度和螺栓直径对节点抗拉承载力影响较大,内套筒厚度对节点抗拉承载力的影响较小;根据提出的节点抗拉承载力计算公式得到的计算值与有限元模拟值吻合良好. 展开更多
关键词 模块化钢结构 柱-柱节点 套筒灌浆 高强螺栓抗剪 参数分析
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