碳纤维复合材料格栅端框连接结构拉伸承载性能预测与试验验证

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作者 何志明 张雪乐 +2 位作者 李茂 韩涵 江大志 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期90-96,共7页

碳纤维复合材料格栅结构凭借其优异的承载能力和减重效果,在航空航天、汽车工业、建筑结构等多个领域展现出广阔的应用潜力。然而,由于其特殊的网格构型,连接结构的设计异常复杂且充满挑战,这些都成为制约其发挥承载性能和减重优势的关... 碳纤维复合材料格栅结构凭借其优异的承载能力和减重效果,在航空航天、汽车工业、建筑结构等多个领域展现出广阔的应用潜力。然而,由于其特殊的网格构型,连接结构的设计异常复杂且充满挑战,这些都成为制约其发挥承载性能和减重优势的关键因素。以Kagome格栅为具体案例,通过有限元模拟和试验验证,深入探究格栅端框连接结构设计及承载性能。采用铺层交替搭接工艺,整体制备格栅X型结构单元。在拉伸加载过程中,其破坏模式表现为上端横向肋条断裂及X交叉点处肋条基体的拉伸破坏。与试验研究结果相比,采用Hashing破坏准则和Camanho渐进损伤有限元模型预测时误差为13.3%。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 格栅结构 连接结构 有限元模型 拉伸载荷

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带狗骨式钢梁的端板-高强螺栓连接梁柱节点抗震性能试验研究

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作者 罗李亭 陈娟 +2 位作者 张岩 何梓湘 李瑞涛 《世界地震工程》 北大核心 2025年第3期177-185,共9页

为解决当前装配式混凝土结构细部构造复杂、湿作业量较大、施工速度较慢和抗震性能较差等缺点,以节点连接形式和梁端翼缘削弱深度为试验变量,设计并制作了2个带狗骨式削弱钢梁段的端板-高强螺栓连接装配式混凝土框架梁柱节点和1个现浇... 为解决当前装配式混凝土结构细部构造复杂、湿作业量较大、施工速度较慢和抗震性能较差等缺点,以节点连接形式和梁端翼缘削弱深度为试验变量,设计并制作了2个带狗骨式削弱钢梁段的端板-高强螺栓连接装配式混凝土框架梁柱节点和1个现浇整体式梁柱节点,对其进行低周往复荷载试验。通过观测与分析,得到了低周往复荷载作用下节点连接形式和梁端翼缘削弱深度对节点试件的破坏模式、滞回特征、骨架曲线、延性性能、耗能能力和刚度退化的影响。结果表明:现浇式节点和装配式节点试件均表现出梁铰型破坏模式,现浇式节点梁端混凝土开裂并脱落,装配式节点梁端削弱段翼缘和腹板鼓曲变形,柱和节点核心区混凝土表面无裂缝产生,塑性变形集中在梁端削弱段塑性铰处;试件破坏时,节点的位移延性系数为3.40~3.86,等效黏滞阻尼系数为0.34~0.46,节点均具有较好的抗震性能;与现浇式节点相比,装配式节点的滞回曲线更饱满、承载力更高,延性系数、等效黏滞阻尼系数和刚度更大;梁端翼缘狗骨式削弱的深度对节点抗震性能影响较大,适当削弱装配式节点梁端翼缘能提高节点的抗震性能,但当梁端狗骨式削弱深度过大时,节点的耗能能力会受到不利影响。研究成果可为端板-高强螺栓连接形式在装配式混凝土框架结构中的应用提供试验依据。 展开更多

关键词 混凝土框架梁-柱节点 狗骨式削弱 塑性铰 端板-高强螺栓 抗震性能

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门式刚架端板节点在火灾下的力学性能研究 被引量：1

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作者 何余良 徐伟良 +2 位作者 孙新阳 方垒 张洪亮 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期342-345,354,共5页

通过采用不同国家和组织的高温下钢材特性,先用ANSYS软件对门式刚架端板半刚性节点进行抗火模拟计算,得出了节点在高温下的M—θ—T曲线关系和临界温度,再与王永卫等[1]所获得高温下理论公式的计算结果进行比较,两者吻合较好,从而验证了... 通过采用不同国家和组织的高温下钢材特性,先用ANSYS软件对门式刚架端板半刚性节点进行抗火模拟计算,得出了节点在高温下的M—θ—T曲线关系和临界温度,再与王永卫等[1]所获得高温下理论公式的计算结果进行比较,两者吻合较好,从而验证了ANSYS模型计算方法的正确性和可靠性,同时得出在进行ANSYS模型抗火计算时,采用EC3高温下钢材特性较为合理. 展开更多

关键词 门式刚架 端板节点 θT-T曲线关系 临界温度

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端板连接组合节点初始转动刚度分析 被引量：2

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作者 舒兴平 张再华 王元清 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期12-15,共4页

利用欧洲规范3与欧洲规范4介绍的组件法思想,针对已有的端板连接组合节点初始转动刚度分析方法的不足,提出了端板连接组合节点负弯矩作用下节点初始转动刚度的详细计算步骤;考虑板内纵筋与剪力栓钉竖向位置的不同及桩腹板加劲肋的影响,... 利用欧洲规范3与欧洲规范4介绍的组件法思想,针对已有的端板连接组合节点初始转动刚度分析方法的不足,提出了端板连接组合节点负弯矩作用下节点初始转动刚度的详细计算步骤;考虑板内纵筋与剪力栓钉竖向位置的不同及桩腹板加劲肋的影响,给出了初始转动刚度组件法分析模型.将分析结果与试验结果进行了比较验证,结果表明该分析方法精度较好,能够用于工程设计中对该类节点初始转动刚度的预测. 展开更多

关键词 钢-混凝土组合钢框架 端板连接 组合节点 初始转动刚度

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节点连接形式对轻型门式刚架滞回性能影响研究 被引量：2

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作者 王振山 苏明周 +1 位作者 马辉 潘秀珍 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2015年第4期179-189,共11页

本文针对端板竖放、平放和斜放柱脚铰接1/2榀1/2缩尺变截面门式刚架进行滞回性能研究,每种连接形式3个试件。试验对比分析了不同端板连接的破坏形式、P-Δ滞回曲线、骨架曲线、刚度退化情况以及螺栓的内力分布规律。研究结果表明:3种连... 本文针对端板竖放、平放和斜放柱脚铰接1/2榀1/2缩尺变截面门式刚架进行滞回性能研究,每种连接形式3个试件。试验对比分析了不同端板连接的破坏形式、P-Δ滞回曲线、骨架曲线、刚度退化情况以及螺栓的内力分布规律。研究结果表明:3种连接形式的门式刚架塑性变形能力较差,耗能能力较低;端板越厚、螺栓等级越高、数量越多的节点刚度越大,但后期刚度退化越严重。端板竖放与平放连接接近刚性节点,斜放节点的变形能力优于其它两种形式,相应的刚架耗能能力也较好,但承载力较低;综合分析破坏模式、承载力和变形能力等,建议设计时优先选用端板竖放连接形式。 展开更多

关键词 门式刚架 滞回性能 节点形式 端板连接

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柱端铰型受控摇摆式钢筋混凝土框架抗震性能的振动台试验研究 被引量：33

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作者 鲁亮 江乐 +1 位作者 李鸿 吕西林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期193-198,216,共7页

柱端铰型受控摇摆式钢筋混凝土框架结构,是经过特殊节点设计与结构控制理论相结合而形成的一种新型消能减震结构体系。通过对一个缩尺比1/3的三层三跨摇摆框架模型和一个同尺寸的常规钢筋混凝土模型进行模拟地震振动台对比试验,研究模... 柱端铰型受控摇摆式钢筋混凝土框架结构,是经过特殊节点设计与结构控制理论相结合而形成的一种新型消能减震结构体系。通过对一个缩尺比1/3的三层三跨摇摆框架模型和一个同尺寸的常规钢筋混凝土模型进行模拟地震振动台对比试验,研究模型结构在不同水准地震作用下的动力特性、加速度响应、位移响应,分析结构的抗震性能。试验结果表明柱端铰型受控摇摆式钢筋混凝土框架集中耗能机制明确,地震作用后能自主复位,主体承重构件在大震下保持完好,是一种免损伤的新型结构体系。 展开更多

关键词 摇摆框架 节点设计 振动台试验 抗震性能 柱端铰

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柱端铰型受控摇摆式RC框架节点刚度取值研究 被引量：1

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作者 鲁亮 夏婉秋 樊宇 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期27-34,共8页

柱端铰型受控摇摆式钢筋混凝土框架(CR-RCFC)是一种新型可恢复功能结构.首先介绍CR-RCFC结构节点构造形式,以及常规框架结构、CR-RCFC结构的ABAQUS有限元模型,并对比振动台试验结果验证CR-RCFC有限元建模的合理性.利用基于站台和地震信... 柱端铰型受控摇摆式钢筋混凝土框架(CR-RCFC)是一种新型可恢复功能结构.首先介绍CR-RCFC结构节点构造形式,以及常规框架结构、CR-RCFC结构的ABAQUS有限元模型,并对比振动台试验结果验证CR-RCFC有限元建模的合理性.利用基于站台和地震信息的地震动记录选取方法选取10条地震动曲线,输入到CR-RCFC有限元模型中,模拟不同节点刚度比下结构的自振频率和动力时程响应.最后定义层间位移放大系数α和基底减震系数β,并选取层间位移响应和基底剪力响应作为最优抗侧刚度的控制参数.对CRRCFC结构进行弹塑性时程分析,比较结构在不同地震动作用下的结构层间位移和基底剪力响应,分析节点刚度对层间位移放大系数α和基底减震系数β的影响,求得满足抗震设计要求的节点相对刚度比取值范围. 展开更多

关键词 柱端铰 受控摇摆框架 节点刚度 动力时程响应

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基于神经网络技术的复杂框架结构节点损伤的两步诊断法 被引量：35

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作者 瞿伟廉 陈伟 李秋胜 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期37-45,共9页

大量研究表明,对于发生损伤的大型复杂结构,采用常规的一步方法进行损伤诊断将是十分困难,甚至是不可能的。因此,本文对多层及高层复杂框架结构节点损伤,提出了基于神经网络技术的两步诊断方法,此方法先将结构划分为n个子区域,将损伤引... 大量研究表明,对于发生损伤的大型复杂结构,采用常规的一步方法进行损伤诊断将是十分困难,甚至是不可能的。因此,本文对多层及高层复杂框架结构节点损伤,提出了基于神经网络技术的两步诊断方法,此方法先将结构划分为n个子区域,将损伤引起的结构前n阶模态频率变化比与损伤区域的关系输入概率神经网络,建立系统,进行损伤子区域判定;然后将结构损伤子区域内第二阶杆端应变模态变化量与节点损伤位置和损伤程度的关系输入径向基神经网络,建立系统,进行损伤位置和损伤程度具体诊断。数值仿真分析结果表明,此方法可对多层及高层框架结构的地震节点损伤做出成功诊断,且具有较好的抗干扰能力。 展开更多

关键词 框架结构 节点 损伤诊断 杆端应变模态 神经网络

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薄柔钢框架刚性端板连接节点的设计方法 被引量：1

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作者 王素芳 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第1期111-116,共6页

通过对已有试验结果的分析、公式推导和节点参数计算,指出影响端板连接节点刚度的关键因素是节点域刚度,提高节点刚度最有效的措施是提高节点域刚度.提出薄柔钢框架中刚性端板连接节点的设计方法,根据薄柔构件的特点,在现行规范基础上... 通过对已有试验结果的分析、公式推导和节点参数计算,指出影响端板连接节点刚度的关键因素是节点域刚度,提高节点刚度最有效的措施是提高节点域刚度.提出薄柔钢框架中刚性端板连接节点的设计方法,根据薄柔构件的特点,在现行规范基础上对节点组件的设计作了修改和补充,对节点增加了刚度计算和刚性判断.当初步设计的节点不满足刚接要求时,提出了加厚节点域柱腹板的调整措施.按照此方法设计的端板连接节点可以被认为是刚性节点. 展开更多

关键词 钢结构 端板连接 刚性节点 薄柔钢框架 节点域

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方钢管混凝土平面框架的恢复力模型研究 被引量：5

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作者 王先铁 周超 +2 位作者 马尤苏夫 杨航东 王连坤 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第5期94-99,共6页

为了研究方钢管混凝土框架的滞回性能,进行了3榀采用穿芯高强螺栓-端板节点的方钢管混凝土柱-钢梁平面框架拟静力试验,分析了轴压比和梁柱线刚度比对框架抗震性能的影响。结果表明:试件的滞回曲线均为饱满的梭形;增大轴压比,可以提高框... 为了研究方钢管混凝土框架的滞回性能,进行了3榀采用穿芯高强螺栓-端板节点的方钢管混凝土柱-钢梁平面框架拟静力试验,分析了轴压比和梁柱线刚度比对框架抗震性能的影响。结果表明:试件的滞回曲线均为饱满的梭形;增大轴压比,可以提高框架的耗能能力,但降低了框架的延性和水平承载力;增大梁柱线刚度比,可以提高框架的水平承载力,但会降低框架的延性和耗能能力。在试验研究基础上,结合理论分析,提出了适用于穿芯高强螺栓-端板节点的方钢管混凝土柱-钢梁平面框架的简化恢复力模型。恢复力模型所得滞回曲线与试验滞回曲线吻合较好。 展开更多

关键词 方钢管混凝土框架 穿芯高强螺栓-端板节点 滞回性能 骨架曲线 恢复力模型

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外伸式端板连接型钢-混凝土组合节点恢复力模型研究 被引量：2

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作者 陈伟伟 李升才 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期105-113,共9页

通过对7个外伸式端板连接蜂窝钢梁-复合焊接环式箍筋混凝土柱节点组合试件进行低周反复荷载作用下的拟静力试验,分析了不同的螺栓数量、直径以及不同排列方式下节点的抗震性能,建立了该种组合节点的恢复力模型。试验结果表明:螺栓数目... 通过对7个外伸式端板连接蜂窝钢梁-复合焊接环式箍筋混凝土柱节点组合试件进行低周反复荷载作用下的拟静力试验,分析了不同的螺栓数量、直径以及不同排列方式下节点的抗震性能,建立了该种组合节点的恢复力模型。试验结果表明:螺栓数目多、直径大的试件,抗震性能好;8个螺栓排成四行两列的节点为最合理的节点形式;建议的恢复力模型骨架曲线与试验骨架曲线符合较好,可供外伸式端板连接型钢梁-混凝土柱组合节点组成框架结构的弹塑性地震反应分析参考。 展开更多

关键词 外伸式端板 组合节点 框架结构 恢复力模型 拟静力试验

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门式刚架梁柱节点的合理计算

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作者 冯海悦 冯东 +1 位作者 朱莎 汪一骏 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期112-116,共5页

目前普遍采用的门式刚架斜梁与柱的连接端板及高强度螺栓的计算方法有较大的安全隐患,本文通过理论计算分析,提出改进建议,以便今后可安全合理地应用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》.

关键词 门式刚架 节点 端板 高强度螺栓

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