可更换波折钢板剪切耗能型柱脚节点的滞回性能分析

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作者 窦超 杜彦珂 杨潇 《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9期935-946,共12页

针对传统钢框架在地震作用下底层柱脚容易产生塑性损伤的问题,为实现震后结构功能的快速恢复,提出一种可更换波折钢板剪切耗能型柱脚节点.采用经试验验证的有限元数值计算方法,建立新型柱脚节点的有限元模型.通过对此柱脚节点进行往复... 针对传统钢框架在地震作用下底层柱脚容易产生塑性损伤的问题,为实现震后结构功能的快速恢复,提出一种可更换波折钢板剪切耗能型柱脚节点.采用经试验验证的有限元数值计算方法,建立新型柱脚节点的有限元模型.通过对此柱脚节点进行往复加载分析,研究了其滞回性能、应力发展及塑性损伤分布规律,考察了波折钢板宽高比bc/hc、高厚比hc/tc、波形比Ca/Cl及钢柱轴压比n等参数对节点滞回性能的影响规律,给出了关键参数的选取建议,并基于简化受力模型提出了节点承载力计算公式.研究发现:柱脚节点的滞回曲线较为饱满,表现出良好的耗能能力;在往复加载过程中,塑性变形集中在波折钢板上,其他部件均未发生屈服,震后只需更换受损伤的剪切耗能装置即可实现柱脚节点功能的快速恢复.参数分析表明:波折钢板宽高比bc/hc、高厚比hc/tc对柱脚节点承载力和滞回性能影响较大,在初步设计时建议采用0.5≤bc/hc<1.0、hc/tc≤90的波折钢板,同时需控制钢板提供的极限承载力不超过框架柱的边缘屈服承载力,以保证钢柱不发生屈服;钢柱轴压比的增大会加剧P-Δ效应的影响,使得节点承载力显著下降,因此要合理控制轴压比,建议轴压比取值n≤0.4;波折钢板波形比在合理取值下对节点的滞回性能影响不大,推荐取0.1≤Ca/Cl≤0.2.总之,波折钢板剪切耗能型柱脚节点具有承载力高、耗能能力强、损伤控制等特点,在合理设计下可达到减小结构损伤、实现震后可快速修复的目的. 展开更多

关键词 功能可恢复 柱脚节点 波折钢板 滞回性能 设计方法

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板式塔塔板主要结构尺寸的新设计方法——负荷性能图法 被引量：6

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作者 吴兆亮 邸进申 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期23-26,共4页

通常在板式塔设计过程中，为了保证上操作弹性和下操作弹性之值，需反复调整塔板各结构尺寸。本文提出由负荷性能图中各性能曲线计算式直接确定塔板主要结构尺寸，称其为负荷性能图法。通过浮阀塔负荷性能图中各性能曲线与塔板各主要结... 通常在板式塔设计过程中，为了保证上操作弹性和下操作弹性之值，需反复调整塔板各结构尺寸。本文提出由负荷性能图中各性能曲线计算式直接确定塔板主要结构尺寸，称其为负荷性能图法。通过浮阀塔负荷性能图中各性能曲线与塔板各主要结构尺寸的简要分析，阐述了设计步骤。该法计算简单，能有效提高设计速度。 展开更多

关键词 板式塔设计 负荷性能图 塔板 化工设备

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钢筋混凝土框架柱的变形能力及基于性能的抗震设计方法 被引量：29

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作者 吕西林 周定松 蒋欢军 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第6期53-61,共9页

框架柱的变形能力主要取决于轴压比和约束箍筋用量,本文建立了柱塑性铰区配箍特征值λcv、轴压比n及塑性铰极限转动量puθlc之间的函数关系,即λcv-n-puθlc关系式,并与柱试验数据进行了对比,计算公式与试验结果在平均意义上吻合很好。... 框架柱的变形能力主要取决于轴压比和约束箍筋用量,本文建立了柱塑性铰区配箍特征值λcv、轴压比n及塑性铰极限转动量puθlc之间的函数关系,即λcv-n-puθlc关系式,并与柱试验数据进行了对比,计算公式与试验结果在平均意义上吻合很好。文中推导了柱截面λcv-n-μc关系式,建立了配箍特征值λcv、轴压比n、柱曲率延性μc之间的关系。在本文公式的基础上,讨论了按现行抗震设计规范最小配箍要求的RC框架柱所达到的最大变形能力,同时指出规范的构造要求并不总满足特定的变形要求。文中提出了框架柱的性能设计方程,给出了框架柱在指定性能目标D I下基于性能的抗震设计方法的基本过程。 展开更多

关键词 框架柱 变形能力 性能设计方程 基于性能的设计方法

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南京长江第三大桥钢塔柱设计与加工 被引量：25

4

作者 崔冰 孟凡超 +1 位作者 冯良平 董萌 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期42-47,共6页

南京长江三桥钢混结合区置于索塔下横梁顶面。为避免涡激振动和驰振,通过10种切角方案和3种切角形式断面不同攻角情况下风洞试验对塔柱进行选型,并在塔端设置一组制振设备,以控制索塔架设过程中的振动。节段连接采用高强度螺栓。使用AN... 南京长江三桥钢混结合区置于索塔下横梁顶面。为避免涡激振动和驰振,通过10种切角方案和3种切角形式断面不同攻角情况下风洞试验对塔柱进行选型,并在塔端设置一组制振设备,以控制索塔架设过程中的振动。节段连接采用高强度螺栓。使用ANSYS程序进行结构有限元分析,对最不利的施工状态进行检算。在工厂制造板块和锚箱,在工地组焊钢塔柱节段,在桥位进行钢塔柱节段安装。通过焊接评定试验,确定焊接工艺和焊接顺序,采用大型数显端面加工落地铣镗床和精密测量设备,确保加工精度。 展开更多

关键词 斜拉桥 南京长江三桥 钢塔柱 设计 加工

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超大承载力端板连接节点有限元分析和设计方法 被引量：8

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作者 陈学森 施刚 +3 位作者 王东洋 赵俊林 郁汉明 魏东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期19-27,34,共10页

超大承载力端板连接节点能够提供比普通构造的端板连接节点和大承载力端板连接节点更大的抗弯承载力,可以应用于大跨或重载钢结构中。由于超大承载力端板连接节点的螺栓拉力分布不均匀、端板受力状态复杂,现有的端板连接节点设计方法不... 超大承载力端板连接节点能够提供比普通构造的端板连接节点和大承载力端板连接节点更大的抗弯承载力,可以应用于大跨或重载钢结构中。由于超大承载力端板连接节点的螺栓拉力分布不均匀、端板受力状态复杂,现有的端板连接节点设计方法不能直接应用。此文建立超大承载力端板连接节点的有限元模型,通过已有试验验证模型的可靠性;利用有限元模型分析单调荷载下超大承载力端板连接节点的受力性能,提出弯矩作用下受拉区端板的屈服线模型和受拉区螺栓承担拉力的分布模型。在所提模型的基础上基于我国规范提出超大承载力端板连接节点的抗弯承载力设计方法。比较所提设计方法得到的节点抗弯承载力设计值与有限元得到的屈服承载力,在我国规范规定的高强度螺栓受拉极限状态条件下所提方法得到的设计结果偏于安全。 展开更多

关键词 钢结构 超大承载力 端板连接 设计方法 有限元分析

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非加劲钢板剪力墙抗剪承载力参数分析 被引量：2

6

作者 石永久 徐建 +2 位作者 戴国欣 王元清 杨蔚彪 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期429-436,共8页

目的研究非加劲钢板剪力墙在侧向荷载作用下墙板的抗剪承载力,对钢板剪力墙边缘柱面内、面外刚度进行分析,为编制其设计方法提供理论依据.方法利用通用有限元软件ANSYS建立有限元模型,以参数分析方式研究了柱面内、面外刚度,高厚比λ以... 目的研究非加劲钢板剪力墙在侧向荷载作用下墙板的抗剪承载力,对钢板剪力墙边缘柱面内、面外刚度进行分析,为编制其设计方法提供理论依据.方法利用通用有限元软件ANSYS建立有限元模型,以参数分析方式研究了柱面内、面外刚度,高厚比λ以及跨高比L/h三个主要因素对墙板承载力的影响,并进行对比分析.结果建议非加劲钢板剪力墙与墙板相连边缘柱面内刚度ωh≤2.5、面外刚度/面内刚度≥0.2;在此基础上进行高厚比、跨高比因素影响下的参数分析,将有限元结果与现有中国规范计算结果进行对比,结果表明非加劲薄钢板剪力墙仍有较大潜力可以利用.结论笔者建议边缘柱面内、面外刚度形式简单合理,可用于设计时边缘柱的构造需求;现有规范设计方法大大低估了非加劲薄钢板剪力墙的承载力存在不足. 展开更多

关键词 非加劲钢板剪力墙 屈曲后强度 柱刚度 有限元分析 设计方法

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圆钢管混凝土压弯构件承载力设计方法比较 被引量：2

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作者 马欣伯 张素梅 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期536-541,共6页

对美国AISC-LRFD(99)规程、欧洲Eurocode 4(EC4-94)规程、日本AIJ规程以及中国JCJ 01-89规程、CECS规程、DL/T5085-1999规程、中国福建DBJ 13-51-2003规程等7部国内外典型圆钢管混凝土设计规程中压弯构件承载力设计公式的特点及计算结... 对美国AISC-LRFD(99)规程、欧洲Eurocode 4(EC4-94)规程、日本AIJ规程以及中国JCJ 01-89规程、CECS规程、DL/T5085-1999规程、中国福建DBJ 13-51-2003规程等7部国内外典型圆钢管混凝土设计规程中压弯构件承载力设计公式的特点及计算结果进行较为详细的比较,同时检验了各部规程计算结果与搜集到的285个试验数据及满足各部规程参数限制条件下试验数据的吻合程度. 展开更多

关键词 圆钢管混凝土 压弯构件 承载力 设计方法 规程

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基于杆系模型的钢板外包式伸臂桁架-核心筒剪力墙节点设计方法研究 被引量：1

8

作者 聂建国 丁然 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1-10,共10页

伸臂桁架在高层、超高层建筑中应用广泛,其中伸臂桁架与核心筒剪力墙连接节点至关重要。本文对一种新型的钢板外包式伸臂桁架与核心筒剪力墙节点进行非线性数值模拟,对有限元模型与实际结构的相似性进行了分析,重点研究了节点外包钢板... 伸臂桁架在高层、超高层建筑中应用广泛,其中伸臂桁架与核心筒剪力墙连接节点至关重要。本文对一种新型的钢板外包式伸臂桁架与核心筒剪力墙节点进行非线性数值模拟,对有限元模型与实际结构的相似性进行了分析,重点研究了节点外包钢板和端柱的受力机理,提炼出关键参数和设计原则,随后建立了相应的计算公式,最后对杆系计算模型进行了修正并提出完整的节点设计流程。分析结果表明,本文简化的有限元分析模型合理,可以反映真实结构中节点的受力情况。外包钢板的轴力衰减速率是确定外包钢板长度的关键参数,随混凝土强度、轴力增加和外包钢板高度的降低,轴力衰减速率均有明显增加。端柱外包钢板的应力水平以及连梁轴力分担比例和节点水平位移随端柱高度的收敛性可以作为确定端柱高度的原则,随端柱长度和水平荷载的增加,端柱高度均有明显增加。通过与精细有限元模型结果进行对比,证明修正后的杆系计算模型简便易行且具有较高精度。本文研究为这种新型伸臂桁架-核心筒剪力墙节点在工程中的应用提供了完整的设计方法。 展开更多

关键词 伸臂桁架 外包钢板 组合节点 设计方法 杆系模型

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基于广义塑性铰线法的压弯钢构件极限承载力计算 被引量：1

9

作者 陈以一 何雅雯 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2016年第6期14-23,共10页

采用广义塑性铰线法对H形截面钢构件绕强轴压弯区段板件组的极限状态进行了分析,并选用合理假定求解受压翼缘屈曲后达到的极限承载力;分析了表征极限状态截面的应力分布,并研究了周边板件约束与受压翼缘板件厚实程度对屈曲翼缘发展塑性... 采用广义塑性铰线法对H形截面钢构件绕强轴压弯区段板件组的极限状态进行了分析,并选用合理假定求解受压翼缘屈曲后达到的极限承载力;分析了表征极限状态截面的应力分布,并研究了周边板件约束与受压翼缘板件厚实程度对屈曲翼缘发展塑性的影响;采用考虑板件屈曲相关的等效荷载法分析了构件截面极限状态应力分布,针对广义塑性铰线法相对于传统塑性铰线法的适用性拓展及其应用现状,分析其存在的问题并做出解答;将计算结果与试验结果及有限元结果进行了对比。结果表明:基于广义塑性铰线法可准确预判构件绕强轴压弯的极限承载力。 展开更多

关键词 广义塑性铰线法 H形截面 压弯钢构件 局部失稳 板件相关作用 极限承载力

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混凝土板抗冲切配筋研究进展 被引量：1

10

作者 周朝阳 何任远 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期13-16,27,共5页

配置抗冲切钢筋通常是提高平板结构抗冲切能力的最合适措施 .几十年来 ,国内外对抗冲切配筋问题开展了相当规模的研究 .本文总结性地按其作用方式及设计方法 ,将迄今所有的抗冲切配筋型式平行地分为基本的两类 :型钢抗剪头 (架 )和线钢... 配置抗冲切钢筋通常是提高平板结构抗冲切能力的最合适措施 .几十年来 ,国内外对抗冲切配筋问题开展了相当规模的研究 .本文总结性地按其作用方式及设计方法 ,将迄今所有的抗冲切配筋型式平行地分为基本的两类 :型钢抗剪头 (架 )和线钢抗剪肢 (栓 ) .还提出了抗冲切配筋选型的 3E标准 ,并扼要介绍了据此研制的三种新型配筋的特点 .最后 ,指出了国际上现行研究方法所存在的概念缺陷以及笔者所提出的解决办法 . 展开更多

关键词 混凝土板 抗冲切配筋 平板结构 板柱连接 配筋型式 设计方法

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新型梁柱装配式刚性节点三种设计方法对比分析 被引量：4

11

作者 刘克新 郁有升 +1 位作者 魏丽 王燕 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期84-90,共7页

梁柱装配式刚性节点是一种新型节点,它具有构造简单、整体性能高、安装方便等优点。分别采用等强度设计法、精确设计法和简化设计法对新型梁柱装配式刚性节点进行设计。在此基础上,考虑几何、材料和状态三重非线性,利用ABAQUS软件对节... 梁柱装配式刚性节点是一种新型节点,它具有构造简单、整体性能高、安装方便等优点。分别采用等强度设计法、精确设计法和简化设计法对新型梁柱装配式刚性节点进行设计。在此基础上,考虑几何、材料和状态三重非线性,利用ABAQUS软件对节点进行了非线性有限元分析,得到了节点在单调荷载作用下的荷载-位移曲线及低周反复荷载作用下的滞回曲线,研究了按不同方法设计的节点的力学性能。研究结果表明:按照等强度法设计的节点具有较高的承载力,且在低周反复荷载作用下的滞回曲线较饱满,滞回环面积较大,表现出了良好的耗能性能。建议在设计此种形式节点时,优先考虑等强度设计法。 展开更多

关键词 梁柱装配式刚性节点 设计方法 非线性 承载能力 滞回性能

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抽水蓄能电站厂房板梁柱体系抗振性能研究 被引量：3

12

作者 侯加浩 傅丹 +1 位作者 伍鹤皋 刘晓勇 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第6期213-217,221,共6页

为研究抽水蓄能电站厂房板梁柱体系的抗振性能,结合某实际工程建立了三维有限元模型,对板梁、厚板和厚板+边梁三种楼板结构的自振特性和流道脉动压力作用下的动力响应开展了研究。研究发现,在厂房四周边界条件相同的情况下,三种楼板结... 为研究抽水蓄能电站厂房板梁柱体系的抗振性能,结合某实际工程建立了三维有限元模型,对板梁、厚板和厚板+边梁三种楼板结构的自振特性和流道脉动压力作用下的动力响应开展了研究。研究发现,在厂房四周边界条件相同的情况下,三种楼板结构型式和楼板厚度、立柱截面尺寸的小幅调整对他们的自振特性影响有限;但从减小楼板强迫振动响应峰值的角度分析,当蜗壳流道内激振频率分别在35~45、50~60、65~75 Hz时,相对较优的结构型式分别为厚板+边梁、板梁、纯厚板,且增加板厚可以减小振动响应。另外,当厂房内激振频率与立柱自振频率相近时,增加立柱截面尺寸对降低立柱振动响应具有较明显的效果。考虑到抽水蓄能电站厂房内振源复杂,建议以转轮叶片数频率及其两倍频率为主要目标,通过动力有限元方法开展抽水蓄能电站厂房结构的抗振优化设计。 展开更多

关键词 水工结构 抽水蓄能电站厂房 板梁柱体系 动力特性 抗振设计 有限单元法

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液态烃脱硫筛板抽提塔的工艺设计 被引量：4

13

作者 刘思明 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第3期59-64,共6页

本文在设计和生产实践的基础上,提出液态烃脱硫筛板抽提塔工艺设计计算方法;并评述不同计算方法对筛孔直径、开孔率、过孔速度等进行的选择,解决了目前国内液态烃脱硫抽提塔塔顶“带液”和塔径选用过大等问题。

关键词 轻烃 回收 筛板抽提塔 脱硫

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碎石桩地基的承载力 被引量：1

14

作者 郭蔚东 钱鸿缙 《西安冶金建筑学院学报》 CSCD 1990年第2期106-112,共7页

本文提出用塑性能量法来求柔性桩地基承载力的新方法。对不同破坏型式的单桩用塑性理论分别建立了相应的承载力计算式,进而提出碎石桩地基承载力的实用计算方法。最后通过对26个工程大量载荷试验结果与计算值的对比,给出了计算不同土质... 本文提出用塑性能量法来求柔性桩地基承载力的新方法。对不同破坏型式的单桩用塑性理论分别建立了相应的承载力计算式,进而提出碎石桩地基承载力的实用计算方法。最后通过对26个工程大量载荷试验结果与计算值的对比,给出了计算不同土质中的碎石桩地基承载力所需的能量参数d_cf值,可供设计参考。 展开更多

关键词 碎石桩 地基 承载力

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