新型钢框架梁柱T型节点抗震性能试验研究

根据钢框架强柱弱梁的抗震设计原则，按照有效控制粱上塑性铰位置的思路，采用在粱腹板进行开孔削弱的节点形式，通过开孔位置与大小控制节点处的塑性铰形成位置，同时进行了反复荷载历程下的5组试件破坏试验，探讨了粱柱节点的滞回性能、节点破坏模式及其极限承载力，并进行对比分析．研究结果表明，采用腹板开孔的构造形式，可以大大缓解节点处的高三轴应力状态，使节点的破坏模式从脆性破坏转变为粱的局部屈曲破坏，降低了连接焊缝发生脆性破坏的可能性，很大程度地改善了节点延性性能。     

预应力腹板开洞钢-木组合梁抗弯性能研究

【目的】为了研究体外预应力腹板开洞钢-木组合梁在四点弯曲静载作用下的变形和受力性能。【方法】通过有限元软件ABAQUS建立三维实体模型,研究预应力钢绞线布置形式和洞口形状等参数对组合梁刚度、变形和承载能力的影响规律和程度。【结果】结果表明：设置预应力钢绞线可以显著提高组合梁的刚度和承载力,使折线型的初始刚度和屈服承载力分别增强41%和25%,直线型效果次之;未设置预应力的组合梁跨中洞口处容易发生应力集中和较大变形;洞口形状影响洞口区域应力重分布情况,长方形洞口底部两侧容易出现塑性铰,正方形洞口这种现象得到部分改善,圆形洞口底端钝角容易发生应力集中和变形。【结论】选择合适的预应力钢绞线布置形式和洞口形状可以显著提高腹板开洞对钢-木组合梁刚度和承载力,减少变形程度。     

转体球铰支座受力分析研究

转体铰支座作为转体桥梁的关键部位,其稳定工作影响着整个桥梁的稳定性.因此,研究转体铰支座的受力状态,通过有限元软件模拟球铰支座的变形及受力特性十分必要.本研究运用弹性力学、接触力学和有限元的相关知识,分析研究转体桥梁球铰支座的稳定性,模拟球铰支座的受力状态,可为同类型的转体桥梁的设计和施工提供借鉴.     

深部软岩地层沿空巷道围岩稳定性数值模拟研究

依据城郊煤矿21403轨道平巷的实际地质资料,建立了软岩地层沿空巷道围岩稳定性的FLAC~(3D)数值计算模型,分析了巷道掘进过程中围岩的应力场、位移场和塑性区的变化规律,研究了工作面回采对沿空巷道围岩稳定性的影响规律,讨论了煤柱留设宽度对巷道围岩应力场、位移场和塑性区的影响规律,确定了合理的煤柱留设宽度。研究结果表明:(1)轨道平巷掘进后,顶底部的应力场、位移场和塑性区均大于巷道两帮,应加强巷道顶底板支护强度;四角出现了显著的应力集中区,应对四角位置岩体进行特殊处理。(2)沿空巷道煤柱帮最大应力出现在采空区前沿约5 m的位置,其值随工作面回采出现周期性的变化,应力集中系数约为1.9。(3)巷道围岩的应力场、位移场和塑性区均随煤柱留设宽度的减小而增大,煤柱留设宽度应不小于10 m。     

混凝土框架结构破坏机制研究分析

震后框架结构多为“强梁弱柱”破坏,即框架柱破坏严重,框架梁震害较轻.针对该问题,运用SAP2000软件,以某实际工程为例,采用静力非线性分析方法对框架结构在地震作用下的塑性破坏机制进行研究,采用增大框架柱钢筋强度等级及柱端弯矩增大系数两种方法改善结构破坏机制.结果表明两种方法均能增大柱的抗弯强度,增大结构延性,实现框架结构的强柱弱梁机制.     

基于单处铰缝破坏的装配式空心板桥横向分布系数研究

空心板梁的铰缝损伤现象十分普遍。为得到车辆荷载作用下铰缝损伤的分布长度及铰缝损伤分布位置对荷载横向分布系数的影响趋势,对一座预应力装配式空心板桥建立梁格法模型模拟车辆荷载工况下的空心板最不利受力情况进行研究。结果表明:铰缝损伤的分布长度和分布位置对空心板桥荷载横向分布的影响存在显著不同,铰缝损伤造成的桥梁局部刚度和约束降低,极大地影响着桥梁结构的荷载横向分布系数。     

带约束屈曲支撑的混合结构整体协同工作性能研究

针对混合结构中下部框架结构强弱轴方向的侧向刚度差别,对约束屈曲支撑采用不同的布置方案.选择位移比和周期比作为该结构体系整体协同工作的参数,将考虑上部网架的混合结构体系整体协同工作性能进行罕遇地震下的时程分析.结果表明:双向布置的约束屈曲支撑能够明显改变位移比和周期比,提升结构体系的抗震性能,对混合结构整体协同工作性能贡献最大.     

基于可控度/鲁棒性的框架结构综合设计研究

在对框架结构进行振动主动控制时,为获得尽量大的系统可控度和良好的鲁棒性,把结构设计与控制器设计相结合进行综合设计,在保证框架结构基本性能的前提下重新修改原结构以达到较好的控制效果.此外在优化过程中,考虑到综合设计计算较复杂且计算量也较大,文中引入了改进的遗传算法,通过改进将其应用于综合设计.最后给出了计算实例,该算例表明这一方法是有效的.     

带橡胶球铰的车用推力杆稳定性分析

车用推力杆在极限承载下会发生忽然弯曲而导致结构失稳破坏,影响车辆运行安全.本文对车用推力杆的稳定性进行了分析,建立了带橡胶球铰的失稳临界载荷数学模型,通过对推力杆屈曲模态的分析,进一步验证了该模型的可行性.由于考虑了球铰弹性支撑的作用,该计算方法更具有指导意义和工程价值.     

雷达天线翻转架车方案设计及研究

为了实现雷达天线对不同目标的观测,设计一套翻转架车结构,即采用电动缸作为动力来源的四杆机构来实现雷达天线0°~90°的翻转。方案一中雷达重心位置相对于铰链偏心安装,在翻转过程中重心会由一侧到另一侧;方案二中重心位置在翻转过程中始终位于同一侧。通过对该结构进行简化,得到其数学模型和目标函数,运用MATLAB函数进行铰点的优化,最终得到一组最优铰点,使电动缸的长度最短、推力最小,通过优化设计既减小了装置尺寸,又降低了对电动缸的配置要求。     

考虑楼板效应的钢结构地震反应对比分析

以10层钢结构为研究对象,在罕遇地震作用下,通过ANSYS有限元数值方法,对纯框架结构及偏心耗能支撑结构在考虑楼板作用与不考虑楼板作用情况下结构的地震响应进行了比较分析,结果表明:在考虑楼板作用下纯框架结构顶层位移X、Y方向分别减小了31.3%和33.9%;结构顶层加速度X、Y方向分别增大了39.7%和45.2%.由于楼板的约束效应,结构的整体刚度增加,自振周期减小.考虑比不考虑楼板作用同样的耗能结构耗能能力减小了,在分析耗能结构时不能忽略楼板作用.分析结果为钢结构抗震设计提供了参考.     

有侧移钢框架考虑剪切变形的计算长度系数

通过建立有侧移半刚接钢框架计算模型,推导出了有侧移半刚接钢框架柱考虑剪切变形影响的稳定方程和计算长度系数μ值的计算公式.通过与刚性连接钢框架计算结果进行对比,得出考虑剪切变形对柱计算长度系数有显著影响,二者最大相差29.22%.2层柱计算长度系数增大幅度较之其他2层要大,说明考虑剪切变形影响最显著的是第2层.     

半刚接钢框架柱计算长度系数

根据钢框架稳定设计中柱计算长度的概念,采用螺旋弹簧模拟梁柱连接半刚性,通过引入半刚性连接刚度修正系数,导出了有侧移半刚接钢框架柱计算长度系数的修正公式．在ANSYS模拟中考虑了半刚性节点非线性转动,对半刚接钢框架屈曲载荷进行了数值计算,并回归出半刚接框架柱计算长度系数的简化公式,以供工程设计参考．     

端板连接的半刚性对钢框架性能的影响

采用有限元软件ANSYS对一两跨6层的钢框架模型分别进行静力、特征值屈曲和模态分析,研究端板半刚性连接钢框架在外荷载作用下的性能,通过与相应的刚性连接钢框架比较,得出端板连接的半刚性对结构内力、位移、稳定性和周期产生的影响,并为使结构设计更合理和结构真实状态更相符而提供了理论依据.     

多高层钢框架立体车库连续化分析

针对多高层钢框架立体车库,推导了车库结构等效抗剪刚度和等效抗弯刚度的计算公式,包括支撑抗剪刚度、框架抗剪刚度和框架抗弯刚度;对车库结构进行了连续化处理,推导了在不同荷载形式作用下结构侧移的计算公式,并与有限元软件ANSYS的分析结果进行了比较.比较结果表明该公式计算误差保持在5%以内,非常精确,而且公式形式简洁,使用方便,为多高层钢框架立体车库的结构选型、构件截面尺寸的确定提供了一个快速有效的初步设计方法.     

基于改进BP算法的刚框架连接损伤识别方法

运用权值、阈值同步学习BP算法(简称为改进BP算法)对钢框架连接损伤进行识别,并且选用由结构正则化的频率变化率和少数点的振型模态分量构成的组合参数作为网络输入参数.通过对一个4层钢框架数值模拟,比较了改进算法和传统算法测试结果,从而证明改进算法更加精确、优越.     

祁家黄河大桥C55微膨胀钢管混凝土试验研究

结合实际工程,就单跨桥梁钢管拱C55膨胀混凝土配合比,利用卵碎石作为粗骨料的优点,通过多因素正交试验方法研究了胶凝材料用量变化、砂率、不同外加剂等因素对钢管混凝土性能的影响,分析了其限制膨胀率等各项性能,用图表法形象地对比了主要指标与混凝土相关性能的关系,从而确定了C55钢管微膨胀混凝土的配合比.为进一步完善此类实验研究提供了参考依据.     

开裂准则及结构钢开孔板断裂试验

参照混凝土5参数破坏准则,给出了结构钢在σm>0范围内的旋转抛物面断裂准则.以结构钢屈服面和断裂面相切于三向等拉伸破坏点为假设,导出了结构钢的屈服面方程.并对10个结构钢作了开孔板拉伸断裂试验,结果显示:断裂面有明显的剪切滑移痕迹,断裂类型为正断和剪断混合型.通过对开孔板断裂试验的数值模拟分析,验证了建议的断裂准则具有较高精度,并给出了结构钢抗断设防图.     

剪切变形对半刚接柱计算长度系数的影响

在考虑剪切变形半刚接钢框架柱计算长度系数修正的基础上,改变端板连接钢框架的截面厚度,得出随着端板厚度的增大柱计算长度系数不断减小的结论.通过算例可知端板厚度12mm与50mm的变化幅度内计算长度系数差值高达37.02%;与刚性连接钢框架计算结果对比,得出考虑剪切变形对柱计算长度系数有显著影响,二者最大相差66.78%.根据剪切变形的计算长度系数变化规律,拟合出相应的曲线,为工程结构设计提供了参考.     

框支剪力墙耗能减震结构的地震反应分析

对于底部框架部分侧向刚度小,上部剪力墙部分侧向刚度大的框支剪力墙结构,提出在结构底部框架部分安装粘滞阻尼器的方法进行耗能减震控制,提高其抗震性能．运用大型有限元结构分析软件SAP2000建立了1栋21层框支剪力墙结构模型,对其进行了纯底部框架结构、普通落地剪力墙结构和安装耗能阻尼器状态下结构的地震时程分析,结果表明,耗能阻尼器能够有效地降低整个结构的地震反应,地震时输入结构的大部分能量由安装于底部的阻尼器耗散,从而保护了主体结构,耗能减震效果明显．