钢筋桁架组合楼板刚度影响因素的试验研究

钢筋桁架组合楼板是一种新型组合楼板,在使用阶段,钢筋桁架、底部钢板和混凝土楼板形成了一个整体,共同承受使用荷载。文章设计了5块足尺钢筋桁架混凝土楼板试件的静力加载试验,得到了使用阶段不同设计参数的单向板构件的破坏形式和不同荷载下的变形,分析试验结果可知,底部钢板对钢筋桁架组合楼板受力性能和刚度的影响不可忽略,此外钢筋桁架高度也是主要影响因素。     

FRP-铝合金平面桁架结构极限承载性能试验研究

为了提升脆性FRP拉挤型材应用于桁架体系时的结构延性承载性能,提出了将金属材料构件和不同组合节点应用于FRP桁架体系的组合设计理念。设计和制备了一榀FRP-铝合金平面桁架模型,通过开展结构四点弯曲极限破坏试验,揭示了结构的全过程非线性位移响应、破坏模式及机理,进而对所提设计理念及结构延性提升措施的可行性进行了验证。试验结果表明：组合平面桁架结构在最终失去承载力之前呈现出组合节点滑移、铝合金上弦杆压屈变形、端部GFRP斜腹杆压溃破坏等多种渐进破坏模式,结构全过程荷载-位移曲线表现出明显的非线性变化趋势,特别是铝合金上弦杆的压屈效应使整体结构具备了明显的延性变形特征。建议可通过对FRP桁架在结构和构件层面进行组合设计,使其获得良好的延性承载性能和破坏预警信息,以提升结构的安全性和鲁棒性。     

多层与高层错列桁架钢结构体系抗侧力性能对比

为了明确多层和高层错列桁架钢结构体系抗侧力性能的异同,建立了总高7、13、19层的3种结构模型进行三维整体计算,分析了不同的结构布置、抗侧力构件和桁架形式的选取对结构内力、水平位移、自振周期及振型的影响。分析结果表明,高层结构的侧移比多层结构更难控制,高层结构需比多层结构使用更大刚度的抗侧力构件。建议:高层错列桁架结构采用混合桁架形式,其受力和抗震效果好于采用帕氏桁架形式;高层错列桁架结构宜在纵向设置剪力墙,宜在横向设置偏心支撑。     

钢筋混凝土弯扭构件的全过程分析

为了解决以扭为主和以弯为主的钢筋混凝土弯扭构件的分析模型不统一问题,建立了改进的空间桁架模型.该改进的空间桁架模型是由4个平面桁架或由3个平面桁架和1个顶部斜压板组成的空心方管形截面构件.以此模型比拟钢筋混凝土弯扭构件,建立了分析模型的平衡方程和变形协调方程,通过引入顶面混凝土的开裂强度条件和破坏强度条件,提出了钢筋混凝土弯扭构件受力的全过程分析方法.与试验结果的对比表明,该方法既适用于以扭为主,也适用于以弯为主的弯扭构件,解决了扭型破坏与弯型破坏的不连续问题,该方法可用于任何扭弯比情况下的弯扭构件的全过程分析.     

混合式交错桁架结构抗震性能研究

通过对一个五层混合武交错桁架结构1/3模型的拟静力加载试验,得到该结构在水平反复荷载作用下的P-A滞回曲线和骨架曲线.分析了该结构的延性及变形能力,并通过应变分析得到主要构件的受力特征.最后利用ETABS软件非线性分析功能对该模型进行了Pushover分析,得出结构中构件塑性铰的产生和发展规律并与试验结果对比发现该结构体系破坏机理属于梁(桁架)铰机制.     

三杆桁架的弹粘塑性分析

对图1所示三杆桁架承受载荷P=P_0H(t)的弹粘塑性平衡问题进行了分析,结果表明桁架的变形可分为弹性变形、约束粘塑性变形、约束-自由粘塑性变形、自由粘塑性变形等四个阶段.     

大跨度大悬挑桁架结构设置阻尼器的抗震性能分析

桁架结构因其具有合理的受力特点、优越的经济性以及优美的外观,在现代体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站等建筑中得到广泛的运用。然而在遭遇地震后,桁架结构经常会产生无法修复的变形、直接破坏或结构整体局部倒塌,究竟原因是结构构件吸收了大量的地震能量,导致结构构件进入弹塑性状态以及出现屈服甚至破坏。这种状况对于大跨度大悬挑桁架结构特别明显,即悬挑端在罕遇地震作用下的变形非常大或悬挑端出现局部倒塌。该文以某大型车站结构为例,对该结构的模型进行了静力和多遇地震作用下的分析,而且又做了在罕遇地震作用下的分析,证实了结构模型在多遇地震作用下结构内力和变形符合规范要求,但在罕遇地震作用下结构变形不满足要求,所以对该结构设置粘滞阻尼器,吸收地震能量,减小在地震作用下的变形。该文优化了该结构的阻尼器布置方案以及阻尼器参数,为此类工程的设计提供了参考。     

不同载荷位置下平面管桁架静力性能研究

采用有限元分析方法研究平面管桁架,分析其分别在跨中和节点受静载时变形发展的全过程,确定管桁架的破坏模式;对管桁架相贯点最不利应力发展过程进行分析,确定相贯点应力发展次序.分析结果表明:管桁架在跨中受静载时,变形主要以受荷处局部变形和受荷节间整体变形为主;节点受静载时,变形主要以受荷处局部变形为主,整体变形较小.     

型钢混凝土桁架节点的非线性数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS对某工程的大跨度型钢混凝土桁架转换层节点进行了实体非线性数值模拟,得到了按整体模型逐层顺序分析所得节点处各构件内力作用下型钢混凝土节点的应力分布和变形性能。施工阶段对节点的监控结果表明,现场实测结果与非线性条件下数值模拟分析结果吻合较好,可为此类构件的节点设计及其性能分析提供理论参考。     

钢管拱桁架的静力稳定性研究

利用大型有限元程序ANSYS对拱桁架进行了静力稳定性分析,同时考虑了初始缺陷、荷载作用范围及约束条件等因素对拱桁架静力稳定性能的影响.结果表明:拱桁架的失稳形态为整体失稳;初始缺陷对拱桁架的稳定承载力和失稳时的变形都影响显著;拱桁架在半跨荷载作用下的稳定临界承载力比满跨时略高,但变形却比满跨时大得多;约束绕x轴的转动和固定约束的作用基本相同,使结构的稳定承载力比只限制位移提高10.6%.     

钢筋混凝土矩形截面复合受扭构件的软化桁架模型解

本文探讨用软化桁架模型分析钢筋混凝土矩形截面复合受扭构件。将其内力和变形关系分成开裂前和开裂后两阶段,开裂前按弹性工作状态计;开裂后用不等厚薄壁箱形截面代替矩形截面,用折减剪力的办法考虑核心混凝土的抗剪作用,使之与抗扭的桁架模型相协调。文未据此编制了矩形截面复合受扭构件全过程分析程序,并将计算结果与实测值作了比较.     

大型净水构筑物辐流沉淀池刮泥桁架修复技术研发

关于大型刮泥桁架系统严重受损的情况,国内目前没有这方面的修复技术可供参考和借鉴。本课题的研究是通过检测、查找故障、进行故障分析、制定修复方案并进行修复,最后进行运行检测、评定,总结出一整套修复工艺的技术方法。所要解决的技术问题是提供一种运行良好、可以满足生产工艺运行要求的大型净水构筑物辐流沉淀池刮泥桁架的修复工艺,为此类大型钢构件桁架的维修开创新的技术领域。     

公路旧桥的加固设计及其静、动载试验研究

采用粘贴碳纤维布和粘贴钢板加固桁架拱,静动载试验结果表明,加固后桥梁的整体刚度和承载力得到了一定程度的提高,说明采用粘贴碳纤维布加固拉弯构件、粘贴钢板加固受压构件的综合加固方法是有效的。     

配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱形截面纯扭构件全过程分析

在配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱形截面纯扭构件试验研究的基础上,应用空间软化桁架理论,结合钢纤维高强混凝土本构关系及其软化系数方程,编制了软化桁架模型分析程序,并对试验构件进行了全过程分析.在考虑钢纤维高强混凝土抗拉强度作用时,能较好地模拟试验构件的荷载-变形全过程,不仅能较准确地得到极限扭矩,而且可以获得开裂扭矩,其结论也得到相关钢纤维高强混凝土纯扭构件试验结果的证实.     

智能桁架结构机电耦合有机元分析与实验研究

从压电弹性体的本构关系和机电耦合变分原理出发,建立了智能桁架结构的机电百合有限元动力方程,同此推导出智能桁架结构的动态响应与压电主动构件输入电压之间的机电耦合传递函烽,并给出结构模态参数识别方法。提出了利用压电主动构件作为智能桁架结构内激励激的结构模态测试新理论。最后,用文中的分析方法建立了一个三维智能桁架结构的动力学模型,有限元计算与实验结果的一致性很好。     

公路旧桥的加固设计及其静动载试验研究

本文介绍采用粘贴碳纤维布和粘贴钢板加固桁架拱桥的方法,静动载试验结果表明,加固后桥梁的整体刚度和承栽力得到了一定程度的提高,说明采用粘贴碳纤维布加固拉弯构件、粘贴钢板加固受压构件的综合加固方法是有效的.     

大跨度悬挑混凝土框桁架结构静力弹塑性分析

以遵义市规划展览馆工程为背景,对大跨度混凝土悬挑框桁架杂交结构作详细的静力弹塑性(Push-over)分析研究。结果表明:结构整体性能点位于"小震不坏"与"大震不倒"之间,并且离"大震不倒"仍有一段距离,主体结构仍处于强度上升阶段,具有一定安全储备;观察塑性构件分布情况及出现顺序,得到结构满足"强柱弱梁"要求、耗能机制合理、变形能力良好的结论;地震作用正交方向上的桁架塑性构件主要出现在顶层外围梁的中间部位,在设计过程中应予以加强。     

考虑节点柔度的空心圆钢管桁架的简化分析模型

焊接圆钢管桁架在节点部位存在明显的局部柔度现象,在进行有限元分析时要精确模拟这种节点局部柔度就需要采用3D实体或壳单元模拟整个管桁架结构,这导致有限元分析的计算量大、效率低,不利于在工程设计中采用。为了简化计算过程,通常使用常规梁单元模拟钢管构件,并将管节点部位模拟成刚接形式。这种简化方法虽然提高了计算效率,但是却无法模拟出节点局部柔度导致的变形。为了解决这个问题,在常规梁单元模型基础上,在节点部位引入一个虚拟梁单元(Fictitious Beam Element,FBE)模拟节点的局部变形。虚拟梁单元的刚度可通过以往对管节点柔度研究所提出的参数公式进行等效。为了验证这种简化模型的准确性,对由T型管节点和Y型管节点组成的管桁架进行参数分析,共计算了12个管桁架模型,对这些管桁架模型分别采用3D有限元模型、常规刚接梁单元模型以及所提出的虚拟梁单元模型进行分析。研究结果表明:常规刚接梁单元模型会过低估计管桁架的变形,而采用虚拟梁单元模型则可以高精度地计算出管桁架的变形。     

钢筋混凝土桁架拱桥病害分析及加固技术研究

桁架拱桥在其施工中由于多方面的原因造成施工误差,在建成后使用过程中对桥梁的破坏及自然条件对桥梁的作用,必然使桥梁产生一定的病害,桁架拱桥为一个整体受力较强的结构,某个病害的产生直接影响着桥梁的整体受力效果.在系统调查分析预制拼装钢筋混凝土桁架拱桥病害的基础上,提出了采用增大截面,粘贴钢板,加强横向联系及节点局部加固的综合处理方法,对同类型桥梁的加固维修提供了一定的参考借鉴作用.     

超高层结构伸臂桁架的承载力及刚度简化计算

对超高层结构体系中常用的伸臂桁架-单斜腹杆型式(N型)从桁架机制与刚架机制出发、依据伸臂桁架破坏模式建立了简化计算模型,揭示其受力机理.采用有限元模型对伸臂桁架的承载力和刚度指标进行了评估,得知斜腹杆是伸臂桁架主要的受力构件,对伸臂桁架整体承载力以及刚度均起着决定性作用.有限元计算值同简化模型计算结果较为接近,表明所提出的简化模型可以应用于伸臂桁架初步设计中的承载力及刚度的计算.