钢空腹夹层板剪力键节点的极限载荷研究分析

剪力键节点域是构成钢空腹夹层板的重要关键节点。在ANSYS有限元分析软件下,建立2组考虑材料非线性的数值模型,即设置加劲板宽度和改变方钢管厚度作为研究剪力键节点域极限载荷的影响因素。研究结果表明设置加劲板、增大方钢管厚度均可有效的提高钢空腹夹层板剪力键节点域的极限载荷。     

采用异形剪力键的钢空腹夹层板静力试验研究

为了有效地提高钢空腹夹层板剪力键的传力效率,将传统的方钢管剪力键改为带翼缘的十字型剪力键,又称异形剪力键。对该结构设计5.3 m×1.3 m×(0.2+0.1) m的缩尺模型进行静力加载试验,采集挠度和应变等数据。介绍使用大型有限元(finite element,FE)软件ANSYS对该结构进行模拟的建模方式。将试验采集的数据与有限元计算结果进行对比,得到如下结论:试验与有限元结果吻合度较高,可以在接下来的研究中采用文中所述有限元建模方式进行进一步的研究;相较方钢管剪力键,异形剪力键的腹板与盖板协同传力,使得剪力键各部位受力更加合理、均匀,传力效率更高。     

蜂窝型混凝土空腹夹层板剪力键静力参数化分析

为进一步研究蜂窝型混凝土空腹夹层板新型楼盖结构,同时完善空腹夹层板结构体系,本文研究以某大学文体中心的蜂窝型混凝土空腹夹层板楼盖为基础,提取出其重要构件Y字形剪力键进行模型简化并建立了有限元基准模型。再通过参数化分析,研究不同因素影响下Y字形剪力键静力性能变化。结果表明,纵筋配筋率对剪力键的受剪承载力影响较小,而箍筋体积配箍率、混凝土强度和剪力键截面面积对其有较大影响。为蜂窝型混凝土空腹夹层板的设计研究提供了一定的参考价值。     

混凝土板对钢空腹夹层板楼盖静力性能影响分析

为进一步研究混凝土板对钢空腹夹层板楼盖静力性能的影响,运用非线性有限元方法,通过建立精细化模型,对其在两个设计层次中的影响程度进行了对比分析。以混凝土板厚度作为变量,分析了不同混凝土板厚夹层板楼盖静力特性的变化趋势,并对其进行了比较。研究结果表明,混凝土板可以显著提高楼盖结构竖向刚度,并有效降低钢空腹夹层板楼盖上肋和剪力键的应力水平。根据常见结构跨度,混凝土板厚的取值范围在120 mm以内时,结构整体性能提高最为明显。因此,在设计分析时考虑混凝土板的影响是合理的。     

剪力键式空腹夹层板的整体稳定分析

本文对剪力键式空腹夹层板进行稳定分析，利用能量法求出在单向或双向纵向均布荷载或沿周边均布剪力作用下四边筒支剪力键式空腹夹层板的临界力。     

基于不同类型剪力键空腹板架的静力分析

组合空腹板架结构中,剪力键是连接下弦钢肋与上层混凝土的关键构件,在结构中起着至关重要的作用。首先,本文对普通钢管剪力键组合空腹板架进行静力分析,其次,考虑对结构薄弱位置处的剪力键进行刚度加强,提出了两类不同构造形式的剪力键,即设置加劲肋剪力键和钢管混凝土剪力键。同时,分别对设置这两类不同构造形式剪力键的组合空腹板架进行静力分析,得到其对结构内力、应力分布的影响。     

节点刚域对钢空腹梁的影响分析

本文分析了剪力键节点刚域对钢空腹梁的影响,采用有限元软件ANSYS进行钢空腹梁静力性能分析。通过改变梁高使空腹梁,得到剪力键在空腹梁工作时的位移变化规律。分别采用SHELL181和BEAM188两种单元,改变剪力键方钢管壁厚对空腹梁进行对比研究。得出上下肋与剪力键相交形成的节点刚域对空腹梁整体的挠度影响较大。在钢空腹梁简化时,应该考虑剪力键节点刚域的影响。     

空腹夹层板节点破坏试验分析

本文对空腹夹层板足节点模型做了破坏研究，得到结构受荷变形至破坏的全过程载荷－变形曲线，并与理论分析结果相比较，得到许朋价值的结论。     

组合空腹板架结构中方形钢管剪力键拟静力试验研究

剪力键是连接组合空腹板架上层混凝土板与下层交叉钢肋的竖向构件,其作用是保证混凝土板和交叉钢肋共同工作、协同受力,是结构中的关键构件。通过MST液压伺服加载系统对三个具有相同外形尺寸,而钢管中布置不同形式加劲板的方形钢管剪力键件进行了水平低频反复荷载下的拟静力试验,研究了钢管剪力键的破坏性态、滞回特性、位移延性、耗能能力以及构件的强度和刚度退化等抗震性能指标。研究表明,设置加劲板可以提高钢管剪力键的承载能力和抗侧移刚度,改善构件的应力集中现象,同时加劲板的设置也改变了构件的延性和耗能能力。     

钢筋混凝土空腹夹层板起拱的静力性能分析

为研究起拱对钢筋混凝土空腹夹层板结构静力性能的影响,分别建立了起拱以及未起拱时从施工到正常使用的全过程模型,并将起拱与未起拱的分析结果进行对比。研究表明:起拱后支撑钢管轴力、框架柱剪力、上下肋弯矩、下肋拉力及压力、剪力键剪力等变化不大,上肋拉力、压力均有所降低且变化较为明显,从安全性考虑,在对上下肋及剪力键进行设计时可不考虑起拱影响;起拱后楼板变形基本无变化,表层薄板x、y向拉应力明显降低,且跨度越大楼板拉应力降低幅度越大,从经济性考虑,建议在对表层薄板进行设计时考虑起拱所带来的影响,并将其视为整体进行考虑,跨中区域的表层薄板按压-弯构件进行构造配筋,边节间区域的表层薄板按拉-弯构件进行计算配筋。     

大跨度空腹夹层板楼盖的静力稳定性分析

针对大跨度钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构体系,应用大型有限元分析软件ANSYS对这种新型结构的23个模型进行分析,采用线性有限元法计算。通过研究特征值屈曲分析其静力稳定性能,并分析了空腹夹层板厚度、上下肋高度和表层薄板厚度在不同数值时对结构静力稳定性的影响。分析结果表明,空腹夹层板线性屈曲时以整体失稳为主,稳定性较好。空腹夹层板的厚度、上下肋高度和表层薄板厚度对结构的静力稳定性都有一定的影响,取适当的数值可显著提高结构的特征值屈曲荷载。     

空腹桁架梁-空腹夹层板楼盖的静力性能分析

空腹桁架梁-空腹夹层板是一种新型空腹夹层板,为研究其在静力作用下挠度变化,采用参数化建模分析,通过改变混凝土板厚度、空腹桁架梁及空腹夹层板上下肋刚度、剪力键和边柱刚度、跨高比等,建立94个有限元模型,得出这些因素对楼盖挠度的影响程度。研究表明,混凝土楼盖厚度增加,楼盖挠度先增加后减小;空腹桁架梁上下肋刚度与挠度近似呈线性变化;剪力键和边柱的刚度与挠度呈非线性变化,且随着刚度增大其对挠度影响程度逐渐降低;跨高比与挠度呈近似正比关系,且跨高比对结构挠度影响最大,为控制挠度的主控因素。     

异型钢空腹夹层板的舒适度分析

钢空腹夹层板由于结构高度小,适应跨度大,用钢量省,被广泛地应用于大跨度楼盖中.但由于结构自重轻、自振频率较小的特点,其更容易在人行激励作用下出现舒适度问题.本文首先对贵州都匀地区某新建酒店的大跨度钢空腹夹层板楼盖进行动力特性分析,分析其频率与振型,然后采用行走路线法对楼盖施加激励时程,进行舒适度时程分析.分析表明,按强度理论设计的钢空腹夹层板楼盖的自振频率较低,接近规范给定的限值.舒适度时程分析的加速度响应满足规范要求,可以用于工程实践.     

异型钢空腹夹层板的舒适度分析

钢空腹夹层板由于结构高度小,适应跨度大,用钢量省,被广泛地应用于大跨度楼盖中.但由于结构自重轻、自振频率较小的特点,其更容易在人行激励作用下出现舒适度问题.本文首先对贵州都匀地区某新建酒店的大跨度钢空腹夹层板楼盖进行动力特性分析,分析其频率与振型,然后采用行走路线法对楼盖施加激励时程,进行舒适度时程分析.分析表明,按强度理论设计的钢空腹夹层板楼盖的自振频率较低,接近规范给定的限值.舒适度时程分析的加速度响应满足规范要求,可以用于工程实践.     

空腹夹层板刚度分析的简化算法及其静力性能分析

空腹夹层板由空腹梁交叉组成。以简支条件为例，推导了空腹梁的折算剪切刚度，讨论了剪切变形对空腹梁的变形影响，分析表明，空腹梁的变形主要由整体弯曲内力引起，因此空腹夹层板可以在考虑剪切变形的基础上简化为密肋板进行刚度分析。还推导了两种空腹夹层板简化分析的等代刚度。并讨论了空腹夹层板的若干静力性能。     

钢空腹夹层预应力组合扭网壳静力性能分析

扭网壳由一条直线两端沿着其对应两条倾斜角不同的直线移动形成。为研究钢空腹夹层预应力组合扭网壳结构的静力性能,基于有限元分析软件建立实际模型和等代模型,分析网格尺寸、空腹夹层板高度对实际模型内力分布的影响,得到在网格尺寸一定时,空腹夹层板高度改变对上、下肋轴力和剪力键轴力、弯矩影响较大;空腹夹层板高度一定时,随着网格尺寸的增加,构件内力均有所增大。在此基础上又对比分析了预应力对两种模型竖向挠度的影响,结果表明施加预应力可以减小结构的竖向挠度,提高扭网壳结构的刚度。     

空腹夹层板的静力性能分析及其实用计算方法

在竖向荷载作用下,采用8节点弹性块体有限元方法计算了钢筋混凝土空腹夹层板楼盖,分析了其变形和内力的分布规律,讨论了空腹夹层板的承载力设计问题,并对空腹夹层板实用计算方法和有限元分析方法的承载力结果作了详细的比较,本文的结论对类似工程的设计具有参考价值。     

上、下弦反弯点处装配整体式钢空腹夹层板静力试验分析

对上、下弦反弯点处装配整体式钢空腹夹层板足尺节点模型做了分级加栽静力试验研究,得到各级加载过程结构受荷变形情况,并与ANSYS有限元理论分析结果相比较,得到一些有价值的结论.     

蜂窝形钢空腹夹层板楼盖振动舒适度分析

为了研究新型蜂窝形钢空腹夹层板楼盖的竖向振动舒适度,以自振频率和加速度为双控指标,采用子空间迭代法计算结构基频和各阶振型;然后,采用行走路线法对结构进行时程分析,计算结构在人行荷载作用下的加速度响应.考虑跨高比,上覆混凝土板厚度和上、下肋刚度对结构基频和加速度响应的影响,对结构进行参数化分析.结果表明:蜂窝形钢空腹夹层板基频随着跨高比、上覆混凝土板厚度的增大而减小,随着上、下肋刚度的增大而增大;峰值加速度随着跨高比的增大而增大,随着上覆混凝土板厚度及上、下肋刚度的增大而减小.