采动区框架结构新型抗变形支座的有限元

对现有地表变形作用机理进行归纳和总结,结合机械自锁原理,设计了一种新型抗变形支座装置。并且建立框架、支座和地基有限元模型,通过有限元模拟地表变形来研究支座装置的抗变形性能。由框架柱脚内力-基础位移变化曲线图,发现一般结构随地表变形增加附加内力值也随之增大,而使用了新型抗变形支座装置的有限元模型几乎没有变形,内力变化也很小。最后得出抗变形支座装置具有保护结构不受地表变形影响的作用。     

方钢管覆板加强T型节点的受压承载机理

为探讨方钢管覆板加强节点的轴向受压承载机理,对表面覆板加强节点进行静力加载试验,分析了节点的破坏形态和荷载-变形曲线；建立了覆板加强节点的有限元模型并进行有限元参数分析,揭示了覆板对节点的加强机理;文中还采用塑性铰线法建立了覆板加强节点的承载力设计公式,并提出了覆板加强的设计建议.结果表明:增加覆板厚度能显著提高节点的抗压承载力,覆板宽度和长度对节点承载力的影响不明显；覆板尺寸相同时,支管-主管宽度比(β)越小,则覆板的加强比越高；覆板对节点的加强机理为覆板与主管表面共同屈服,但当β≥0.8或覆板厚度较大时,加强节点容易发生主管侧壁屈曲,造成覆板屈服不能完全发展；文中公式计算结果与试验及参数分析结果吻合较好.     

方钢管竖向插板加强T型节点轴向滞回性能研究

为研究方钢管竖向插板加强T型节点(IPT)轴向滞回性能,对2组竖向插板加强T型节点进行轴向往复加载试验,并与未加强(URT)和覆板加强节点(DPT)进行对比,最后对插板尺寸和构造进行有限元参数分析,提出插板构造的优化建议.研究结果表明:竖向插板加强节点的轴向滞回性能较优,IPT试件的承载力和耗能能力比URT试件的承载力...     

表面焊板加强方钢管T型节点的受压性能

为研究覆板及环口板加强方钢管T型节点的受压性能,建立并验证了加强节点的有限元分析模型,考察了支管宽度和加强板尺寸等参数的影响规律,分析了加强节点的破坏形态及承载力设计方法.参数分析结果表明:支管宽度与加强板厚度是影响覆板和环口板加强节点受压性能的关键参数,并决定了加强节点的破坏模式;当支管-主管宽度比超过0. 8或加强板与主管厚度比大于2. 2时,节点发生主管侧壁屈曲控制的破坏形态,没必要继续增加加强板厚度;文中提出的新型环口板加强方法可以较好地增强主管翼缘和侧壁,阻止或延迟主管侧壁屈曲的发生.文中还采用现有规范和文献的设计公式,计算了覆板及环口板加强节点的受压承载力,验证了各公式的适用范围,从而为该类加强节点的设计提供参考.     

门式刚架结构抗地表变形性能分析

为更好地了解采动区现有门式刚架结构的力学性能,以双跨带吊车门式刚架结构为研究对象,采用物理实验和有限元模拟手段,分析了门式刚架结构在地表压缩、拉伸、倾斜（不均匀沉降）、正曲率和负曲率变形条件下的附加应力和附加位移的变化规律。最后得出了地表变形作用下门式刚架结构的全局响应及抗变形规律,为采动区门式刚架结构设计提供了理论依据。     

采动区框架结构主动抗变形支座及其力学性能研究

研究了一种主动抗变形支座装置,是对采动区建筑物进行主动保护的措施。该支座装置安装在框架柱脚和基础之间,能够自动响应地表不均匀沉降。通过装置自动伸长来调节框架结构柱间沉降差,使框架结构均匀沉降,可以从根本上消除地表不均匀沉降对上部结构的破坏作用。针对抗变形支座装置的作用机理,对支座装置自动伸长的敏感性和装置伸长之后的自锁性能等力学性能进行了试验研究。结果表明:支座装置受0.02kN拉力作用时就可以自动伸长,抗变形支座装置受拉敏感性良好,能够自动响应地表变形;试验采用的缩比支座装置自锁后的承载力能够达到80kN,自锁性能良好,完全符合设计要求。     

老采空区地基变形与基础协同作用的研究

基于老采空区上方建筑物地基移动变形规律和建筑变形特点,研究了老采空区上方建筑物地基与基础协同作用以及地表变形对建筑物产生附加内力的影响,对现有的建筑物附加内力计算方法进行了改进,并分析了队加内力对建筑物不同部位的影响和建筑物保护措施的合理性。     

采动区门式刚架空间结构抗变形性能

为保证地表变形区门式刚架的正常使用,以门式刚架空间结构为研究对象,采用有限元模拟手段,研究了采动区空间门式刚架位于地表变形曲线不同位置时刚架的附加变形及附加内力的变化规律,分析地表变形对整体刚架的影响。模拟结果表明,处于地表沉陷盆地最大下沉点时,空间门式刚架结构受地表变形的影响最小。该研究为采动区门式刚架结构抗变形设计提供了参考。     

采动下沉盆地压缩区斜交框架桥受力性能

为揭示采动区下沉盆地压缩区土压力对正交框架桥和斜交框架桥的受力性能的影响,采用ANSYS进行建模,研究了不同土压力工况下正交框架桥和斜交框架桥的位移及力学响应.结果表明:正交框架桥和斜交框架桥在土压力作用下,水平向位移最大值在框架桥侧墙中部区域,竖向位移最大值在框架桥顶板中间区域,最大米塞斯应力值在框架桥侧墙和底板交界处区域;当土压力从静止土压力增大到极限被动土压力过程中,以上参数极值绝对值出现的区域不变,数值不断增大;当土压力工况相同时,斜交框架桥位移和应力极值绝对值稍大于正交框架桥.     

模块化钢结构建筑柱-柱螺纹套筒连接抗剪试验

为研究模块化钢结构建筑上下模块间柱-柱螺纹套筒连接的抗剪性能,对4组螺纹套筒连接方钢管柱双剪试件进行研究,分析套筒壁厚、材性及套筒螺帽与柱连接类型等因素对连接抗剪性能的影响规律。研究结果表明：试件抗剪性能受螺纹套筒控制,其受剪过程主要经历定位杆剪切、套筒屈服、套筒屈曲和套筒强化4个阶段;空心套筒发生由上半圆筒壁局部控制的冲剪破坏形态,套筒下半圆未发生破坏;套筒壁厚和强度是影响试件抗剪性能的关键因素,套筒螺帽与柱焊接或螺栓连接对试件抗剪性能的影响不大;套筒壁厚增加67%或屈服强度提高22%,可使其抗剪承载力分别提升40.7%和18.0%;筒壁冲剪模型可较安全地预测套筒抗剪承载力,且预测值与实测值较吻合。