鋼箱型柱和H梁柱外傳力節(jié)點有限元分析

全偏心鋼結(jié)構(gòu)梁-柱節(jié)點由于偏心而引起應力集中,其受力性能較為復雜。首先對偏心連接梁-柱鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的受力特征進行分析,證明偏心節(jié)點核心區(qū)存在明顯的三維扭轉(zhuǎn)效應,導致偏心鋼節(jié)點核心區(qū)的剪力相對于非偏心節(jié)點存在增大效應。通過有限元分析,研究了節(jié)點主要構(gòu)造參數(shù)對核心區(qū)剪力增大系數(shù)的影響規(guī)律。分析表明:核心區(qū)板件厚度、梁柱腹板厚度對核心區(qū)剪力增大系數(shù)的影響較為顯著,梁柱翼緣厚度對剪力增大系數(shù)具有一定影響,梁高、梁寬和柱高,對剪力增大系數(shù)具有一定的影響。通過數(shù)值算例,得到了剪力增大系數(shù)計算式并進行了驗證。提出了適用于全偏心鋼節(jié)點核心區(qū)的剪力計算式,可供工程設計參考。

運用有限元軟件,采用分離式有限元模型,選擇實體、殼和桿單元分別模擬混凝土、鋼骨和鋼筋,建立了三個l型鋼骨混凝土柱梁柱節(jié)點模型,并考慮材料、幾何雙重非線性,對三類典型的節(jié)點失效模式,即梁鉸型、核心區(qū)剪切型以及混合型,進行了深入研究和分析,并總結(jié)失效模式特點,歸納相關(guān)影響參數(shù)。在此基礎上,選擇兩類材料強度進行參數(shù)分析,得到材料強度對承載力、剛度等鋼骨混凝土柱梁柱節(jié)點靜力性能的影響。

對3種不同構(gòu)造形式的鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接節(jié)點進行了彈塑性有限元分析,研究了節(jié)點焊接孔尺寸變化對節(jié)點應力分布、塑性區(qū)分布的影響。分析表明,焊接質(zhì)量是防止節(jié)點發(fā)生脆性破壞的重要保證,減少焊接缺陷可以增加節(jié)點的延性和耗能能力。

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

圓鋼管混凝土梁柱節(jié)點有限元分析

加強環(huán)式鋼管混凝土節(jié)點在工程中通常被當作剛性節(jié)點。但實際上,完全的剛性連接是不存在的,該節(jié)點的梁柱連接剛度介于剛接與鉸接之間。為了獲得完整準確的節(jié)點連接剛度信息,主要運用有限元工具并加以試驗驗證,探求影響梁柱連接剛度的各要素以及這些要素對連接剛度的影響程度。首先,利用有限元分析軟件ansys建立加強環(huán)式鋼管混凝土節(jié)點的有限元模型,并以試驗驗證了模型的準確性;然后,在經(jīng)過試驗校核的有限元節(jié)點模型基礎上,作一系列改變節(jié)點域各個參數(shù)的分析,從而確定影響梁柱連接剛度的重要因素;最后,利用matlab將有限元數(shù)據(jù)擬合成描述該節(jié)點梁柱連接剛度通用的m—θ公式。

通過利用ansys對鋼框架中箱形柱與h型鋼梁剛性節(jié)點在不設置加勁板的情況下進行非線性有限元分析,研究梁柱節(jié)點的受力性能。根據(jù)有限元分析,確定出節(jié)點承載力的影響因素。

為研究工業(yè)用途的某特種鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能,該文在3個特殊構(gòu)造梁柱節(jié)點的循環(huán)加載試驗研究的基礎上,采用有限元軟件abaqus中的c3d8r實體單元建立模型,對該特殊構(gòu)造梁柱節(jié)點的滯回性能進行了模擬分析,模型考慮了材料非線性、幾何非線性的影響。通過有限元分析與試驗結(jié)果的比較,驗證了有限元模型的正確性。在此基礎上,提取有限元模擬的局部分析結(jié)果,包括螺栓拉力的變化與節(jié)點組件的損傷指數(shù),進一步為試驗研究的最終破壞形態(tài)提供微觀的力學解釋。結(jié)果表明,試件i螺栓端板連接中梁翼緣兩側(cè)的螺栓拉力基本相同;試件i和試件ii中柱強軸方向連接構(gòu)造的斷裂最可能發(fā)生在連接界面處的梁下翼緣中心,試件ii和試件iii中柱弱軸方向連接構(gòu)造的斷裂最可能發(fā)生在柱翼緣端部的蓋板。研究結(jié)果可為此類特殊構(gòu)造梁柱節(jié)點的各個組件力學行為分析以及相關(guān)的設計方法提供一定的參考。

采用有限元軟件ansys對高韌性水泥基材料新型梁柱節(jié)點進行一次單調(diào)加載情況下的非線性有限元模擬。得出節(jié)點核心區(qū)不同體積配箍率下的梁端荷載-位移曲線,有限元分析結(jié)果和低周反復荷載作用下的試驗結(jié)果吻合良好,表明所建立的非線性有限元模型能夠比較準確的預測高韌性水泥基材料新型梁柱節(jié)點的力學性能。

結(jié)合具體工程實例,采用通用有限元分析軟件sap2000建立節(jié)點有限元實體分析模型,對給定荷載組合下窯尾塔架梁柱節(jié)點的受力性能進行了研究,結(jié)果表明整個節(jié)點處的應力均控制在設計范圍內(nèi),該節(jié)點可以廣泛的應用于窯尾鋼塔架的設計中。

雙重環(huán)筋加強式梁柱節(jié)點區(qū)非線性有限元分析——為了深入研究用雙重環(huán)筋加強的節(jié)點區(qū)柱鋼管不連通式鋼管混凝土柱一梁節(jié)點的力學性能，采用tnodiana軟件對其進行參數(shù)化非線性有限元分析，并與試驗結(jié)果進行了對比研究。結(jié)果表明，當節(jié)點高度不太低時，非線性有限元...

單柱蓋梁柱頂彎矩折減的三維有限元分析及工程應用——利用ansys的solide45單元建立實體單元模型，后處理中提出了實體單元彎矩提取的新方法：利用軌跡變量運算的方法提取了蓋梁的彎矩。利用三維實體單元模型計算和珠海某橋蓋梁柱頂?shù)臏y量結(jié)果，通過實際結(jié)構(gòu)折減...

針對鋼框架結(jié)構(gòu)中梁柱節(jié)點在震害中的脆斷破壞,利用有限元計算程序ansys對梁柱腹板連接試件模型進行循環(huán)加載計算,通過對試件滯回特性、節(jié)點域應力分布詳細研究后得出,節(jié)點域有較好的延性和耗能能力,并揭示了節(jié)點發(fā)生脆斷的原因緣于焊縫處剪應力集中,為該種連接鋼框架的設計及理論分析提供了依據(jù).

針對適用于鋼結(jié)構(gòu)的短t型鋼連接節(jié)點半剛性梁柱節(jié)點采用理論和試驗相結(jié)合的方法進行了分析研究。采用目前國際上比較流行的大型通用有限元軟件ansys,對t型鋼的連接節(jié)點試件進行了三維非線性有限元分析,詳細論述了t型鋼梁柱連接的有限元分析方法,為工程中運用有限元軟件分析提供了依據(jù)。

http://www.***.*** -1- 鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點有限元分析 林明森 武漢理工大學土木工程與建筑學院，湖北武漢(430070) e-mail：lms1683@163.com 摘要：對規(guī)范推薦的鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點進行力學性能研究，在試驗的背景下，利用 有限元分析軟件ansys9.0建模，在同時考慮幾何非線性和材料非線性下進行有限元分析， 對比試驗與有限元分析結(jié)果，比較模型分析截面尺寸、梁柱線剛度比、軸壓比等因素對節(jié)點 剛度的影響。對模型的適用性進行評價，并對此節(jié)點的適用性及構(gòu)造提出改進意見。 關(guān)鍵詞：鋼管混凝土，梁柱節(jié)點，有限元分析，節(jié)點力學性能 中圖分類號：tu398+.9 0.引言 近年來，隨著高層建筑的迅速發(fā)展，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中應用越來越廣泛，鋼 管混凝土結(jié)構(gòu)組合形式即彌補鋼材和混凝土各自的缺點，又

通過有限元軟件ansys對設有雙t加勁板連接件的方鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點進行了空間非線性分析,研究節(jié)點區(qū)在單調(diào)荷載和低周反復荷載作用下的受力機理,指出方鋼管混凝土柱—鋼梁節(jié)點具有優(yōu)良的延性及耗能能力,且加勁板的設置有效地降低了節(jié)點區(qū)的應力集中。

鋼筋混凝土柱-h型鋼斜梁結(jié)構(gòu)由混凝土和鋼兩種性能差異較大的材料構(gòu)成,其受力性能相對復雜.針對大部分設計人員采用pkpm進行該結(jié)構(gòu)設計的現(xiàn)狀,筆者將ansys考慮大變形、非線性的計算結(jié)果引入.分析表明,因pkpm未考慮非線性等因素,故導致相同條件下水平推力和水平位移的計算結(jié)果存在較大偏差.

鋼框架柱外傳力式梁柱節(jié)點是一種新型節(jié)點形式,通過2組共4種模型的靜力加載試驗,分析增設傳力板與未增設傳力板的應力分布和應力發(fā)展規(guī)律,結(jié)果表明對節(jié)點增設傳力板有利于應力的改善,避免梁根部應力發(fā)展導致梁柱連接焊縫過早發(fā)生脆性破壞,從而對節(jié)點起到很好的加固和保護效果,實現(xiàn)柱外傳力,本研究可為今后節(jié)點的加固工程應用提供參考依據(jù)。

鋼管混凝土柱勁性環(huán)梁節(jié)點的有限元分析——本文利用有限元對鋼管混凝土柱勁性環(huán)梁節(jié)點進行了三維有限元分析，明確了該種節(jié)點的傳力機理和內(nèi)力分配，驗證了節(jié)點受力性能的可靠性，得出對實際工程有一定價值的結(jié)論，對以后的設計具有一定的參考價值。

鋼骨—鋼管混凝土梁柱節(jié)點動力性能的ansys有限元分析——目的確定一種新型的梁柱節(jié)點—鋼骨—鋼管混凝土梁柱節(jié)點在低周反復荷載作用下的破壞形態(tài)和滯回曲線方法，采用有限元分析軟件ansys為工作平臺，基于非線性有限元分析理論，對該新型節(jié)點進行研究。結(jié)果構(gòu)件...

根據(jù)實際工程需要,對某大廈屋頂托梁拔柱進行加固設計,同時通過靜力試驗以及ansys有限元軟件對該設計方案中鋼梁的應力、應變以及變形進行了對比分析。結(jié)果表明:鋼梁在最不利荷載作用下仍能在彈性范圍內(nèi)工作,其作為框架結(jié)構(gòu)的托換梁能安全地實現(xiàn)荷載的傳遞;有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好,因而通過有限元分析,能較好地模擬托梁拔柱的過程中鋼梁的受力過程。

對箱型柱-h型鋼梁常規(guī)節(jié)點進行了低周往復循環(huán)加載試驗和基于橢球面斷裂模型及耦聯(lián)的橢球面屈服模型的數(shù)值模擬和斷裂分析。結(jié)果顯示:箱型柱對梁的強約束,使梁翼緣對接焊縫應力集中嚴重,裂紋起始于幾何突變劇烈的對接焊縫側(cè)邊。箱型柱-h型鋼梁常規(guī)節(jié)點呈脆性斷裂,節(jié)點塑性轉(zhuǎn)角達不到臨時指南fema要求的0.03rad。以考慮焊接缺陷和焊接殘余應力的結(jié)構(gòu)鋼橢球面斷裂模型為判據(jù),提出了梁翼緣擴大頭和長槽孔箱型柱-h型鋼梁節(jié)點構(gòu)造,進行了低周往復循環(huán)加載試驗和數(shù)值分析。結(jié)果表明:擴大頭構(gòu)造顯著減緩了對接焊縫側(cè)邊的應力集中程度,長槽孔促使箱型柱-h型鋼梁節(jié)點在梁削弱截面形成塑性鉸。當對接焊縫擴大頭和梁翼緣長槽孔構(gòu)造參數(shù)適當時,箱型柱-h型鋼梁節(jié)點的塑性轉(zhuǎn)角可達到fema要求的0.03rad,承載力和常規(guī)節(jié)點相當。