钢管混凝土格构式风电塔架节点力学性能对比分析

为了寻求更适合钢管混凝土格构式风电塔架建设的现有节点的形式,设计了两个相贯节点平面模型塔架、两个管板节点平面模型塔架,进行了试验加载和有限元数值模拟。对破坏过程及特征、承载力-变形关系等进行对比分析。研究结果表明:静力水平荷载作用下,模型塔架典型的破坏特征为节点区破坏,低周循环水平荷载作用下,模型塔架典型的破坏特征为交叉斜腹杆连接处母材沿径向撕裂与柱肢柱脚断裂联合破坏;同一塔架结构形式,相贯节点连接形式的模型塔架比管板节点连接形式的模型塔架,具有更高的承载力和塑性变形能力,更有利于钢管混凝土格构式风电塔架的建设和推广。     

基于ANSYS的KKT型相贯节点承载力性能研究

针对空间管节点几何形式很多、受力复杂、影响节点承载力性能的因素也比较多等问题,对实际工程中常见的空 间KKT型相贯节点的极限承载力性能进行了研究。基于数值仿真,主要采用ANSYS软件对空间KKT型圆管相贯节点 进行了非线性有限元分析,揭示了节点的承载力性能和破坏模式;着重分析和总结了重要几何参数对节点极限承载力的 影响;将此类节点的极限承载力分析结果与规范中T型、K型节点承载力计算公式进行比较分析。研究结果表明,节点 的破坏模式大多属于主管管壁塑性破坏;T型支管与主管外径比卢,、K型腹管与主管外径比p2、主管径厚比γ对节点极 限承载力有主要影响;KKT型相贯节点的极限承栽力计算公式与T型、K型节点承载力设计公式有些必然的联系。     

典型钢管混凝土构件的有限元分析

为了能从总体上把握钢管混凝土构件的受力特性,本文选取典型钢管混凝土构件-圆钢管混凝土构件作为研究对象,建立构件的有限元分析模型.通过有限元分析软件ANSYS10.0对其进行数值分析,研究该典型钢管混凝土构件的受力机理、应力分布情况和破坏形态.并与理论计算结果进行对比,验证了钢管混凝土的基本承载力计算公式.     

钢加强环钢管混凝土梁柱节点试验研究

钢管混凝土柱结构在高层建筑中应用越来越广泛,其节点的形式也多种多样.介绍了4个钢加强环钢管混凝土柱节点的模型试验,其中边节点1个,中间节点3个,详细介绍了试验方案的设计、试件的制作、加荷方式、试件的裂缝发展情况及破坏形态等试验结果,了解节点的承载能力和传力机理,主要的试验结果为柱节点的设计提供了依据.     

改进的组合式L形钢管混凝土短柱轴压承载力研究

为了研究改进的组合式L形钢管混凝土短柱轴压承载力,在试验研究的基础上采用有限元软件ABAQUS建立了20个改进的组合式L形钢管混凝土短柱、18个改进的组合式L形空钢管短柱和20个L形纯混凝土短柱有限元模型,并对其轴压承载力进行计算和分析,主要考虑了钢管厚度、混凝土强度、支撑钢板数量、矩形钢管长宽比和U形钢长宽比等参数的影响。研究结果表明,设置支撑钢板后试件的破坏形态发生了变化(包括局部鼓曲位置及大小);增加钢管厚度和支撑钢板数量对延缓钢管发生过早局部屈曲的作用和提高钢管对核心混凝土的约束作用更明显,设置支撑钢板后钢管和核心混凝土的应力分布更加均匀,其应力均值分别为331. 7 MPa和39. 69 MPa;钢管混凝土总承载力明显高于空钢管和纯混凝土单独承载时的承载力之和,其提高幅度β3最大可达28. 98%;增加钢管厚度和支撑钢板数量能够充分发挥钢管和核心混凝土两种材料的承载性能,同时需进一步控制混凝土强度、矩形钢管长宽比和U形钢长宽比;文献[10]中所提轴压承载力计算公式的适用范围有所扩大,其适用的约束效应系数ξ范围变为0. 74～5. 77。     

钢管混凝土柱脚的承载性能分析

为了研究钢管混凝土柱与钢筋混凝土基础之间的柱脚连接性能,采用ANSYS软件进行了钢管混凝土柱脚在单向加载和低周期反复加载下承载性能的有限元分析,明确了柱脚中性轴的变化规律,给出了单向加载下柱脚的破坏特征,分析了低周反复荷载下该柱脚节点的滞回性能。研究表明：该柱脚节点的工作性能可靠,总体抗震性能良好;随着轴压比的增大其抗震性能表现出先增强后减小的趋势。     

钢纤维混凝土框架节点抗震性能试验研究

通过对11个钢纤维混凝土框架边节点的试验，研究了这种节点的破坏过程、破坏形态、滞回曲线及剪切延性等问题．结果表明，钢纤维混凝土框架节点具有良好的抗震性能，对解决节点箍筋密集、改善施工条件有明显效果。     

基于神经网络的矩形钢管高强混凝土计算方法

矩形钢管混凝土结构在国内外已经广泛应用,许多规范中也规定了其计算方法,但是各个规范中矩形钢管混凝土的计算结果并不一致,并且随着工程中混凝土强度越来越高,并不是所有的规范都适用于矩形钢管高强混凝土计算。基于神经网络方法,搜集近年来国内外矩形钢管高强混凝土轴压短柱试验数据,并用这些数据训练了两个以不同参数为输入、以承载力为输出的神经网络模型ANN-1和ANN-2,经过调试和验证,得到了准确和稳定的模型。最后对矩形钢管高强混凝土进行了参数化分析,并与规范计算值进行对比,评价了规范中的计算方法,并进一步证明模型可以用于矩形钢管高强混凝土承载力的预测。     

方钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土方柱轴心受压承载力简

采用统一强度理论,对方钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土方柱的轴心受压机理和约束模型进行分析,考虑方钢管材料的特点及对混凝土的约束作用,提出了方钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土方柱的轴心受压承载力计算公式,将计算公式与文献试验结果进行对比,验证了该理论公式的正确性,并得出统一强度理论参数b、钢管厚度t、参数k等因素对承载力的影响规律。该结果为此类方钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土方柱轴心受压承载力的计算提供了一定的理论依据。     

工程结构抗震与工程振动

该学术团队科研能力强，队伍精干，现有教授8人，副教授10人，中级职称4人，其中获博士学位15人，学术带头人周云教授为《土木工程学报》等多个权威刊物编委、中国建筑学会高层抗震专业委员会等多个专业委员会常务委员会成员，是省“千百十”工程培养对象。轩队主要致力于三方面的研究：(1)新型、复杂结构抗震性能与设计理论研究。近年来先后对钢管混凝土柱、钢筋混凝土柱、组合柱、双钢管柱及钢管混凝土柱的节点进行了抗震性能试验研究和理论分析；通过模拟地震振动台试验研究和三维动力分析，对广州中房大厦、深圳福田商城建筑群、中海名…     

自密实混凝土桥墩抗震性能试验研究

通过两阶段的试验研究了自密实混凝土桥墩的抗震性能。第一阶段试验为10组混凝土与钢筋的拉拔试验,分析了各个试件的破坏形式并将自密实混凝土与钢筋之间的粘结锚固性能与同等强度普通混凝土进行了对比。第二阶段试验为自密实混凝土桥墩抗震性能拟静力试验,研究了桥墩试件的破坏模式和滞回环,以及漂移比、位移延性、等效粘滞阻尼比、等效刚度和残余变形等5项抗震性能指标。试验结果表明:与普通混凝土试件相比,钢筋与自密实混凝土试件间的粘结性能偏弱,但随着锚固长度的增加,两者的差异逐渐减小;2个拟静力试验桥墩试件破坏形式均表现为弯曲破坏,与自密实混凝土桥墩试件相比,普通混凝土桥墩试件在整个试验过程中具有相对饱满的滞回环和较缓的强度退化;自密实混凝土桥墩试件表现出相对较弱的延性能力和耗能能力。     

钢-混凝土复合桩轴压试验及力学性能分析

为提高钢管桩在浅覆盖层区的承载能力,采用钢管桩钻芯内嵌工字钢的桩基锚固措施,以广东清西大桥临时钢栈桥为工程背景,设计并进行钢-混凝土复合桩模型试验,分析了外钢管应变、内嵌工字钢的轴力与侧摩阻力、复合桩的轴心受压性能与承载机理,提出了复合桩承载力计算公式。试验结果表明:在轴压荷载作用下,钢管、核心混凝土与内嵌工字钢三者协同受力,荷载传递性能良好,提高了复合桩的承载能力;内嵌工字钢在钢混段与嵌固段交界处出现轴力集中现象;破坏特征为内嵌工字钢屈服后钢管表面发生外鼓变形破坏,钢管与核心混凝土出现相对滑移并分离。选取更高规格工字钢或增加工字钢的嵌入根数,有利于提高复合桩的承载力,承载力公式计算结果与试验结果吻合较好。     

GFRP管配筋混凝土抗弯刚度研究

根据GFRP管配筋混凝土构件的弯曲试验结果,分析配筋类型、构件尺寸、GFRP管厚度等参数对构件抗弯刚度的影响.根据试验结果,借鉴国内外技术规范,提出适用于GFRP管配筋混凝土构件的抗弯刚度修正公式.同时,采用修正公式对国内外文献中GFRP管配筋混凝土构件的抗弯刚度进行了计算,并与其试验抗弯刚度进行了对比,两者保持了较好的一致性.研究结果表明,抗弯刚度修正公式对GFRP管配筋混凝土构件在未来工程中的应用具有较好的参考价值.     

混凝土劈裂试件断裂过程的数值模拟

将Duan—Nakagawa模型解析得到的断裂过程区上的应力和位移场转化为节点上的无体积、无长度的虚拟弹簧代替拉应变软化曲线，对混凝土劈裂试件的断裂过程进行有限元数值分析。在算例中，把裂纹尖端张开位移与材料的极限抗拉强度作为控制裂纹扩展过程的参数，模拟了混凝土劈裂试件起裂、扩展、破坏的全过程，与试验结果吻合良好。     

碳纤维双向加固RC板抗弯承载力计算模型研究

对配筋相同的9块碳纤维布加固的RC双向板和1块同规格的对比板进行了抗弯试验，试验板采用四点加载、简支支承。依据试验板的实际破坏形态模拟出三种塑性铰线破坏模式并提出相应的实用计算公式，计算结果与试验结果较吻合，且偏于安全，可供工程设计参考。     

橡胶集料混凝土机场道面板的厚长比分析与计算

水泥混凝土机场道面板常见的尺寸为长5～6 m、宽4～5 m、厚0.3 m。在既有的道板收缩应力与翘曲应力理论的基础上,分析相关参数,推导建立了混凝土机场道面板厚长比计算公式,将混凝土机场道面的板长设计由经验取用转变为理论-经验计算设计,针对某一特定机场进行分析,得出最优化的板长设计。并且引进橡胶集料混凝土材料参数,在给定的厚度条件下,分析和计算了橡胶集料混凝土面板与普通混凝土面板的相对板长变化,得到了橡胶集料混凝土机场道面板最大板长,其数值可数倍于普通混凝土。同时提供某机场道面现场试验案例,对大厚长比的橡胶集料混凝土道面板进行工程验证和观察。     

京津冀协同发展背景下保定“核+子”发展对策分析

以跨径比(计算跨度与曲线半径的比值)和横隔板数目为参数,对6片钢 混凝土简支曲线组合梁进行了试验研究,得到了曲线组合梁跨中集中荷载作用下的荷载 变形曲线、应变分布和钢梁与混凝土板间的相对滑移规律。试验结果表明：曲线组合梁的抗弯刚度和抗扭刚度均随跨径比的增大而降低,横隔板数目对其受弯性能影响不大,但端横隔板对受扭性能影响较大;有横隔板处切向应变在曲线内侧小,外侧大,无横隔板处则相反;钢梁与混凝土板结合面上的切向滑移随跨径比的增大而增大,横隔板数目对其影响较小。     

京津冀一体化背景下石家庄城市组团“指状网络”发展模式的区域经济分析

空腹钢管桁架结构在实际工程中应用非常普遍，T型相贯节点的平面内抗弯刚度对结构的受力性能有很大影响。以空腹桁架中的平面T型节点为研究对象，采用通用有限元软件ANSYS对其抗弯刚度和极限承载力进行计算，得到各无量纲参数与T型节点平面内抗弯刚度之间的关系。通过与国内外现有计算公式的对比，给出T型钢管节点刚度判别的参考方法。     

马云现象的科学价值和文化思考

提出了一种新型钢结构梁柱连接节点——方钢管榫卯节点。对由该节点连接的钢框架结构进行了静力载荷试验,得到梁跨中和端部节点荷载 位移曲线,以及框架不同部位荷载和应变图,分析了试验的结果;并根据试验模型进行了计算机非线性有限元分析,分析了节点处构件不同截面尺寸对节点承载力的影响。提出了方钢管榫卯节点承载力的计算公式,并将它与试验结果进行了比较,比较接近。试验表明 :这种新型榫卯节点承载力高,从设计原则看是可行的。     

一种榫卯连接方钢管组装框架模型的荷载 位移曲线试验研究

提出一种榫卯连接方钢管组装框架结构。对两个方向的平面框架模型进行受力性能试验。介绍试验概况，给出框架模型的竖向荷载与挠度和水平荷载与水平侧移曲线，这些曲线介于刚节点框架和铰节点框架之间，属于半刚性节点框架的范畴。