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强柱系数对多层钢框架结构动力响应的影响

科学技术与工程 2019年第23期19卷 187-192页

作者：包恩和赵亚涛李丽桂林理工大学土木与建筑工程学院

为明确强柱系数的大小和不同定义形式对典型多层钢框架结构动力响应的影响,以不同强柱系数值(0.9~1.5)和不同定义形式(结构层定义、结构的柱梁节点定义)为研究参量,设计柱脚刚接的典型多层钢框架结构模型,通过强震下的动力时程分析,研... 详细信息

为明确强柱系数的大小和不同定义形式对典型多层钢框架结构动力响应的影响,以不同强柱系数值(0.9~1.5)和不同定义形式(结构层定义、结构的柱梁节点定义)为研究参量,设计柱脚刚接的典型多层钢框架结构模型,通过强震下的动力时程分析,研究结构模型的最大层间位移、最大层间位移角集中率及构件的塑性变形能量等变化规律。通过研究发现,随着强柱系数的减小,各模型最大层间位移变形及构件塑性变形能量呈现向首层集中的趋势,强柱系数≤1.2且按柱梁节点设计的模型尤其明显,其位移角集中率也较大;而强柱系数≥1.5的模型塑性变形能量基本分布于梁,且分散于1~6层。各模型的地震输入能量速度换算值和塑性变形能量速度换算值大小取决于结构模型的基本周期,与强柱系数大小和定义形式无关。

关键词：多层钢框架强柱系数最大位移角集中率塑性变形能量

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多层规则钢框架连体结构动力响应机理研究

科学技术与工程 2015年第33期35卷 79-84,91页

作者：包恩和黄美玲曹邕生张研桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室桂林541004

为了研究不同强度和刚度多层规则钢框架连体结构动力响应机理,以基本周期、首层剪重比为主要参数建立3个不同强度和刚度多层规则钢框架单体模型,各单体模型通过不同强度的连接构件在结构不同位置(顶层、4层)连接建立3个连体模型,对各模... 详细信息

为了研究不同强度和刚度多层规则钢框架连体结构动力响应机理,以基本周期、首层剪重比为主要参数建立3个不同强度和刚度多层规则钢框架单体模型,各单体模型通过不同强度的连接构件在结构不同位置(顶层、4层)连接建立3个连体模型,对各模型进行弹塑性时程分析,探讨各模型动力反应。分析结论如下:1各连体模型的层间位移分布和各部位的塑性变形能量分布,在连体模型强侧相对单体模型有减小趋势,连体模型的强侧有一定连接效果;而连体模型的弱侧相对单体模型有减有增,连接效果不明显;2连体模型总体塑性变形能量和柱、梁以及连接构件等的塑性损伤程度受连接构件连接位置的影响,连接构件在中间层连接时明显大于连接构件在顶层连接。

关键词：连体结构连接构件塑性变形能量累积塑性延性比

不同中部连接的多层钢框架连体结构动力响应研究

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钢结构 2017年第3期32卷 1-6页

作者：包恩和王天成孙凌云曹邕生桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学博文管理学院广西桂林541006

以基本周期、首层剪重比为主要控制参数,建立3个不同强度和刚度的多层规则钢框架单体模型,并于中部采用不同形式的连接以形成连体模型,在弹塑性时程分析下,研究模型的动力响应机理。结果表明:各模型的层反应、连体模型的强侧刚度与强度... 详细信息

以基本周期、首层剪重比为主要控制参数,建立3个不同强度和刚度的多层规则钢框架单体模型,并于中部采用不同形式的连接以形成连体模型,在弹塑性时程分析下,研究模型的动力响应机理。结果表明:各模型的层反应、连体模型的强侧刚度与强度足够大时,不同形式中部连接对强侧均有连接效果,而弱侧的连接效果不明显,而连体模型强侧相对弱时,连接构件对连体模型无明显的连接效果;各连体模型整体强度越高,塑性变形能量总和越小,同模型不同连接形式时的塑性变形能量总和依次为:梁式连接>梁+楼板式连接>层式连接;连接构件的动力响应,梁式连接的连接构件有较大的轴力,而梁+楼板式连接构件的轴力接近于零。

关键词：连体结构不同连接形式塑性变形能量连接构件反应

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高性能托轮的选材及其热力学分析

高性能托轮的选材及其热力学分析

作者：孙永生北京化工大学

学位级别：硕士

托轮作为回转体的支撑部件,最早在矿山、水泥厂等行业中得到了广泛应用。近年来,随着钢丝绳厂、电线电缆厂和光缆厂等行业的兴盛,托轮行业又迎来了春天。但是由于受到托轮材料的限制,托轮的使用寿命相对比较短暂,这已经成为了托轮行业... 详细信息

托轮作为回转体的支撑部件,最早在矿山、水泥厂等行业中得到了广泛应用。近年来,随着钢丝绳厂、电线电缆厂和光缆厂等行业的兴盛,托轮行业又迎来了春天。但是由于受到托轮材料的限制,托轮的使用寿命相对比较短暂,这已经成为了托轮行业发展的瓶颈。因此,本论文主要针对最新研制的高性能托轮材料,进行了力学性能测试和相关性能的计算,并对材料进行了性能比较,做出了最佳材料的选择。利用双螺杆反应挤出机制备四种配方的力学测试试样,通过万能试验台得到了四种配方、胶木和国外样品的压缩应力应变曲线。结果发现新研制的四种配方的弹性模量在3500MPa和5000MPa之间,比样品及胶木的弹性模量都要高,完全符合对高性能托轮材料的力学性能要求。通过有限元软件ANSYS对六种试样制作的托轮进行受力分析,得到了托轮在受载过程中的位移变形量和塑性变形能量。在实际工作过程中托轮要受到反复的挤压,塑性变形能量转化为热量,成为托轮内部温度升高的主要因素。利用热力学分析的知识,推导出了托轮在工作过程中的温度场分布,并且得到了六种材料的热交换平衡时内部的最大温度值和其出现的位置。结果发现材料3的最大温度值为110.5℃,是六种材料中最小的,材料3的最大温度值位置是最靠近托轮外缘面的。另外经过研究发现转速、载荷与最大温度近似呈正比例关系。根据对不同材料的力学性能测试数据和最大温度值及其位置的计算数据的分析比较,得出了材料3即配方2作为制作托轮的最佳材料的选择。

关键词：托轮 ANSYS 塑性变形能量热力学分析