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新型PEC柱-钢梁T形焊接加强型中节点抗震性能试验研究

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实验力学 2016年第1期31卷 103-112页

作者：方有珍顾强陆森强沈晓明苏州科技学院江苏省结构重点实验室(土木工程学院) 江苏苏州215011 苏州市吴中建筑工程施工图审查中心江苏苏州215128

为了进一步研究新型PEC柱-钢梁T形件焊接加强型中节点的抗震性能,考虑柱轴压力、PEC柱布置方式和钢板组合截面类型等设计参数,设计制作了4个中节点1∶1.6缩尺模型试件,并对其进行水平低周往复荷载试验,观测记录了各试件试验中钢材屈服... 详细信息

为了进一步研究新型PEC柱-钢梁T形件焊接加强型中节点的抗震性能,考虑柱轴压力、PEC柱布置方式和钢板组合截面类型等设计参数,设计制作了4个中节点1∶1.6缩尺模型试件,并对其进行水平低周往复荷载试验,观测记录了各试件试验中钢材屈服或屈曲与混凝土裂缝与压溃现象,得到试件的荷载-位移滞回曲线和破坏模式。根据试验结果分析了试件的承载能力、节点连接转动刚度退化、耗能能力和节点传力机理等抗震性能。结果表明:PEC柱组合截面翼缘采取卷边措施增强了核心区混凝土的约束作用;PEC柱轴压力提高了节点的初始转动刚度,而受力变形过程中的二阶效应降低了其抗弯承载力并加快了梁截面进入屈服的损伤进程;所有试件均表现出良好的自复位功效;所有试件破坏模式均为加强T形件端部焊缝附近梁截面形成塑性铰,更好地满足"强节点弱构件"的设计要求。上述结果有助于对PEC柱-钢梁节点抗震性能的认识,可为PEC柱-钢梁组合结构设计规范制订以及工程应用提供参考。

关键词：新型PEC柱 T形件焊接加强型连接抗震性能试验研究节点传力机理

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考虑环板刚度的多环板节点荷载分配计算方法

工程力学 2024年

作者：卫思彤赵超杨磊孙清西安交通大学土木工程系中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司

多环板节点荷载分配计算是特高压输电塔结构设计的关键环节之一，由于节点传力机理与构造的复杂性，目前尚未形成完善的多环板节点荷载分配计算理论。本文开展了多环板节点承载力试验，并以三环板、四环板和五环板节点为例进行数值模拟... 详细信息

多环板节点荷载分配计算是特高压输电塔结构设计的关键环节之一，由于节点传力机理与构造的复杂性，目前尚未形成完善的多环板节点荷载分配计算理论。本文开展了多环板节点承载力试验，并以三环板、四环板和五环板节点为例进行数值模拟，在试验和数值分析的基础上，揭示了多环板节点的传力机理，提出了“刚性梁-弹簧支座”模型，给出了考虑环板刚度的多环板节点荷载分配计算方法。基于模拟数据，评估了现有方法和考虑环板刚度的多环板节点荷载分配计算方法。研究结果表明：相比于现有方法，考虑环板刚度的多环板节点荷载分配计算方法符合较好，表明该方法在常用的节点设计参数范围内具有良好的适用性与计算精度，可以用于多环板节点荷载分配计算。

关键词：特高压输电钢管塔多环板节点承载力试验节点传力机理荷载分配计算方法

新型PEC柱-钢梁T形件焊接连接中节点抗震性能的有限元分析

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兰州理工大学学报 2015年第1期41卷 128-134页

作者：陆森强方有珍姚江峰万财知杨永龙苏州科技学院江苏省结构重点实验室江苏苏州215011

为研究新型钢板组合PEC柱-钢梁节点连接的抗震性能,以采用预拉对穿螺栓的新型PEC柱-钢梁T形件焊接连接中节点试验试件为研究对象,考虑轴压力、PEC柱截面形式与钢板组合截面布置方式等设计参数,利用有限元软件ABAQUS建立4个中节点有限元... 详细信息

为研究新型钢板组合PEC柱-钢梁节点连接的抗震性能,以采用预拉对穿螺栓的新型PEC柱-钢梁T形件焊接连接中节点试验试件为研究对象,考虑轴压力、PEC柱截面形式与钢板组合截面布置方式等设计参数,利用有限元软件ABAQUS建立4个中节点有限元模型并对其滞回性能进行模拟.研究结果显示:柱轴压力提高了节点连接的初始抗弯刚度,而二阶效应降低了其抗弯能力;采取钢结构翼缘卷边增强了混凝土的约束作用,更好地满足"强柱弱梁"的抗震要求;钢板组合截面布置是决定梁柱连接刚度合理匹配的关键;预拉对穿螺栓表现出部分自复位功效,且较好地实现了混凝土斜压带传力模式,相应降低了节点域腹板的抗剪要求;所有试件破坏模式均因T形件的加强使得梁上塑性铰出现位置向T形件腹板尾部附近梁截面转移,且所有试件达到破坏时节点转角均超过0.02弧度,表明该节点连接能较好地满足抗震对节点转动能力的需求.

关键词：新型PEC柱 T形焊接连接中节点滞回性能节点传力机理有限元分析

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新型卷边PEC柱—钢梁摩擦耗能型部分自复位连接节点抗震性能研究

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新型卷边PEC柱—钢梁摩擦耗能型部分自复位连接节点抗震性能研究

作者：赵凯苏州科技学院

学位级别：硕士

自复位结构（Self-centering structure）利用在结构梁、柱或墙上增设预拉杆和辅助耗能件，能够实现结构震后自行复位使得残余变形较小、延缓结构主要受力构件损伤进程并保证结构耗散地震能能力，进而结构预定性态设计目标和震后修复成... 详细信息

自复位结构（Self-centering structure）利用在结构梁、柱或墙上增设预拉杆和辅助耗能件，能够实现结构震后自行复位使得残余变形较小、延缓结构主要受力构件损伤进程并保证结构耗散地震能能力，进而结构预定性态设计目标和震后修复成本降低能有效实现，是目前结构工程领域的重要研究方向。结合自复位结构抗震性能优势和新型卷边PEC柱抗侧刚度大、且为自复位结构预拉杆提供可靠锚固的性能，并为了更好实现结构自复位、耗能能力和结构安全冗余度三者的有机统一，本文针对预拉对穿高强螺栓的新型卷边PEC柱-钢梁摩擦耗能型部分自复位连接节点进行研究。考虑钢板组合截面布置方式（强/弱轴）、预拉杆预应力等设计参数制作2个1:1.6缩尺试件，并结合中节点的边界条件和试验条件设计辅助加载设施进行低周循环荷载试验。详细分析了节点的滞回性能、自复位功效、耗能能力、受力变形模式和节点传力机理等。此外,采用通用有限元软件ABAQUS对试验试件进行循环荷载下受力性能的数值模拟，通过与试验结果对比验证了有限元模型的可行性,同时为后续数值模拟提供依据。针对梁端加封板、PEC柱轴压力、钢板组合截面布置（强/弱轴）、预拉杆预应力、加强型盖板厚度和预拉对穿螺栓设置方式等6个设计参数，建立10个中节点有限元模型并对其进行循环荷载下受力性能的有限元模拟，分析设计参数对部分自复位节点抗震性能的影响规律，得到一系列有益的结论与建议。本文较系统分析了新型卷边PEC柱-钢梁摩擦耗能型部分自复位连接节点的抗震性能，研究成果为新型卷边PEC柱-钢梁部分自复位连接设计规范的编制及工程应用提供了理论储备。

关键词：新型卷边PEC柱部分自复位连接摩擦耗能残余转角节点传力机理抗震性能

新型卷边PEC柱—钢梁中层边节点BRS部分自复位连接抗震性能研究

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新型卷边PEC柱—钢梁中层边节点BRS部分自复位连接抗震性能研究

作者：徐飞苏州科技大学

学位级别：硕士

新型卷边PEC柱(Partially encased composite column,简称PEC柱)是采用了翼缘卷边和增设拉结板条的新型PEC柱,减小了传统PEC柱双向刚度的差异和施工困难的不足,并具有传统PEC柱的较高承载力、抗侧刚度和耗能能力的优势。而自复位结构可... 详细信息

新型卷边PEC柱(Partially encased composite column,简称PEC柱)是采用了翼缘卷边和增设拉结板条的新型PEC柱,减小了传统PEC柱双向刚度的差异和施工困难的不足,并具有传统PEC柱的较高承载力、抗侧刚度和耗能能力的优势。而自复位结构可以利用对结构施加的预拉力和辅助耗能件以实现震后减小结构残余变形、延缓结构主要受力构件损伤进程和减小震后修复成本。本文结合以上两方面的性能优势提出了新型卷边PEC柱-钢梁中层边节点BRS(Buckling Restrained Steel)部分自复位连接。这种基于性能化抗震设计的采用新型PEC柱-钢梁通过T形件连接的新型自复位节点形式能够更好的实现结构自复位、耗能能力和结构安全冗余度三者有机统一。本文以采用高强预拉对穿螺栓T型连接件连接的新型卷边PEC柱-钢梁连接,采用梁上BRS耗能板辅助耗能的部分自复位连接边节点为研究对象,框架结构中层节点为试验原型,考虑了PEC柱的布置方式(强/弱轴),柱顶力的施加等设计参数,并结合试验室的加载设备和实际工程相关的边界条件,按1:1.6缩尺设计制作了3个节点试件,并进行水平低周反复加载试验,通过观察试验现象和试验测试数据分析了设计参数对试件滞回性能、耗能能力、自复位功效、破坏模式和节点域传力机理的影响规律。此外,采用有限元软件ABAQUS建模模拟并与试验试件对比分析,验证有限元模型的可行性,进一步研究相关设计参数(PEC柱的布置方式、BRS防屈曲板的长度和宽度、预拉杆预应力、PEC柱轴压力、T形件翼缘螺栓布置方式、T形件腹板开孔方式)对试件性能的影响规律。本文较为系统的研究了新型卷边PEC柱-钢梁中层边节点BRS耗能型部分自复位连接的抗震性能,研究结果为后续自复位框架结构的研究和工程实际应用提供参考。

关键词：部分自复位连接抗震性能 BRS耗能板残余转角节点传力机理节点发展进程

新型卷边PEC柱—钢梁中层边节点摩擦耗能部分自复位连接抗震性能研究

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新型卷边PEC柱—钢梁中层边节点摩擦耗能部分自复位连接抗震性能...

作者：耿苏齐苏州科技大学

学位级别：硕士

新型卷边PEC柱(Partially encased composite column,简称PEC柱)是采用了翼缘卷边和增设拉结板条的新型PEC柱,其优势在于不仅减小了传统PEC柱双向刚度的差异和降低了施工难度,且较传统的PEC柱有更高的承载力、更大的抗侧刚度和更好的耗... 详细信息

新型卷边PEC柱(Partially encased composite column,简称PEC柱)是采用了翼缘卷边和增设拉结板条的新型PEC柱,其优势在于不仅减小了传统PEC柱双向刚度的差异和降低了施工难度,且较传统的PEC柱有更高的承载力、更大的抗侧刚度和更好的耗能能力。而自复位结构则利用了先前对结构施加的辅助耗能构件的预拉力以实现震后减小结构残余变形、延缓结构主要受力构件损伤进程和减小震后修复成本。本文综合以上两方面的性能优势提出了新型卷边PEC柱-钢梁中层边节点摩擦耗能部分自复位连接。这种基于性能化抗震设计的采用新型PEC柱-钢梁通过T形件连接的新型自复位节点形式能够更好的实现结构的自行复位、耗能能力和结构安全冗余度三者有机统一。本文以采用高强预拉对穿螺栓T型连接件连接的新型卷边PEC柱-钢梁连接,采用梁上T形耗能件辅助耗能的部分自复位连接边节点为研究对象,以框架结构中层节点为试验原型,考虑了PEC柱的布置方式(强/弱轴),柱顶力的施加等设计参数,并结合试验室的加载设备和实际工程相关的边界条件,按1:1.6缩尺设计制作了3个节点试件,并进行水平低周反复加载试验,通过观察试验现象和试验测试数据分析了设计参数对试件滞回性能、耗能能力、自复位功效、破坏模式和节点域传力机理的影响规律。此外,采用有限元软件ABAQUS建模模拟并与试验试件对比分析,验证有限元模型的可行性,进一步研究相关设计参数(PEC柱的布置方式、加强型盖板的长度和厚度、高强螺杆的预紧力、PEC柱轴压力、T形件翼缘螺栓布置方式)对试件性能的影响规律。本文较为系统的研究了新型卷边PEC柱-钢梁中层边节点T形耗能型部分自复位连接的抗震性能,研究结果为后续自复位框架结构的研究和工程实际应用提供参考。

关键词：部分自复位连接抗震性能 T形耗能件残余转角节点传力机理节点发展进程