简介：为了研究椭圆钢管混凝土柱的轴压性能和承载力,通过ABAQUS程序建立了轴压作用下椭圆钢管混凝土柱的数值分析模型,考虑了复杂接触问题、材料非线性和椭圆特征.利用试验结果验证了数值分析模型的准确性.开展了轴压作用下椭圆钢管混凝土短柱的诸多参数分析,评价了各参数对组合柱轴压承载力和刚度的影响,揭示了椭圆钢管混凝土短柱的破坏模式和受力机理,基于统一理论提出了椭圆钢管混凝土短柱的轴压承载力简化计算方法.研究结果表明,椭圆钢管混凝土短柱在轴压作用下的破坏模式包括剪切破坏、局部鼓曲破坏和整体鼓曲破坏;椭圆钢管混凝土短柱的轴压受力特征可以分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化段和下降段,均与约束效应系数有关.提出的椭圆钢管混凝土短柱的轴压承载力简化计算公式可以用于椭圆钢管混凝土柱设计.

简介：为探讨焊接瑕疵对于钢骨箱型柱板破裂行为的影响，本文采有限元素分析，根据裂缝尖端开口位移、应力三轴度与破裂指数等行为指标，来评估柱板破裂的可能性。有限元素模型参数分析结果显示，侧垫板间隙与钢梁相对于电热熔渣焊道的偏心等参数对于箱型柱板破裂的影响较小；然而由于电热熔渣焊道的偏心，即使侧垫板与柱板间隙处的电热熔渣焊熔接线至内横隔板的一个较小的距离，也将产生较大的裂缝尖端开口位移、应力三轴度与破裂指数，因而可能造成柱板的破裂。

简介：为了研究钢管混凝土组合框架梁柱半刚性连接的受力性能与破坏形式,本文采用ABAQUS软件建立了钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁端板连接的非线性有限元模型.该模型考虑了材料非线性、几何非线性和复杂接触问题,确定了钢管核心混凝土和楼板混凝土的本构关系模型、各组件的复杂接触关系.研究了组合节点的柱端水平荷载-水平位移关系曲线和破坏形式,并用试验结果验证了计算结果的准确性.进行了大量的参数分析,获得了在正、负弯矩作用下影响组合节点极限承载力和初始刚度的主要参数.研究结果表明：所建立的钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁端板连接的有限元模型具有较好的准确性,可以为半刚性钢管混凝土组合框架的理论研究提供参考依据.

简介：对隔板贯通方钢管轻骨料混凝土柱-H形钢梁异型节点试件进行了循环加载试验,并进行基于结构钢椭球面断裂模型及耦联的屈服模型和轻骨料混凝土二次曲面通用破坏面模型的数值模拟和破坏机理分析.数值分析结果表明：基本型异型节点梁翼缘对接焊缝侧边应力集中严重,断裂风险大;贯通隔板折线加强构造降低了梁翼缘对接焊缝处的应力集中程度和断裂风险,使屈服区形成于远离节点区的隔板折线加强段内;节点域内轻骨料混凝土的应力场未达到通用破坏面模型计算的强度值,未发生压碎、拉裂或滑移破坏.

简介：为了研究一端固接一端自由的六边形孔蜂窝钢柱在轴心力作用下的力学性能,应用大型有限元分析软件ANSYS建立数值模型,分别从扩张比的变化、长度变化和第1个开孔处距柱底的距离变化研究其对蜂窝钢柱受力性能的影响,同时对比了六边形孔蜂窝钢柱与原截面实腹式钢柱承载力的差别。通过数值模拟发现六边形孔蜂窝钢柱的破坏形式并非局部屈曲或整体屈曲,而是两者相关屈曲,在分析基础上给出了不同参数的较优取值。

简介：对隔板贯通箱形柱-箱形梁＋H形钢梁异型节点试验试件进行了数值模拟分析,对比研究了折线扩大头隔板贯通箱形柱-翼缘削弱箱形梁与H形钢梁异型节点和基本型异型节点在强震下的破坏模式、断裂风险区、节点区应变演化规律.结果表明,贯通隔板折线扩大头区形成塑性铰,节点域应变集中在上核心区.

简介：目前，空心钢管混凝土结构被大量应用和推广，但对其抗震性能的研究却比较少，制约了其在实际工程中的进一步应用。对空心普通和再生钢管混凝土柱的抗震性能进行了试验与有限元研究，首先介绍了3根空心圆钢管混凝土柱在定轴力和水平反复荷载作用下的滞回性能试验，分析了不同混凝土和空心率对试件耗能能力及位移延性等抗震性能的影响，研究表明再生？昆凝土构件的抗震性能要差于相应普通混凝土，而空心率越大，构件的延性和耗能能力越小。其次，采用有限元软件ABAQUS对空心钢管混凝土压弯构件的荷载一位移骨架曲线进行了大量数值计算，分析了各参数对构件骨架曲线及延性的影响。

简介：为提高混凝土异形柱的承载力，本文提出一种新型实腹式钢骨混凝土异形柱。为了解这种新型钢骨混凝土异形柱的受力性能及破坏机理，本文通过对3根十字形钢骨混凝土异形柱和1根钢筋混凝土异形柱的轴心受压的试验研究，分析了钢骨混凝土异形柱和普通混凝土异形柱在轴心压力作用下的破坏形态以及试验过程中各种材料的受力状态。试验结果表明在轴心荷载的作用下，从弹性阶段到开裂荷载直至极限荷载，型钢与混凝土能保持协同工作，这种新型构件中各种材料的力学性能均能得到充分发挥，钢骨的存在改善了构件的延性。本文提出的新型实腹式钢骨混凝土异形柱受力性能良好，可以应用于工程。

简介：为研究钢网格盒式结构空腹楼板与柱相交节点的抗震性能及空腹楼板上覆现浇钢筋混凝土层对节点抗震性能的影响,开展了2个边柱组合节点、2个边柱纯钢节点的低周反复加载试验。分析比较了节点的破坏模式、滞回曲线和耗能能力。试验结果表明:钢网格盒式结构的纯钢节点和组合节点滞回曲线比较饱满、稳定,具有良好的延性和耗能能力,盒式结构节点抗震性能良好。相对于纯钢节点而言,组合节点由于混凝土层的抗压和钢筋的抗拉作用,其承载力、刚度和耗能性能均有一定程度的提高,在对节点承载力和抗震性能的分析中,可将混凝土层对节点抗震性能的有利影响作为结构的安全储备。

简介：用钢连梁代替混凝土连梁用于混凝土联肢剪力墙,可大大改善联肢墙结构的延性和耗能性能,提高结构抗震能力,但前提是须保证钢连梁与混凝土剪力墙连接节点的可靠性。钢暗柱式墙梁连接节点具有承载力大、刚度大以及能提高剪力墙自身延性等优点。针对内埋钢暗柱式节点形式,基于前期试验数据和正交试验有限元模拟结果,重点研究了此种节点的受力机理以及破坏模式,提炼出关键参数和设计原则,随后建立了这种节点极限承载力的理论模型与计算公式。分析表明,内埋钢暗柱梁墙节点极限承载力主要由3个部分贡献：受拉区钢筋拉力或者钢暗柱截面抗剪强度、钢暗柱埋深部分混凝土压力以及钢暗柱节点域抗剪强度。其中钢暗柱节点域抗剪强度同样由3部分组成：钢暗柱腹板机构、内部混凝土斜压杆机构以及外部桁架机构。通过与试验及精细有限元模型结果进行对比,证明了提出的理论模型简便易行且具有较高精度,所做研究为这种新型节点在工程中的应用提供了简便的设计方法。

简介：实腹式型钢混凝土短柱是型钢混凝土组合结构的主要承重构件。目前，我国规程依据试验统计建立实腹式型钢混凝土短柱的受剪承载力计算公式，往往不考虑型钢翼缘的影响。本文采用桁架-拱模型理论对实腹式型钢混凝土短柱的受剪承载力进行了分析，将实腹式型钢混凝土短柱分为钢筋混凝土与型钢两部分考虑，然后将两部分叠加从而求得。分析钢筋混凝土部分的受剪承载力时，采用桁架-拱模型，考虑了型钢腹板和翼缘的影响；型钢部分的受剪承载力取Va=λ-0.2^-0.58fatwfw。本文计算结果与试验结果吻合较好。

简介：对1个内隔板式箱型柱-H型钢梁常规节点和3个梁翼缘扩大头-圆孔削弱型节点进行了循环加载试验,并进行了基于结构钢椭球面断裂模型及耦联的椭球面屈服模型的数值模拟和断裂分析.结果显示,常规节点裂纹起始于梁翼缘对接焊缝侧边,未能形成有效转动能力的塑性铰,节点的塑性转角约为0.02rad.梁翼缘扩大头-圆孔削弱型节点在圆孔削弱梁截面形成塑性铰,大孔侧边开裂风险较其他区域大,扩大头构造显著降低了对接焊缝的断裂风险.当内隔板与柱壁板间焊缝质量较好时,圆弧扩大头-圆孔削弱型节点的塑性转角可达到FEMA要求的0.03rad,承载力较常规节点提高39.8%-52.9%。

简介：世博会国家电网企业馆采用周边具有正交斜放支承柱的网格结构，外墙角不设角柱，楼屋盖采用正交正放的平面桁架系．它们共同组成三个盒型空间抗侧力体系．主体结构中部开口为空间六面体魔盒，每个面均采用双层双向正交空腹平面桁架，在魔盒的每个棱边布置支撑对角部进行加强．建筑效果和结构设计达到和谐统一．本文对该结构的体系构成、计算分析内容和结果进行简要介绍．结构计算分析内容包括荷载分析、地震作用分析、温度作用分析、稳定性分析、节点分析、楼盖舒适度分析和施工模拟加载分析．针对魔盒内人行天桥水平张弦梁的设计，本文推导了确定竖杆下节点坐标的手算方法．

简介：三面受火钢柱可能发生绕强轴的弯曲失稳或绕弱轴的弯扭失稳,而两相邻面受火钢柱仅发生弯扭失稳。将钢柱截面温度场假设成简化的线性分布,对不均匀受火钢柱进行恒荷载升温分析,可得到钢柱发生整体失稳破坏时的临界温度。三面受火钢柱的临界温度与欧洲规范EN1993-1-2的结果较为接近,可直接由EN1993-1-2公式计算。对于两相邻面受火钢柱,可由EN1993-1-2的计算结果乘以修正系数,文中给出了该修正系数的计算公式。

简介：提出了一种新型的方钢管混凝土柱与外包U形钢-混凝土组合梁连接节点形式——外伸内隔板钢筋截断式节点。基于＂强柱弱梁,节点更强＂的抗震设计原则,设计3个试件,并对其进行低周反复荷载试验研究,分析节点的破坏特征,考察节点区的剪切变形,深入研究节点的滞回曲线和骨架曲线,进而研究节点的承载能力、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能。研究结果表明：各试件的破坏主要集中在靠近柱壁的梁端区域,而钢管柱和节点区的变形和应力很小,基本处于弹性阶段;由于梁内混凝土及翼板的组合作用,各节点的滞回曲线呈不对称的纺锤形,无明显捏缩现象,比较饱满,耗能性能良好;各节点试件的位移延性系数和等效粘滞阻尼系数明显大于普通钢筋混凝土结构的相应指标;在整个加载过程中,刚度退化稳定。

简介：当钢柱三面受火时,沿截面方向会产生温度不均匀分布的现象。而现行规范假设各种受火情况下钢柱沿截面方向的温度分布均匀,并以此为前提提出了钢构件温度的计算公式。研究了受厚型防火涂料保护的钢柱在三面受火条件下截面温度的分布规律,利用有限元软件ABAQUS进行参数分析,参数分析的变量主要为截面形状系数,通过改变截面高度和腹板厚实现对截面形状系数的影响。通过对EC3中采用的受保护钢构件受火升温公式进行修正,建立了截面不同部位升温的计算方法,并给出沿截面不同温度分布曲线的计算公式。

简介：为了评估有色冶炼厂房事故坑附近钢柱在炉料热作用下的耐火稳定性，本文以热辐射理论为基础，采用数值计算方法研究了钢柱9m高度内的温度分布。钢柱温度取决于炉料面积、柱翼缘厚度、柱的计算截面位置、炉料与柱相对位置。炉料面积越大，钢柱越处在炉料中部，钢柱的温度越高；柱翼缘厚度越大，炉料与柱距离越大，钢柱的温度越低。本文以弹性理论为基础，给出了钢柱耐火稳定性验算与评估方法。由于钢柱之间存在较大温差，当钢柱所支承的梁的线刚度较大，两端与柱刚接且设置隅撑时，较强的端部约束作用使柱产生较高水平的温度内力，钢柱在材料强度降低的同时荷载效应增大，钢柱可能会失去耐火稳定性而发生破坏。把柱、梁的连接由刚接改为铰接，取消所设隅撑，增大事故坑与柱之间的距离，增大柱翼缘厚度或对钢柱底部进行保护均可提高钢柱的耐火稳定性而保证安全。