高强钢T形件滞回性能试验与有限元研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:no3ice
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着生产工艺的进步和钢结构体系的进一步发展,屈服强度高于460MPa的高强度钢材开始逐渐应用于钢结构体系中。梁柱节点作为钢结构体系中的重要组成部分,其性能直接影响整个结构体系的安全性和可靠性。基于组件法,梁柱节点的受力性能与T形件的受力性能密切相关。但是,目前针对高强钢T形件,尤其是滞回性能的研究还比较少,阻碍了高强钢钢结构体系的进一步发展。因此,对高强钢T形件的滞回性能进行研究是十分必要的。本文拟对高强钢T形件的滞回性能进行试验和有限元研究。首先,设计11个不同尺寸的T形件,包括7个Q690钢材,2个Q460钢材和2个Q235钢材的T形件。其中,3个T形件用于单调加载,8个T形件用于循环加载。通过对比破坏模式、滞回曲线、累积耗能和延性系数,探究了不同参数对高强钢T形件滞回性能的影响。结果表明,钢材强度、螺栓直径以及翼缘厚度对T形件的承载力和耗能能力有显著的影响。其次,通过有限元软件ABAQUS建立了高强钢T形件的有限元模型,并利用本文以及其他学者的试验结果来验证模型的准确性。通过对比滞回曲线、承载力大小、累积耗能以及破坏情况,发现试验结果与有限元计算结果吻合良好,说明本文所建立的有限元模型是可靠的。最后,基于已验证的有限元模型对高强钢T形件进行了参数分析,探究了翼缘厚度、螺栓端距、螺栓间距、螺栓边距、预紧力大小和螺栓强度等级对高强钢T形件滞回性能的影响。结果表明,翼缘厚度、螺栓强度等级和螺栓端距对T形件的耗能能力有显著的影响,预紧力大小对T形件的初始刚度有较大的影响,而螺栓边距和间距对于T形件的滞回性能影响不大。同时,将本文的计算结果与欧洲规范的设计值进行了比较分析,结果表明欧洲规范低估了高强钢T形件的屈服荷载。
其他文献
<正>咽喉为肺胃之门户。外邪入侵人体时容易首先犯及咽喉要道,使患者出现咽喉红肿疼痛等症状。临床实践表明,咽喉肿痛患者应用青龙白虎汤进行治疗,既简便易行,又可收到显著的疗效。具体的治疗方法是:取青橄榄5枚、白萝卜125克,用水煎煮后取汁,代茶频饮,每天饮一剂。
期刊
过去20多年,纤维增强复合材料(Fiber-reinforced Polymer,简称FRP)筋材在土木工程中的应用得到了国内外学者和工程人员的广泛关注。由于FRP筋材具有不可自然降解的特性,随着其在实际工程中应用的与日俱增,如何有效回收FRP筋材以及处理FRP筋材废弃物也逐渐成为一个具有较大挑战的难题。基于以上背景,本研究采用机械切割回收的回收FRP筋骨料(FRP-RA)与海水海砂混凝土(SSC
学位
近年来随着我国交通事业的快速发展,路网密度逐年增大,线路交叉问题是交通线路规划过程中经常面临的难题。转体桥因能够最大程度地降低对既有线路的干扰而在交叉线路建设中得到广泛地应用。承台作为转体桥梁的关键受力构件,因其球铰集中传力的方式而区别于普通桥梁承台,承台下各桩顶反力多为不均匀分布。目前相关规范缺少对转体承台的单独设计说明,对转体承台的内部传力机理认识不够充分,已建工程在承台设计上偏于保守,出现较
学位
斜拉索作为斜拉桥的关键构件,其振动对斜拉桥结构的安全性、适用性和耐久性都有较大的不利影响。控制斜拉索的振动是一个关键问题,采用半主动磁流变(MR)阻尼器控制系统是一种具有前景的解决方案。但是该控制系统需要提供电源、传感器和控制器等附加设备,这增加了控制系统的成本和不可靠性,限制了该技术的工程应用。因此本文研发了由电磁阻尼器和MR阻尼器并联形成的自供能MR阻尼器,提出了自供能MR阻尼器的非线性力学模
学位
结构在地震等突发事件中发生局部坏时,抵抗整体倒塌的能力至关重要,鲁棒性(Robustness)被用于描述结构的这一性能。然而目前关于结构鲁棒性的研究尚未形成统一体系,更未发现针对隔震连续梁桥鲁棒性评价的研究。此外,不确定性是影响结构响应的一个重要因素,但考虑不确定性时结构响应计算量大的问题始终没有得到很好地解决。因此本文引入神经网络预测结构响应以减小计算量,并提出考虑不确定性的隔震连续梁桥的鲁棒性
学位
目前对于隔震支座的压剪性能的研究已较为充分,但对于隔震支座的拉剪性能的研究还比较少。因而在对基础隔震结构进行摇摆反应分析时,往往忽略了隔震支座的受拉影响,从而影响了结果的准确性。同时新颁布的《建筑隔震设计标准》更新了隔震支座在出现受拉情况下的要求:6.2.1-2隔震橡胶支座在同一地震加速度时程曲线作用下出现拉应力的支座数量不宜超过支座总数的30%,对考虑隔震支座受拉影响的基础隔震结构进行摇摆反应分
学位
在外部荷载和环境侵蚀等因素作用下,运营期桥梁局部构件将发生损伤。桥梁的早期损伤如果没有得到及时的识别与修复,将威胁结构的正常使用,因此对运营期桥梁进行损伤识别与评估意义重大。现有的损伤识别与结构状态评估方法大多未考虑随机参数影响。本文提出了适用于不同类型桥梁的三维有限元梁格分析方法,建立了基于摄动法的桥梁不确定性有限元模型修正与可靠度评估体系。包括以下研究内容:(1)分析不同形式桥梁的力学特征,提
学位
针对现有结构监测系统无法便捷地利用浏览器网页查看监测数据、无法在网页端上展示可交互的三维模型、监测数据的处理分析方式不够智能等问题。本文针对大跨度建筑结构的特点以及近年来计算机技术和BIM的发展,以武汉体育中心体育场为实际工程背景,进行了基于深度学习的结构可视化健康监测预警系统的研究和开发。具体的工作展开如下:(1)根据项目特点、目前研究存在的问题和目标系统性能三个方面的需求,进行了系统架构选型研
学位
基础隔震技术作为已广泛应用的隔震技术,具有抗震效果好,造价低的优点,但在强震下隔震层产生的过大位移可导致隔震支座破坏甚至上部结构倾覆的风险也不容忽视。针对该局限性,本文提出并设计一种新型阻尼器“自供能磁流变惯质阻尼器”与基础隔震支座组成新型组合隔震体系,通过实验分析和数值模拟,系统研究自供能磁流变惯质阻尼器对基础隔震结构的性能提升。本文的主要研究工作和创新成果如下:(1)使用磁流变阻尼器和电磁惯质
学位
钢筋混凝土结构的刚度表示结构受到外力时抵抗变形的能力,是反映结构正常使用性能和安全状态的重要参数。因此,开展钢筋混凝土结构刚度监测方法研究对保障结构安全具有重要意义。而压电陶瓷凭借其高灵敏度、安装简单、成本较低的优点,已被应用于结构健康监测领域。本文依托国家重点研发计划“结构性能指标智能传感原理与方法”(2021YFF0501001),将铜基压电片应用到钢筋混凝土梁和分块预制装配式管廊横向接头的抗
学位