一、杆件受压时有限变形幂次强化计算方案(论文文献综述)
梁鹏亮[1](2021)在《Ф120螺栓球M24高强螺栓连接节点超低周疲劳性能研究》文中指出螺栓球网格结构在体育馆、车站等人群密集的公共建筑中大量使用,该类建筑除满足日常的功能外,还需在地震发生后发挥地震避难所功能,其安全性与人民的生命及财产安全密切相关。震害调查及研究结果均表明,螺栓球节点是螺栓球网格结构中的薄弱环节,在强震下易发生超低周疲劳破坏,震害表现为高强度螺栓拉脱、拉断、弯曲、折断等。因此,对螺栓球节点在强震下的超低周疲劳性能研究成为了防灾减灾和建设韧性城市领域中的重要问题。本文的研究内容主要依托于国家自然基金项目:强震下螺栓球网格结构超低周疲劳性能与评定方法研究(51578358)。针对在地震中震害较为严重的螺栓球网格结构中的螺栓球节点展开研究,设计了Ф120螺栓球、M24高强螺栓和Ф88.5×4圆钢管所组成的螺栓球节点连接试件,采用可实现轴向往复加载的试验装置,对试件展开三种加载制度下的大位移往复拉压加载试验,研究螺栓球节点连接试件的破坏过程、破坏机理及滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度和承载力退化等抗震性能,并通过有限元模拟的方法对试验过程进行校核。将试验与模拟结果分析相结合,得到了以下研究成果:(1)在三组九个螺栓球节点连接试件的超低周疲劳试验中,断裂破坏均发生在中部螺栓球节点连接处,该处高强螺栓依次经历了拉伸—弯曲—开裂—裂纹扩展—瞬间断裂的过程,断裂位置均在高强螺栓有螺纹和无螺纹的分界处,疲劳寿命均低于十五次;断后的高强螺栓缩颈明显且丝扣磨损严重;高强螺栓宏观断面具有裂纹起源区、扩展区和瞬断区,呈现出超低周疲劳破坏的典型特征;在破坏过程中套筒不断挤压,产生不均匀塑性挤压变形。(2)螺栓球节点连接试件在大位移轴向循环荷载的作用下,滞回曲线捏缩现象严重,耗能能力较差;不同加载制度下各试件的骨架曲线均因受压失稳呈现出明显的拉压不对称性,因受拉幅值的不同,在受拉时试件的受力过程不同。(3)不同加载制度下,试件受拉承载力及刚度的退化规律具有一致性,在加载前期呈“阶梯形”退化,随着加载的进行后期呈现出线性退化的特征;试件受压承载力和刚度在首次加载时因失稳发生骤降,之后随着加载次数的增加缓慢退化至零。试件损伤的累积速率与加载制度有关,随着受拉加载幅值的增大,损伤累积加快,表现为:耗能累积速率、承载力和刚度退化速率加快。(4)采用ABAQUS软件对螺栓球节点连接试件的试验过程进行初步的模拟分析,模拟结果与试验趋势基本一致。
张洁[2](2021)在《考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究》文中进行了进一步梳理强震后的震害调查表明,螺栓球节点空间网格结构的破坏常具有超低周疲劳破坏的特征。本文针对震害中螺栓球节点空间网格结构的破坏特征,开展其杆单元塑性铰计算模型的研究。本文选用圆钢管与螺栓球节点组合试件(以下简称管球组合试件)为对象,首先对其进行了大量的超低周疲劳试验研究,并基于仿真分析技术进行了试验模拟及塑性铰计算模型影响因素的分析,得出了考虑节点刚度与塑性累积损伤等因素在内的杆单元塑性铰模型,为强震下该类结构体系开展弹塑性计算分析提供研究基础与参考。本文基于国家自然科学基金项目(51578358),以管球组合构件为研究对象,采用试验与数值模拟相结合的分析方法,对考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型展开研究,论文主要工作内容和研究结论有:(1)对81个管球组合试件进行了3种加载制度下的超低周疲劳试验,记录了试件的变形过程、破坏形态、杆端力和杆端位移等数据。试验结果表明,试验模型的变形和破坏形态与震害调查中螺栓球节点网格结构中杆单元的变形及破坏形态基本一致。通过对试验数据的详细整理与分析可见,试验模型的滞回曲线基本呈Z型、不饱满,曲线受拉与受拉不对称,节点刚度对其刚度退化以及耗能能力有较大影响。因此对螺栓球节点网格结构进行弹塑性动力分析时,应考虑节点刚度的影响。(2)采用ABAQUS分析软件建立了试验用管球组合试件的有限元模型,建模时通过设置面-面接触来模拟螺栓球与螺栓之间螺纹的咬合以及套筒与螺栓球及封板之间的接触关系,同时了考虑了钢材的损伤、管球组合试件的初始缺陷等影响因素,并采用所建立的有限元模型对试验过程进行了仿真分析。试验过程仿真分析表明,采用精细化有限元分析可以较好地模拟试验过程。采用试验过程仿真分析模型对杆单元塑性铰模型的影响因素进行了参数化分析,得到了节点刚度对杆单元塑性铰模型的影响规律。(3)采用试验仿真分析的有限元模型,对螺栓球节点网格结构杆单元塑性铰模型的影响因素进行了参数化分析,对试验数据进行了补充。基于杆单元塑性铰影响因素参数化分析结果,提出了杆单元改进的受拉屈服承载力及受压承载力的计算方法,在计算公式中引入了系数及来考虑杆端节点刚度的影响。同时考虑节点刚度的影响,建立了杆单元刚度退化与其延性系数间的数学表达式。(4)利用简单系数对管球组合试件的滞回曲线进行了简化。提出了适用于管球组合试件的杆单元塑性铰模型,模型中通过引入、等一系列系数考虑了节点刚度及塑性累积损伤的影响,通过对SAP2000杆单元塑性铰模型的修正得出了新的杆单元塑性铰模型。将修正的塑性铰模型计算结果与SAP2000塑性铰模型计算结果进行对比,结果表明,采用修正的塑性铰模型计算所得滞回曲线与试验所得滞回曲线吻合更好。(5)基于所提出的塑性铰模型对SAP2000杆单元塑性铰模型进行修正,分别采用SAP2000杆单元塑性铰模型与修正的杆单元塑性铰模型,对案例进行弹塑性动力时程分析,结果表明,采用两种塑性铰模型对网架结构进行动力时程分析后,结构的破坏形态基本相同,都呈凹陷状。但两者塑性铰数量及塑性发展程度不同,由于修正的塑性铰模型考虑了节点刚度的影响,当地震加速度峰值相同时,杆件内力较高,其塑性铰数量要比采用SAP2000塑性铰模型的网架结构的塑性铰数量少约16.9%~28.01%,其失效界限加速度峰值比采用SAP2000塑性铰模型时低约17.23%~47.05%。可见,强震下螺栓球节点空间网格结构在进行动力弹塑性分析时如不考虑节点刚度的影响会高估结构的失效界限加速度峰值,故对其进行动力弹塑性分析时应该考虑节点刚度的影响。
郭鹏飞[3](2021)在《超长空间异型桁架卸载过程稳定性分析及现场监测》文中研究说明改革开放以来,随着人民物质生活需求的不断提高,钢结构以其轻质高强的优势在建筑市场的地位逐年上升,从而大跨度空间钢结构和超大跨度建筑物得到了广大建筑师的亲睐。大跨度钢结构以其独特的空间大优势、优美的外部造型和优异的受力性能,被充分地应用于各种公共建筑以及个别民用建筑中。由于其特殊性,如果结构在安装过程中发生坍塌破坏,将会造成难以衡量的经济损失,同时很可能会造成大量人员伤亡,因此对结构安装过程进行有限元模拟分析和现场实时监测是十分有必要的。本文以巴中体育中心项目为依托背景,首先,通过ANSYS/APDL对超长空间异型桁架进行卸载过程的动力响应分析;其次,对于现场存在的杆件弯曲缺陷,使其在有限元模型中得到较真实的体现;最后,通过对外立面网壳结构关键杆件布设应变片,同时对结构的吊装、卸载过程进行实时监测,并考虑提前卸载对结构动力稳定性的影响;(1)对结构的动力失稳判别准则进行了总结,确定了外立面网壳结构在卸载作用下的动力失稳判别准则(即改进的B-R运动准则)。同时运用ANSYS瞬态动力分析法对结构的卸载过程进行模拟。首先对结构进行静力分析,保证结构在卸载之前要满足设计要求。(2)针对现场结构的实际杆件缺陷,基于三维曲梁单元刚度矩阵对空间曲杆进行理论分析,同时通过MATLAB计算得出的理论数值与ANSYS模拟结果进行对比验证;最后为后续相关杆件缺陷能够在结构中得到较真实的体现提供理论依据。(3)通过等效荷载法模拟结构的卸载过程,研究了结构在不同卸载条件下、不同卸载速率下的动力响应,探讨了此类结构在卸载过程中的影响因素。确保结构卸载过程的安全性和可靠性。(4)对外立面网壳结构吊装、卸载过程进行了实时监测,通过对比结构的实测值与模拟值。结果显示,结构实测值与模拟值的变化趋势基本一致,同时各杆件应力位移均满足规范要求,确保了卸载方案的的安全性和可靠性。同时也验证了有限元模拟的可靠性。
何森辉[4](2020)在《ZGU1塔稳定性分析与加固研究》文中提出自从改革开放以来,我国的电力建设正以膨胀式的速度迅速发展,整个社会对电力的需求也越来越大。然而电网系统发生瘫痪事故时有发生,对国家和社会造成了不容忽视的损失。通过调查发现,除了环境变得越来越恶劣这一因素外,主要是由于一些老旧的输电塔承载力不足,导致结构失稳而发生破坏。要解决这个问题,最直接的方法就是拆除老旧的输电塔,重新建设承载力更高的新塔。然而重建新塔不仅耗资大,工期长,而且输电塔往往建造在偏远地区,不利于带电施工。因此如何对老旧输电塔采取加固措施,延长老旧输电塔的使用寿命具有重要的工程价值和现实意义。本文以广东省输变电工程有限公司待加固的典型直线杆塔ZGU1塔为研究对象,对该输电塔型进行了一系列的受力特性分析,并提出了一种可行的改造方案。本文主要的研究内容分为以下几个部分:(1)通过采用ANSYS有限元分析软件,研究了输电塔有限元模型的建模方法,并建立了ZGU1塔的三维实体模型。(2)采用ANSYS对ZGU1塔进行模态分析验证该输电塔的整体稳定性,对ZGU1塔在0°、45°、60°、90°四种大风工况下进行非线性稳定性分析,通过分析结果可以得到该塔在四个工况条件下的极限风速以及薄弱部位。研究发现ZGU1塔的薄弱部位主要集中在输电塔塔身下两段。(3)对广东省输变电工程有限公司提出的非焊接型Y字型主材角钢加固方法进行有限元分析论证,通过对比多组构件的有限元分析结果,分析其受力现象及其原因,得出该加固方法能够显着提升构件的加固效果。(4)为了研究加固后的输电塔结构的抗风承载能力,通过基于边缘屈服准则的临界应力计算公式计算出Y字型加固构件的等效屈服应力,将该等效屈服应力运用到加固后的输电塔结构的整塔非线性分析中,与原输电塔结构的分析结果进行对比,得出其抗风承载能力提升效果明显。
何枭[5](2020)在《基于铝材约束防屈曲支撑的网壳结构减震研究》文中研究说明大跨空间结构因其造型优美、性能良好而得到各国建筑师的重视。大跨空间结构在我国虽然起步晚,但发展迅速,目前仍有大量的大跨空间结构正在兴建中。这类结构通常自重较小,阻尼小,对动力荷载(强风和地震)敏感,在动力荷载作用下会出现较明显的振动,这将对建筑物的正常使用产生不利影响。我国是地震和台风多发国家,因而抗震和抗风研究对于大跨空间结构的安全设计显得很重要。研究表明,结构振动控制装置可以有效减轻结构物的地震反应,降低结构损伤。其中将防屈曲支撑(Bulking Restrained Brace,BRB)应用到建筑物中给大跨空间结构的减振控制提供了一种新的方法。防屈曲支撑作为一种抗侧力构件,与传统支撑相比,在承受轴向拉压荷载时其核心单元会屈服,从而耗散外部动力荷载输入的能量,减轻建筑物的动力响应。然而,现有的防屈曲支撑大都是全钢型和混凝土灌浆型,重量大且加工复杂,无法适用于质量较轻的大跨空间结构,因此研发一种轻质防屈曲约束杆件,以应用于大跨空间结构显得尤为必要。本文采用工业中广泛应用的铝合金材料作为防屈曲支撑的约束部分,对普通钢管防屈曲支撑进行改良,设计了一种新型的轻质约束屈曲杆件。对提出的轻型防屈曲约束杆件进行了整体设计和理论验算分析,并证明此设计的合理可靠性。制作了6根三重圆管防屈曲约束杆件和15根二重管材防屈曲约束杆件,利用MTS疲劳试验机对这些试件进行拉压往复试验,研究分析了这些试件的滞回耗能特性、极限承载力和构件的破坏特征以及相关设计参数对构件滞回性能的影响。基于轻型防屈曲约束杆件的骨架曲线和滞回曲线,得到了该类型试件的双线性恢复力模型。最后利用ANSYS有限元软件,对安装轻质约束屈曲杆件单层网壳模型进行建模分析,通过输入不同的地震波,验证轻质约束屈曲杆件对大跨空间结构的减振效果。研究表明:所研发的轻型防屈曲约束杆件质量较轻,易于制作,具备良好稳定的耗能效果;通过对芯管开孔使核心单元提前屈服,自动区分屈服段与非屈服段,能避免普通防屈曲约束杆件在端部做过多加强的缺点;该种轻型防屈曲约束构件对单层球面网壳有良好的减振效果。
代紫兰[6](2020)在《输电塔加固腹杆角钢构件承载能力的研究》文中研究说明随着供电需求的增加以及恶劣环境的影响,现存输电塔中部分主要杆件存在承载力不足的问题。然而,现有加固方法多为在原材上打孔后并联上副材的加固形式;不仅高空作业难度大,还可能对原结构造成损害。本文提出了一种新型的夹具式加固方案,并对其应用于输电塔中腹杆以及部分受拉杆件的情况进行了研究。输电塔中腹杆为两端单肢连接的偏压角钢构件,受力情况比较复杂。本文首先用有限元软件研究了两端单肢连接偏压角钢的受力性能,明确了不同杆件的破坏形式和极限承载能力,为试件加固后的加固效果提供参考依据。进而对加固方案中镀锌角钢接触面间的摩擦系数以及加固受拉角钢时原角钢和加固角钢间的传力效率进行了试验研究,验证了加固方案的有效性。在本文摩擦系数测定试验以及相关课题对轴心受压角钢加固后试件的试验研究基础上,采用相同的有限元建模方法分析了单肢连接两端偏压角钢加固后的受力情况;分别考虑了角钢截面规格、角钢长细比λ、角钢宽厚比b/t、角钢材料屈服强度fy、紧固件间距K、紧固件中螺栓预紧力大小T、加固角钢肢厚t1、加固角钢与连接板端部的竖向间隙S1等参数对偏压角钢加固效果的影响,为实际工程应用提供相关建议。最后,基于本文受拉角钢加固后传力效率的研究试验,对加固方案用于加固受拉角钢试件进行了有限元参数化分析;分别考虑了原角钢不同截面规格、加固试件的紧固件间距以及紧固件中螺栓预紧力的大小对受拉角钢加固效果的影响,得出加固后试件各截面上传力效率的一般规律。研究结果表明,本文加固方案对两端偏压角钢和受拉角钢的加固均能起到较好的加固效果。
闫博[7](2020)在《空间网格结构用螺栓空心球壳节点设计与分析》文中研究指明在大跨度工业与民用建筑中,空间网格结构是首选结构形式。作为多根杆件汇交的节点,应具有承载力高、自重小、对中方便、安装效率高等特点,方可满足现代建筑的发展需要。本文在总结焊接空心球节点、螺栓球节点各自优缺点的基础上,针对单层、双层网格结构,提出了一种新型节点——螺栓空心球壳节点,主要工作如下:(1)开展螺栓空心球壳节点的构造设计,确定节点组成及相关参数。(2)建立螺栓空心球壳节点的有限元模型,开展单向受力状态下,分析空心球壳外径D、壁厚T、单曲面垫圈外直径dq、厚度tn、盖板高度hg、盖板厚度tg、安装孔直径′、加肋等因素对节点承载力的影响,并给出节点抗压、抗拉承载力计算公式。(3)在相同螺栓、钢管规格的前提下,构造选取焊接空心球节点、螺栓球节点、螺栓空心球壳节点的相关参数,对比分析三种节点的承载力、自重等性能指标。(4)建立螺栓空心球壳节点多向受力的有限元模型,开展弦杆间、斜腹杆间、斜腹杆与弦杆间的相对内力变化、支杆间夹角θ、加肋等因素对节点承载力的影响分析,引入多向受力时节点抗压、抗拉承载力的影响系数ηm。
谢鲁齐[8](2020)在《可更换耗能连接的受力机理及其装配式混凝土框架节点的抗震性能研究》文中研究表明为充分发挥装配式混凝土框架结构可工业化建造的优势,在实现结构的工厂预制、现场拼装的同时提高结构的抗震性能,实现结构震后易修复的设计目标,本文提出一种基于可更换耗能连接的装配式混凝土框架结构(Replaceable energy dissipation connector-precast concrete frame,REDC-PCF)。该结构的梁柱节点采用一种可更换耗能连接(REDC)作为梁与柱的抗弯连接件,采用销轴体系作为梁柱抗剪连接件,通过非等同现浇的干式连接方法施工,构造原理简单,内力传递直接。该结构在正常工作条件下,REDC作为梁内受力钢筋的一部分参与内力传递,在强烈地震作用下率先进入屈服状态并利用其屈服后变形耗散地震能量,发挥高延性和高耗能的特性,并保护结构主体免于损伤,使结构的震后修复工作简便易行。本文针对REDC的受力机理及其装配式混凝土框架梁柱节点的抗震性能开展理论、试验及数值分析研究,为该种结构的推广奠定基础。本文主要的研究内容如下:(1)针对现有的现浇或装配式框架混凝土结构中,延性受制于混凝土受压承载能力,钢筋连接精度要求过高、震后修复困难等问题,提出一种以REDC抗弯、以销轴体系抗剪的干式连接装配式混凝土框架梁柱节点。该节点将梁柱连接截面混凝土隔离,避免其在梁柱转动过程中发生混凝土挤压破坏的现象;采用REDC作为抗弯构件,保证节点延性的充分发挥;采用销轴体系形成节点的抗剪机制,实现干式连接装配式混凝土框架梁端剪力传递,并通过构造设计有效实现抗震设计三原则。所提出的节点在强震作用下的损伤集中于REDC中,震后仅需更换REDC的核心耗能部件即可恢复结构的使用功能和力学性能,具备良好的震后易修复性能。结构的施工方便,预制、运输、连接均快捷且易于施行,对构件安装的精度要求合理,可以避免构件制作及吊装误差造成的影响。此外,构件吊装时可通过销轴体系实现快速自支撑,不需要脚手架,脱钩快。(2)针对REDC-PCF梁柱节点的构造和受力特点,开展针对于节点转动刚度需求及REDC构造要求的理论分析。以半刚性连接约束系数p为主要分析参数,计算得到梁柱相对转角与结构层间侧移角的关系;以梁柱相对转角Δθ为分析参数,建立节点转动刚度与REDC轴向刚度的换算关系,并依据刚度串联方法推导REDC轴向刚度的计算公式,进而计算得到节点转动刚度的计算公式;结合半刚性连接框架的侧移放大系数及构造关系,建立REDC核心耗能部件长度需求的计算方法;同时对REDC的细部构造进行了分析,并给出其具体的构造选取建议。(3)针对REDC组件的力学特性和低周疲劳性能,开展12个试件的轴向拉压的低周反复荷载试验研究。试验结果表明:REDC在轴向荷载反复拉压作用下表现出了稳定的耗能能力,形成了饱满的滞回曲线;组件表现出由约束部件限制的高阶屈曲模态,实现了沿屈服段全长的全截面屈服;屈服段与过渡段交界面处的过渡方式是影响耗能部件低周疲劳能力发挥的一个重要因素,圆弧倒角构件的低周疲劳性能发挥更加充分。此外,构件所经历的应变幅值也是影响其低周疲劳性能的一个重要因素。(4)针对REDC组件的受力机理开展理论及参数化分析。针对REDC核心耗能部件的屈曲模式开展理论推导,考虑摩擦力的影响对核心耗能部件的多波屈曲进程进行分析;结合接触力和摩擦力对REDC拉压不平衡性质的影响,提出受压承载力调整系数计算公式。针对约束部件的刚度需求开展理论分析,运用有效约束比的概念对约束部件的刚度需求进行公式推导。对REDC组件开展参数化分析,结果表明:核心耗能部件的厚度、屈服段的长度、核心耗能部件与约束部件之间的间隙等参数对核心耗能部件在大变形作用下的应变分布不均匀程度均存在影响。(5)针对REDC-PCF梁柱节点的抗剪机制及其对REDC核心耗能部件力学性能的影响开展理论分析,对销轴位置的设定提出设计建议;针对考虑节点转动作用下REDC的变形特性及整体稳定性开展理论分析,对REDC约束部件长度对组件整体的变形特性的影响进行分析。分析结果表明,节点在转动的过程中,不可避免地会导致REDC两端存在一定的弯矩和剪力,可以通过优化销轴体系设计将这些内力对REDC力学性能的影响降到最低。约束部件的长度影响REDC组件整体的屈曲模式,且核心耗能部件塑性位置是否能够充分发挥其转动特性是影响REDC变形模式的关键。在设计时,应对约束部件尺寸的选取予以充分的考虑。(6)针对REDC-PCF梁柱边节点,开展4个边节点在反复荷载作用下的抗震性能试验和震后修复试验研究。试验结果表明:梁柱节点在反复荷载作用下塑性变形集中在REDC耗能部件内,梁、柱等混凝土构件在试验过程中基本保持弹性,实现了损伤集中的预期目标;节点试件在加载过程中形成了饱满的滞回曲线,没有出现捏缩或负刚度现象,耗能能力良好;节点试件最终的失效模式为REDC核心耗能部件断裂,其断裂位置位于屈服段中部,破坏时的梁柱相对转角幅值达到了5.0%,断裂位置可以看到明显的颈缩现象,证明节点的最终破坏为延性破坏模式;节点的震后修复试验的试验现象与初始试验基本相当,滞回曲线走向一致,初始刚度相近,构件的循环圈数、失效模式、失效位置与初始试验几乎相同,耗能能力良好,证明其震后修复性能良好。基于OpenSees平台,建立REDC-PCF梁柱节点的数值分析模型,并提出REDC-PCF梁柱节点的设计流程和方法。
赵思玉[9](2019)在《管桁架结构支座节点力学性能分析及试验研究》文中指出支座节点是连接大跨空间结构屋盖与支承结构的关键构件,对保证整体屋盖结构安全至关重要。现有支座节点多采用螺栓球、焊接球等过渡结构构件间接传力,用于支座处多杆件交汇且杆件直径较大的空间结构时,建筑造型适应性及节点受力性能存在一定局限性,需进一步研究新型支座节点。武夷体育场管桁架结构中首次采用一种直埋式支座节点,该节点构造简单,可有效节省构造空间且传力直接。本文对直埋式支座节点以及在其基础上提出的新型十字管板支座节点的力学性能进行研究,主要研究工作的内容如下:(1)利用ABAQUS建立直埋式支座节点足尺有限元模型,研究节点在最不利工况下的承载能力及应力分布规律。结果表明,管上最大应力出现在管板交界处,圆管与横向节点板连接端部存在应力集中。节点核心区应力状态复杂,应力沿垂直于相贯线的方向扩散。(2)进行了4个1:3缩尺模型试件单调静力加载实验,研究支座节点承载力与设计荷载之间的关系。结果表明,受压试件在2倍设计荷载,受拉试件在3倍设计荷载下均处于弹性状态,节点具有较高的安全性,满足现行国家有关规范的要求。不同板厚试件应力分布规律一致,应力值基本相同,建议在工程中可适当减小节点板厚度,以提高经济性。(3)在直埋式支座节点的基础上提出了一种新型十字管板支座节点,进行了4个节点试件的承载力试验。不同板厚试件呈现出不同的破坏形态,受拉薄板试件YJ-1十字节点板底部脆性断裂,极限承载力为424kN;受拉厚板试件YJ-3管板交界处钢管全截面断裂,极限承载力为620kN;受压薄板试件YJ-2呈现节点板屈曲的破坏模式,极限承载力为257kN;受压厚板试件YJ-4呈现圆管面内弯曲失稳的破坏模式,极限承载力为446kN。(4)利用ABAQUS对新型十字管板支座节点进行模拟及参数化分析。研究表明,十字管板支座节点主要存在节点板破坏及圆管破坏两种破坏模式。节点板破坏特征受拉为节点板底部脆断,受压为节点板失稳;圆管破坏特征受拉为管板交界处钢管截面颈缩后断裂,受压为钢管管壁局部屈曲。为保证节点强度,避免发生节点板脆性破坏,十字板厚度应大于板厚理论计算临界值。
王晨曦[10](2019)在《铝合金装配式空心毂节点力学性能研究》文中进行了进一步梳理空间网格结构发展至今,随着对其性能的要求的提高,轻质高强材料被广泛应用,铝合金作为当今较为成熟的轻质高强材料,已有很多应用案例。对于铝合金单层网壳,所采用的节点形式主要影响整体网壳的受力性能,结合铝合金不易焊接的特点,国内外多采用装配式节点。本文提出一种适用于铝合金单层网壳的新型装配式空心毂节点,根据节点构造中各组件的连接顺序确定节点传力路径,结合节点各组件承载力推导出节点的承载力计算公式,用以评估节点的实际力学性能。本文开展了新型装配式空心毂节点的抗弯性能试验研究,研究了不同构件规格对节点承载力的影响,总结出了节点可能出现的破坏模式,分别为空心毂塑性变形、角码腹板螺栓孔处拉断、第一类连接螺栓拉断、第二类连接螺栓剪断。同时进行了数值模型分析,两者结果与理论值误差在5%-10%以内,验证了模型的有效性与理论公式的正确性;随后的节点轴向承载力的数值解与理论解的误差在4%-10%;根据不同规格节点的不同偏心距分析得到的节点偏心受力结果,拟合出偏心受力情况下节点轴力与弯矩的关系式。之后通过对节点各构件参数所对应的节点承载力的参数化分析,得到了节点抗弯、轴向承载力的变化规律。文章最后进行了节点的滞回性能分析,由节点的滞回曲线可以看出节点在循环加载时毂体连接螺栓连接的空心毂与角码翼缘之间会随着循环荷载的作用逐渐产生间隙使试件滞回曲线捏缩而不饱满,并且发现节点中构件的变形能力决定了节点整体的耗能能力,为节点耗能设计提供建议。本文从理论分析、试验研究及有限元分析三个角度开展了新型装配式铝合金空心毂节点的受力性能研究。得到了这种装配式节点承载力的简化计算方法,并通过试验研究结合有限元方法分析验证了节点的力学性能,为多组件装配式节点的设计与应用提供依据与借鉴。
二、杆件受压时有限变形幂次强化计算方案(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、杆件受压时有限变形幂次强化计算方案(论文提纲范文)
(1)Ф120螺栓球M24高强螺栓连接节点超低周疲劳性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 空间网格结构作为地震避难所概述 |
1.1.2 地震中螺栓球网格结构的破坏形态 |
1.2 螺栓球节点及超低周疲劳试验研究现状 |
1.2.1 螺栓球节点研究现状 |
1.2.2 超低周疲劳理论及研究现状 |
1.2.3 现有研究总结 |
1.3 课题研究意义 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 螺栓球节点连接试件超低周疲劳试验设计 |
2.1 引言 |
2.2 试件设计 |
2.3 加载装置设计 |
2.4 加载方案设计 |
2.5 试验测量内容 |
2.6 本章小结 |
第3章 螺栓球节点连接试件超低周疲劳试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试件破坏过程 |
3.2.1 螺栓球节点连接试件在加载制度Ⅰ下的试验过程与破坏形态 |
3.2.2 螺栓球节点连接试件在加载制度Ⅱ下的试验过程与破坏形态 |
3.2.3 螺栓球节点连接试件在加载制度Ⅲ下的试验过程与破坏形态 |
3.3 螺栓球节点连接试件断后变形特征分析 |
3.4 滞回曲线 |
3.5 骨架曲线 |
3.6 耗能性能 |
3.6.1 累积耗能 |
3.6.2 基于累积耗能的损伤模型与变形特征的关系 |
3.7 承载力退化 |
3.8 刚度退化 |
3.9 本章小结 |
第4章 螺栓球节点连接试件超低周疲劳试验的有限元校核 |
4.1 引言 |
4.2 有限元模型建立 |
4.2.1 几何模型与单元类型 |
4.2.2 边界条件的模拟与加载方式 |
4.2.3 接触设置 |
4.2.4 初始缺陷的添加 |
4.2.5 金属材料本构 |
4.3 有限元计算结果校核 |
4.3.1 破坏过程对比 |
4.3.2 滞回曲线对比 |
4.3.3 骨架曲线对比 |
4.3.4 承载力退化对比 |
4.3.5 刚度退化对比 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.1.1 空间网格应用介绍 |
1.1.2 地震震害介绍 |
1.1.3 空间网格结构抗震研究的意义 |
1.2 空间网格结构抗震研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.3.1 问题的提出 |
1.3.2 研究对象、研究思路和流程 |
1.3.3 研究内容和方法 |
第2章 结构动力弹塑性分析方法基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 钢结构动力弹塑性分析方法 |
2.2.1 动力时程分析的数值求解方法 |
2.2.2 地震波的选取 |
2.3 空间网格结构非线性分析方法 |
2.4 钢结构滞回模型 |
2.4.1 微观层次滞回模型 |
2.4.2 宏观层次滞回模型 |
2.5 本文采用的分析方法 |
2.5.1 塑性铰模型概述 |
2.5.2 存在不足及解决方法 |
2.6 本章小结 |
第3章 螺栓球节点与圆钢管组合试件超低周疲劳试验 |
3.1 引言 |
3.2 试验目的 |
3.3 试验模型 |
3.3.1 设计思路 |
3.3.2 试件 |
3.3.3 模型的材料特性 |
3.3.4 模型安装 |
3.4 试验装置及测点布置 |
3.4.1 加载装置及系统 |
3.4.2 数据采集及处理系统 |
3.4.3 应变片测点布置 |
3.5 加载方案 |
3.6 试验结果与分析 |
3.6.1 试验稳定性验证 |
3.6.2 变形过程及破坏特征 |
3.6.3 滞回曲线 |
3.6.4 骨架曲线 |
3.6.5 刚度退化 |
3.6.6 耗能能力 |
3.7 本章小结 |
第4章 试验过程仿真分析 |
4.1 引言 |
4.2 有限元模型的建立 |
4.2.1 单元类型 |
4.2.2 材料模型 |
4.2.3 加载模式 |
4.2.4 模型信息 |
4.2.5 初始几何缺陷 |
4.2.6 分析步骤 |
4.3 有限元模型校核 |
4.3.1 变形图的比较 |
4.3.2 滞回曲线的对比 |
4.3.3 有限元模型特点 |
4.4 本章小结 |
第5章 杆单元塑性铰计算模型影响因素参数分析 |
5.1 引言 |
5.2 计算模型参数设置及加载制度 |
5.2.1 计算模型参数设置 |
5.2.2 管球组合试件编号说明 |
5.2.3 加载制度设置 |
5.3 杆单元承载力分析 |
5.3.1 节点刚度对杆单元受拉屈服承载力影响分析 |
5.3.2 节点刚度对杆单元受压承载力影响分析 |
5.4 杆单元刚度退化分析 |
5.4.1 节点刚度对杆单元刚度退化的影响 |
5.4.2 刚度退化与延性系数之间的关系 |
5.5 本章小结 |
第6章 考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰模型 |
6.1 引言 |
6.2 塑性铰模型的建立方法 |
6.3 骨架曲线模型 |
6.3.1 骨架曲线模型 |
6.3.2 骨架曲线模型参数的确定 |
6.4 塑性铰刚度退化规律 |
6.4.1 卸载刚度 |
6.4.2 加载刚度 |
6.4.3 承载力退化 |
6.5 考虑节点刚度影响的杆单元塑性铰模型的建立 |
6.6 SAP2000塑性铰模型的修正 |
6.6.1 SAP2000塑性铰模型参数计算 |
6.6.2 塑性铰模型的修正 |
6.7 修正塑性铰模型计算结果与试验结果对比 |
6.7.1 模型的建立 |
6.7.2 计算结果及分析 |
6.8 本章小结 |
第7章 应用案例 |
7.1 引言 |
7.2 模型设计 |
7.3 强震下弹塑性能分析 |
7.3.1 分析方法 |
7.3.2 地震波的选取 |
7.3.3 塑性铰设定 |
7.3.4 初始条件 |
7.4 不同地震作用下结构的动力分析 |
7.4.1 EL波作用下结构的对比分析 |
7.4.2 Hollywood波作用下结构的对比分析 |
7.4.3 人工波作用下结构的对比分析 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 本文的主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)超长空间异型桁架卸载过程稳定性分析及现场监测(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 空间箱梁桁架结构概述 |
1.1.2 施工卸载过程倒塌事故 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 结构动力稳定性研究现状 |
1.2.2 杆件缺陷研究现状 |
1.3 大跨空间钢结构安装方法及监测技术 |
1.3.1 大跨空间钢结构安装方法 |
1.3.2 大跨空间钢结构监测技术 |
1.4 本文研究内容 |
第2章 结构卸载过程稳定性分析的关键问题 |
2.1 引言 |
2.2 网壳结构失效模式定义与分类 |
2.2.1 结构失效模式定义 |
2.2.2 结构失效模式分类 |
2.3 空间异型桁架结构动力失稳判别准则 |
2.4 空间异型桁架结构卸载过程数值模拟方法 |
2.4.1 等效荷载法 |
2.4.2 等效杆端位移法 |
2.4.3 恒力千斤顶法 |
2.5 本章小结 |
第3章 杆件缺陷在有限元模型中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 杆件施工弯曲缺陷的形成 |
3.2.1 桁架分块结构有限元模型 |
3.2.2 模型参数 |
3.2.3 荷载取值 |
3.2.4 分块结构吊装方案及测点布置 |
3.2.5 吊装过程受力分析 |
3.3 缺陷杆件受力分析 |
3.3.1 圆截面杆件数值模拟分析 |
3.3.2 双曲双扭箱梁有限元模拟分析 |
3.3.3 模拟数值与理论数值对比分析 |
3.4 有限元模型中较真实反映杆件弯曲缺陷 |
3.4.1 杆件弯曲幅值与弯曲方向的随机性准则 |
3.5 本章小结 |
第4章 空间异型桁架卸载过程的动力稳定性分析 |
4.1 工程背景 |
4.2 入口桁架结构特点 |
4.3 ANSYS动力分析模型及方法 |
4.3.1 有限元模型 |
4.3.2 模型参数 |
4.3.3 荷载取值 |
4.3.4 瞬态动力分析法 |
4.3.5 瞬态动力分析参数 |
4.4 完善结构在卸载作用下的动力稳定性分析 |
4.4.1 结构静力分析 |
4.4.2 结构动力稳定性分析 |
4.5 缺陷结构在卸载作用下的动力稳定性影响 |
4.5.1 结构静力分析 |
4.5.2 结构动力稳定性分析 |
4.6 胎架提前卸载对缺陷结构的动力稳定性影响 |
4.6.1 结构静力分析 |
4.6.2 结构动力稳定性分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 结构卸载过程模拟及现场试验研究 |
5.1 监测的目的与意义 |
5.2 监测仪器设备 |
5.2.1 DH3816 静态应变采集仪 |
5.2.2 动态应变测试系统 |
5.3 结构测点布置方案 |
5.3.1 外立面网壳应力测点布置 |
5.4 外立面网壳胎架支撑有限元分析 |
5.4.1 外立面网壳结构胎架布置 |
5.4.2 胎架有限元模拟 |
5.4.3 临时支撑卸载的基本方式 |
5.4.4 入口桁架卸载方案 |
5.5 超长空间异型桁架卸载过程模拟与监测 |
5.5.1 胎架支撑竖向反力对比分析 |
5.5.2 立面网壳卸载过程模拟值和实测值对比分析 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所参与的项目 |
(4)ZGU1塔稳定性分析与加固研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 输电塔结构研究现状 |
1.2.2 输电塔加固研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 钢结构的稳定理论与有限元非线性理论 |
2.1 钢结构稳定理论 |
2.1.1 稳定的类型 |
2.1.2 钢结构稳定问题的计算方法 |
2.2 有限元分析基本理论 |
2.2.1 几何非线性 |
2.2.2 材料非线性 |
本章小结 |
第三章 输电塔建模与抗风稳定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 .输电塔有限元模型的建立 |
3.2.1 输电塔模型单元介绍 |
3.2.2 输电塔模型中单元的选取 |
3.2.3 材料模型及属性 |
3.2.4 输电塔有限元模型的建立 |
3.2.5 输电塔的模态分析 |
3.3 输电塔的荷载计算与施加 |
3.3.1 荷载分类 |
3.3.2 输电塔结构荷载的计算 |
3.3.3 输电塔结构中荷载的施加 |
3.4 非线性抗风稳定性分析及薄弱部位部分研究 |
3.4.1 0°大风下的非线性抗风稳定性分析 |
3.4.2 45°大风下的非线性抗风稳定性分析 |
3.4.3 60°大风下的非线性屈曲分析 |
3.4.4 90°大风下的非线性抗风稳定性分析 |
本章小结 |
第四章 输电塔主材角钢加固研究 |
4.1 引言 |
4.2 加固方案 |
4.3 有限元模型的建立与加载 |
4.3.1 模型单元的选择 |
4.3.2 材料模型 |
4.3.3 有限元模型的建立 |
4.3.4 接触的建立 |
4.3.5 约束与荷载的施加 |
4.3.6 求解及后处理 |
4.4 有限元模拟结果与分析 |
4.4.1 屈曲模态分析 |
4.4.2 数据分析 |
本章小结 |
第五章 输电塔整塔加固研究 |
5.1 引言 |
5.2 临界应力计算公式的介绍 |
5.2.1 轴心受压构件的轴线方程 |
5.2.2 弧长公式 |
5.2.3 挠度公式 |
5.2.4 中点力矩平衡方程 |
5.2.5 边缘屈服方程 |
5.2.6 边缘屈服时的临界应力 |
5.3 临界应力计算公式的应用 |
5.4 输电塔结构加固研究 |
本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)基于铝材约束防屈曲支撑的网壳结构减震研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 课题研究现状 |
1.3 防屈曲支撑工作原理及构造 |
1.3.1 工作原理 |
1.3.2 基本构成和常见类型 |
1.4 目前研究中存在的问题 |
1.5 研究内容 |
2 轻型防屈曲约束杆件设计的理论分析 |
2.1 7075 铝合金材料 |
2.2 核心单元屈服荷载和极限荷载 |
2.3 焊缝强度的确定 |
2.4 稳定性分析 |
2.4.1 整体稳定性分析 |
2.4.2 核心单元稳定性分析 |
2.5 确定圆管间的间隙 |
2.6 本章小结 |
3 二重圆管轻型防屈曲约束杆件实验研究 |
3.1 轻型防屈曲约束杆件的选材及构造设计 |
3.2 轻型防屈曲约束杆件的制作说明 |
3.3 轻型防屈曲约束杆件的稳定性验算 |
3.4 轻型防屈曲约束杆件的设计参数 |
3.5 轻型防屈曲约束杆件的质量对比 |
3.6 试验设计 |
3.7 试验结果 |
3.7.1 试验现象 |
3.7.2 试验得到的滞回曲线 |
3.8 实验结果分析 |
3.8.1 骨架曲线和恢复力模型 |
3.8.2 割线刚度退化规律分析 |
3.8.3 耗能系数和等效粘滞阻尼比 |
3.8.4 延性系数 |
3.9 试件参数影响分析 |
3.9.1 间隙大小对试件的影响 |
3.9.2 核心钢管是否开孔对试件性能的影响 |
3.9.3 核心钢管开孔大小对杆件性能的影响 |
3.10 本章小结 |
4 三重圆管轻型防屈曲约束杆件试验研究 |
4.1 三重圆管轻型防屈曲约束杆件构造 |
4.2 三重圆管轻型防屈曲约束杆件的制作说明 |
4.3 三重圆管轻型防屈曲约束杆件稳定性验算分析 |
4.3.1 整体稳定性验算 |
4.3.2 核心钢管的局部稳定性验算 |
4.3.3 防屈曲约束杆件间隙的确定 |
4.4 三重圆管轻型防屈曲约束杆件的试验研究 |
4.4.1 试验装置与加载制度 |
4.4.2 试验加载过程 |
4.5 试验结果分析 |
4.5.1 滞回性能分析 |
4.5.2 破坏特征 |
4.5.3 骨架曲线及恢复力模型的确定 |
4.5.4 耗能系数和等效粘滞阻尼比 |
4.6 本章小结 |
5 设有防屈曲约束杆件的网壳结构减震分析 |
5.1 防屈曲约束杆件有限元模型 |
5.1.1 模型介绍 |
5.1.2 模型加载 |
5.1.3 滞回曲线对比 |
5.2 网壳有限元模型介绍 |
5.3 原始结构杆件单元参数 |
5.4 网壳结构的自振特性分析 |
5.5 网壳地震响应分析 |
5.5.1 地震波的选择 |
5.5.2 轻型BRB替换位置选取分析 |
5.5.3 减振效果评估指标选取 |
5.6 防屈曲约束杆件对网壳的减振效果分析 |
5.6.1 支撑单元选取 |
5.6.2 罕遇地震作用下防屈曲杆件对网壳竖向位移的减振分析 |
5.7 本章小结 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)输电塔加固腹杆角钢构件承载能力的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 输电塔腹杆受力及加固的研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 国内外文献综述 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 加固前两端偏压角钢的有限元分析 |
2.1 概述 |
2.2 加固前腹杆有限元模型建立 |
2.2.1 单元及本构模型 |
2.2.2 特征值屈曲分析及几何缺陷 |
2.2.3 角钢残余应力分布 |
2.2.4 非线性屈曲分析 |
2.3 有限元模型验证 |
2.3.1 破坏形态 |
2.3.2 荷载-轴向位移曲线 |
2.3.3 极限承载力 |
2.4 初始缺陷及端部约束条件的影响 |
2.4.1 初始几何缺陷的影响 |
2.4.2 残余应力的影响 |
2.4.3 端部约束条件的影响 |
2.5 参数分析 |
2.5.1 连接板厚度影响 |
2.5.2 角钢构件长细比影响 |
2.5.3 角钢宽厚比影响 |
2.5.4 角钢屈服强度影响 |
2.6 有限元计算结果与规范对比 |
2.6.1 我国钢结构设计标准(GB50017-2017) |
2.6.2 架空输电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T5154-2012) |
2.6.3 美国输电铁塔设计导则(ASCE10-1997) |
2.7 本章小结 |
第3章 加固方案的试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 材性试验 |
3.3 受拉角钢加固后力的分配试验 |
3.3.1 试验目的 |
3.3.2 试件及试验装置介绍 |
3.3.3 加载方案 |
3.3.4 测量方案 |
3.3.5 扭矩扳手的标定 |
3.3.6 试验结果分析 |
3.3.7 小结 |
3.4 加固方案接触面摩擦系数测定试验 |
3.4.1 实验目的 |
3.4.2 试件及试验装置介绍 |
3.4.3 加载方案 |
3.4.4 测量方案 |
3.4.5 试验结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 两端偏压角钢加固的有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 有限元模型的建立 |
4.2.1 单元及本构关系 |
4.2.2 有限元模型 |
4.2.3 边界条件及加载方法 |
4.2.4 紧固件中螺栓预紧力的施加 |
4.3 摩擦系数测定的有限元结果与试验对比 |
4.3.1 破坏形态对比 |
4.3.2 荷载-轴向位移曲线 |
4.3.3 滑移时荷载值 |
4.4 轴心受压角钢加固后的有限元模型验证 |
4.4.1 破坏形态 |
4.4.2 荷载-轴向位移曲线 |
4.4.3 极限荷载下各部分应力分布的有限元结果 |
4.4.4 极限承载力 |
4.5 单肢连接受压角钢加固的参数化有限元分析 |
4.5.1 原角钢长细比对加固效果的影响 |
4.5.2 角钢宽厚比对加固效果的影响 |
4.5.3 紧固件间距对加固效果的影响 |
4.5.4 螺栓预紧力对加固效果的影响 |
4.5.5 夹具厚度对加固效果的影响 |
4.5.6 钢材强度对加固效果的影响 |
4.5.7 加固角钢肢厚对加固效果的影响 |
4.5.8 S1、S2对加固效果的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 受拉角钢加固的有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 有限元模型 |
5.2.2 边界条件及加载方法 |
5.3 有限元结果与试验对比 |
5.4 受拉角钢加固后的参数化有限元分析 |
5.4.1 角钢截面规格的影响 |
5.4.2 紧固件间距的影响 |
5.4.3 螺栓预紧力的影响 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(7)空间网格结构用螺栓空心球壳节点设计与分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 空间结构的发展简史 |
1.2 网格结构常用的节点形式 |
1.3 网格结构装配式节点的发展 |
1.3.1 装配式节点的历史渊源 |
1.3.2 国外装配式节点研究现状 |
1.3.3 国内装配式节点研究现状 |
1.4 本文的研究意义 |
1.5 本文的研究内容 |
第二章 螺栓空心球壳节点的构造设计 |
2.1 节点形式及依据 |
2.1.1 节点形式 |
2.1.2 节点设计依据 |
2.2 节点的构造设计 |
2.2.1 高强度螺栓 |
2.2.2 封板(锥头) |
2.2.3 套筒 |
2.2.4 曲面欧式螺母 |
2.2.5 单曲面垫圈 |
2.2.6 空心球壳 |
2.3 加肋螺栓空心球壳节点 |
2.4 本章小结 |
第三章 单向轴力作用下螺栓空心球壳节点有限元分析 |
3.1 有限元分析的理论基础 |
3.1.1 非线性理论 |
3.1.2 非线性方程组求解方法 |
3.2 螺栓空心球壳节点有限元模型建立 |
3.2.1 节点模型的简化和建立 |
3.2.2 材料的本构关系 |
3.2.3 接触面设置 |
3.2.4 网格划分 |
3.2.5 加载方式和边界条件 |
3.2.6 极限承载力判断准则 |
3.3 轴向作用力下螺栓空心球壳节点的破坏机理分析 |
3.3.1 单向轴压作用下节点的破坏机理分析 |
3.3.2 单向轴拉作用下节点的破坏机理分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 节点单向受力参数分析 |
4.1 螺栓空心球空间整体模型介绍 |
4.1.1 节点模型 |
4.1.2 边界条件 |
4.1.3 加载方式 |
4.2 螺栓空心球单向受力分析 |
4.2.1 参数分析方案 |
4.2.3 各因素分析 |
4.3 公式拟合 |
4.4 与现有节点性能对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 节点空间受力参数分析 |
5.1 双向轴力作用下节点极限承载力分析 |
5.1.1 主次弦杆最不利工况确定 |
5.1.2 主次弦杆双向受力参数分析 |
5.1.3 斜腹杆双向受力参数分析 |
5.2 多向轴力作用下节点极限承载力分析 |
5.2.1 有限元模型 |
5.2.2 参数分析方案 |
5.2.3 公式拟合补充 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)可更换耗能连接的受力机理及其装配式混凝土框架节点的抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及选题依据 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 混凝土结构装配化施工的便利性 |
1.1.3 结构震后易修复理念的必要性 |
1.1.4 可更换耗能连接的合理性及可行性 |
1.2 装配式混凝土结构的发展现状 |
1.2.1 预制混凝土的起源和发展 |
1.2.2 装配式混凝土结构的兴起与现状 |
1.2.3 装配式框架结构的抗震性能研究现状 |
1.3 金属屈服耗能装置的发展现状 |
1.3.1 耗能装置的发展总述 |
1.3.2 防屈曲金属屈服耗能装置的发展现状 |
1.3.3 将金属屈服装置内置于混凝土梁端的构想 |
1.4 本文的主要研究内容 |
本章参考文献 |
第二章 REDC-PCF梁柱节点的干式连接设计理论 |
2.1 屈服机制的设定及其现实影响因素 |
2.1.1 框架结构的理想屈服机制及其合理塑性铰位置 |
2.1.2 “等同现浇”结构实际的屈服机制中存在的弊端 |
2.1.3 “非等同现浇”结构在屈服机制选择中体现的灵活性及其应用 |
2.2 REDC-PCF梁柱节点 |
2.2.1 现有框架结构存在的问题 |
2.2.2 加强混凝土构件受压延性能力发挥的改进方案 |
2.2.3 传统装配式结构安装精度要求过高问题的解决方案 |
2.2.4 可更换耗能连接组件及其损伤集中特性 |
2.2.5 干式连接梁柱节点可行的梁端抗剪机制 |
2.2.6 楼板对销轴受力性能的影响 |
2.2.7 REDC-PCF梁柱节点的构造 |
2.2.8 节点施工、震后更换方法及其优势 |
2.3 干式连接的关键问题 |
2.3.1 连接刚度的计算方法 |
2.3.2 结构整体的侧移放大效应 |
2.4 REDC-PCF梁柱节点的设计理论 |
2.4.1 REDC-PCF节点的转动刚度计算 |
2.4.2 耗能部件刚度的计算方法 |
2.4.3 耗能部件的长度需求及节点转动刚度需求的计算 |
2.4.4 设计示例 |
2.5 REDC的设计指标与构造要求 |
2.5.1 REDC耗能部件设计过程中需考虑的关键参数 |
2.5.2 REDC耗能部件的选材和构造要求 |
2.6 本章小结 |
本章参考文献 |
第三章 REDC耗能连接的力学特性试验研究 |
3.1 构件试验方案 |
3.1.1 试验目的 |
3.1.2 试验构件设计 |
3.1.3 试验构件制作、组装与安装 |
3.1.4 试验加载制度及量测内容 |
3.2 材料性能试验 |
3.3 试验现象及断裂形式 |
3.3.1 3%应变幅值常幅加载构件 |
3.3.2 2%及2.5%应变幅值常幅加载构件 |
3.3.3 变幅加载构件 |
3.3.4 R-V-2U构件 |
3.4 试验结果分析 |
3.4.1 骨架曲线与恢复力模型 |
3.4.2 构件的失效位置 |
3.4.3 受压承载力调整系数 |
3.4.4 疲劳寿命与耗能能力 |
3.5 本章小结 |
本章参考文献 |
第四章 REDC的受力机理及其参数化分析 |
4.1 引言 |
4.2 REDC试验构件的有限元模拟 |
4.2.1 有限元算法及本构关系的选取 |
4.2.2 接触关系及几何非线性 |
4.2.3 有限元模型的建立 |
4.2.4 有限元模拟结果 |
4.3 REDC核心耗能部件的受压屈曲模式分析及间隙取值方法 |
4.3.1 核心耗能部件屈曲过程形态推导 |
4.3.2 接触力和摩擦力 |
4.3.3 摩擦力对核心耗能部件力学性能的影响 |
4.3.4 核心耗能部件与约束部件之间的间隙设置要求 |
4.4 约束部件的刚度需求分析 |
4.4.1 REDC组件整体稳定性原理 |
4.4.2 有效约束比 |
4.5 REDC组件设计条件的参数化分析 |
4.5.1 核心耗能部件厚度的影响 |
4.5.2 核心耗能部件屈服段长度的影响 |
4.5.3 核心耗能部件与屈曲约束部件的间隙的影响 |
4.5.4 核心耗能部件连接段长度的影响 |
4.6 本章小结 |
本章参考文献 |
第五章 REDC-PCF梁柱节点的构造分析及试验方案设计 |
5.1 引言 |
5.2 梁柱节点的抗剪机理分析 |
5.2.1 抗剪机制设计基本原理 |
5.2.2 销轴的设计方法 |
5.3 考虑节点转动作用下约束部件长度需求计算 |
5.3.1 考虑端部横向错动的REDC核心耗能部件内力分布 |
5.3.2 REDC约束部件长度的影响 |
5.3.3 节点中REDC整体稳定性的计算方法 |
5.3.4 REDC耗能部件的设计流程 |
5.4 REDC-PCF梁柱节点抗震性能试验方案 |
5.4.1 试验目的 |
5.4.2 试验构件设计 |
5.4.3 试验构件制作、组装与安装 |
5.4.4 试验加载制度及量测内容 |
5.5 本章小结 |
本章参考文献 |
第六章 REDC-PCF梁柱节点的抗震性能研究 |
6.1 材料性能试验 |
6.2 试验现象及破坏模式 |
6.2.1 R1 节点的试验现象及分析 |
6.2.2 R2 及R3 系列节点试验的试验现象 |
6.2.3 耗能部件上设置有定位装置的REDC-PCF梁柱节点试验现象 |
6.2.4 小结 |
6.3 试验结果分析 |
6.3.1 试件的力学性能分析 |
6.3.2 试件的耗能能力分析 |
6.4 节点试件的数值分析 |
6.4.1 有限元模型的建立 |
6.4.2 有限元模拟结果 |
6.5 销轴与其轴承之间间隙的影响 |
6.6 REDC-PCF梁柱节点的理论滞回模型分析 |
6.7 REDC-PCF梁柱节点设计流程和方法 |
6.8 本章小结 |
本章参考文献 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文工作总结 |
7.1.1 REDC-PCF梁柱节点的概念及设计理论 |
7.1.2 REDC耗能部件的受力机理 |
7.1.3 REDC-PCF梁柱节点的力学特性及抗震性能 |
7.2 论文创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
作者攻读博士学位论文期间的主要学术成果 |
(9)管桁架结构支座节点力学性能分析及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 大跨空间结构研究背景 |
1.2 支座节点概述 |
1.2.1 支座节点分类及应用 |
1.2.2 支座节点设计原则 |
1.3 支座节点国内外研究现状 |
1.3.1 支座节点国外研究现状 |
1.3.2 支座节点国内研究现状 |
1.4 存在的主要问题 |
1.5 研究内容及意义 |
第2章 直埋式支座节点承载力实验及分析 |
2.1 工程背景 |
2.2 直埋式支座节点有限元分析 |
2.2.1 有限元模型建立 |
2.2.2 有限元分析 |
2.3 实验设计 |
2.3.1 试件设计 |
2.3.2 材性试验 |
2.3.3 加载装置及加载制度 |
2.3.4 测点布置 |
2.4 实验现象及结果分析 |
2.5 实验及有限元结果对比分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 管桁架新型十字管板支座节点试验 |
3.1 试验设计 |
3.1.1 试件设计 |
3.1.2 材性试验 |
3.1.3 加载装置及加载制度 |
3.1.4 测点布置 |
3.2 支座节点受拉试验现象及结果分析 |
3.2.1 支座受拉试验过程及现象 |
3.2.2 支座受拉试验结果及分析 |
3.3 支座节点受压试验现象及结果分析 |
3.3.1 支座受压试验过程及现象 |
3.3.2 支座受压试验结果及分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 管桁架新型十字管板支座节点有限元分析 |
4.1 有限元模型建立 |
4.2 十字管板支座节点有限元模型验证 |
4.2.1 节点受拉有限元结果分析 |
4.2.2 节点受压有限元结果分析 |
4.3 十字管板支座节点极限承载力参数化分析 |
4.3.1 节点板厚度影响分析 |
4.3.2 管壁厚影响分析 |
4.3.3 管径影响分析 |
4.3.4 支管数量影响分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(10)铝合金装配式空心毂节点力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 铝合金发展背景及材料特性 |
1.1.2 铝合金空间结构的发展应用 |
1.1.3 铝合金单层网壳及其常用节点形式 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 铝合金结构规范研究现状 |
1.2.2 铝合金装配式节点的研究现状 |
1.2.3 研究中存在的问题 |
1.3 研究内容及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 创新点 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 铝合金装配式空心毂节点面外受弯性能 |
2.1 节点构造与装配 |
2.2 节点平面外弯曲承载力简化计算方法 |
2.2.1 杆件抗弯承载力分析 |
2.2.2 角码抗弯承载力分析 |
2.2.3 连接螺栓承载力分析 |
2.2.4 铝合金空心毂体承载力分析 |
2.2.5 节点的平面外抗弯承载力简化计算公式 |
2.2.6 节点区域受弯转角分析 |
2.3 节点平面外抗弯性能试验研究 |
2.3.1 试验节点规格及材性试验 |
2.3.2 试验方案 |
2.4 节点平面外抗弯试验与有限元分析 |
2.4.1 节点有限元模型 |
2.4.2 模型本构关系定义 |
2.4.3 节点有限元分析结果与试验验证 |
2.5 节点抗弯承载力的参数化分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 铝合金装配式空心毂节点轴向受力及偏心受力性能 |
3.1 节点轴拉承载力简化计算方法 |
3.1.1 轴向拉力作用下矩形截面杆件的承载力 |
3.1.2 轴向拉力作用下角码的承载力 |
3.1.3 轴向拉力作用下螺栓的承载力 |
3.1.4 轴向受力时空心毂体承载力的简化计算 |
3.1.5 节点轴向受拉承载力简化计算公式 |
3.2 节点轴压承载力简化计算方法 |
3.2.1 轴向压力作用下矩形截面杆件的承载力 |
3.2.2 轴向压力作用下角码的承载力 |
3.2.3 轴向压力作用下螺栓的承载力 |
3.2.4 轴向受压时空心毂体承载力的简化计算 |
3.2.5 节点轴向受压承载力简化计算公式 |
3.3 节点轴向受力有限元分析 |
3.3.1 节点轴向受拉有限元分析 |
3.3.2 节点轴向受压有限元分析 |
3.4 节点轴向承载力参数化分析 |
3.4.1 节点轴向受拉 |
3.4.2 节点轴向受压 |
3.5 节点偏心受力性能 |
3.5.1 节点偏心受拉有限元分析 |
3.5.2 节点偏心受压有限元分析 |
3.5.3 节点偏心受力性能简化计算公式 |
3.6 本章小结 |
第4章 铝合金装配式空心毂节点滞回性能 |
4.1 节点有限元分析模型 |
4.1.1 模型的边界条件及荷载定义 |
4.1.2 节点分析模型参数定义 |
4.2 有限元分析结果 |
4.2.1 节点破坏模式 |
4.2.2 节点滞回曲线及骨架曲线 |
4.2.3 节点耗能能力评估 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、杆件受压时有限变形幂次强化计算方案(论文参考文献)
- [1]Ф120螺栓球M24高强螺栓连接节点超低周疲劳性能研究[D]. 梁鹏亮. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究[D]. 张洁. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]超长空间异型桁架卸载过程稳定性分析及现场监测[D]. 郭鹏飞. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]ZGU1塔稳定性分析与加固研究[D]. 何森辉. 广州大学, 2020(02)
- [5]基于铝材约束防屈曲支撑的网壳结构减震研究[D]. 何枭. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]输电塔加固腹杆角钢构件承载能力的研究[D]. 代紫兰. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]空间网格结构用螺栓空心球壳节点设计与分析[D]. 闫博. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]可更换耗能连接的受力机理及其装配式混凝土框架节点的抗震性能研究[D]. 谢鲁齐. 东南大学, 2020
- [9]管桁架结构支座节点力学性能分析及试验研究[D]. 赵思玉. 天津大学, 2019(01)
- [10]铝合金装配式空心毂节点力学性能研究[D]. 王晨曦. 天津大学, 2019(01)