新型弹性侧支撑长轨枕式减振轨道结构力学特性研究 被引量：1

1

作者 曹子勇 和振兴 +3 位作者 苏程 包能能 王玉魁 贠剑峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期25-34,85,共11页

新型弹性侧支撑长轨枕式减振轨道和既有轨枕式减振轨道的弹性支撑方式不同,重点对新型弹性侧支撑长轨枕式减振轨道力学特性和关键参数展开研究。在轮载作用条件下,对比分析两种减振轨道的应力分布情况,找出道床的应力集中区域及最不利位... 新型弹性侧支撑长轨枕式减振轨道和既有轨枕式减振轨道的弹性支撑方式不同,重点对新型弹性侧支撑长轨枕式减振轨道力学特性和关键参数展开研究。在轮载作用条件下,对比分析两种减振轨道的应力分布情况,找出道床的应力集中区域及最不利位置,研究载荷施加在新型弹性侧支撑长轨枕式减振轨道不同位置时部件的应力分布特征,并对道床的减振特性加以研究。针对荷载作用于轨枕正上方时的最不利位置,进行道床承轨槽折角处的应力分布分析,以及减振轨道整体道床的配筋设计与检算。采用试验与仿真相结合的方发,研究了侧支撑式弹性垫板的厚度、空间倾斜量和材料硬度对轨枕节点动刚度和垂向最大位移的影响。研究结果表明,新型弹性侧支撑长轨枕式减振轨道道床的最大应力出现在承轨槽两侧下部靠近折角的区域,与既有轨枕式减振轨道的最大应力出现在承轨槽底部中间区域截然不同,且减振效果较显著。道床结构参考既有纵向承轨台整体式道床的配筋方案可以满足受力要求,承轨槽两侧下端折角处不会开裂。侧支撑式弹性垫板的厚度、空间倾斜量和材料硬度是影响新型弹性侧支撑长轨枕式减振轨道节点动刚度的三个关键,其中厚度和材料硬度的变化对节点动刚度的影响较大,增加侧垫厚度,降低材料硬度使节点动刚度降低,载荷-位移滞回曲线的面积增大,消耗的振动能量更多;空间倾斜量的影响较小,与节点刚度之间存在正比例变化关系;在三个关键参数的研究范围内取值可以获得满足规范要求,并具有不同减振等级的节点动刚度。 展开更多

关键词 减振轨道 减振效果 配筋 侧支撑式弹性垫板 节点动刚度

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碗扣式钢管支撑架不同构造形式节点的转动刚度试验研究

2

作者 张金轮 张阿祥 王家伟 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期73-83,共11页

为研究碗扣式钢管支撑架不同构造形式节点的转动刚度特性,提出测定支撑架体的角节点、边节点与中间节点转动刚度的试验方案,对应分别插入2根、3根和4根水平杆的节点转动刚度试验。在利用相应扣件式节点试验来验证本方案合理性的基础上,... 为研究碗扣式钢管支撑架不同构造形式节点的转动刚度特性,提出测定支撑架体的角节点、边节点与中间节点转动刚度的试验方案,对应分别插入2根、3根和4根水平杆的节点转动刚度试验。在利用相应扣件式节点试验来验证本方案合理性的基础上,对当地市场随机采购的碗扣式钢管的弹性模量进行测定。采用三折线模型对碗扣式节点的M-θ曲线进行拟合,分析了不同水平杆数量对其转动刚度的影响及其破坏特点。研究结果表明:(1)碗扣式钢管支撑架角节点、边节点的转动刚度分别为中间节点转动刚度的77.93%、92.14%,且均高于规范给出的建议值25 kN·m·rad-1;角节点与边节点的转动刚度相对较弱,对架体整体稳定性的影响不可忽略;(2)当地市场随机采购的碗扣式钢管的弹性模量较新构件有不同程度的下降,最大降幅约为30%;(3)碗扣式节点的破坏先后顺序为水平杆、上碗扣、立杆和下碗扣;节点的破坏发生在水平杆接头处,应对此处加强质量监管。相关结论可为同类半刚性节点的转动刚度确定提供参考。 展开更多

关键词 碗扣式支撑架 钢管弹性模量 节点转动刚度 节点破坏特点

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盘扣式模板支架节点安全性能试验及数值模拟研究

3

作者 白万民 孙俪珉 +2 位作者 张凌博 刘京红 赵川 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3046-3052,共7页

盘扣式模板支架是一种由国家大力推崇的新型模板支架。盘扣节点的转动刚度对于盘扣式钢管脚手架的稳定承载力起着重要作用。但现有研究均未考虑盘扣节点顺/逆时针转动刚度差异对模板支架承载力的影响。为验证数值模拟所得盘扣节点力矩-... 盘扣式模板支架是一种由国家大力推崇的新型模板支架。盘扣节点的转动刚度对于盘扣式钢管脚手架的稳定承载力起着重要作用。但现有研究均未考虑盘扣节点顺/逆时针转动刚度差异对模板支架承载力的影响。为验证数值模拟所得盘扣节点力矩-转角曲线的准确性,通过对盘扣式支撑脚手架水平杆与立杆连接处节点进行试验研究,考虑顺、逆时针加载两种方案,依据试验结果得出两种方案下的支撑脚手架半刚性节点的M-θ曲线,基于有限元方法对盘扣节点的转动刚度性能进行了数值研究。结果表明:逆时针转动的承载能力和转动刚度均大于顺时针转动的情况,考虑顺/逆时针转动刚度差异的完整力矩-转角曲线更适用于盘扣式钢管脚手架稳定承载力计算;试验验证了有限元法在模拟盘扣节点加载过程中的适用性,证明了有限元方法在研究盘扣节点力学性能方面的适用性和有效性。 展开更多

关键词 安全工程 盘扣式模板支架 节点转动刚度 力矩-转角曲线 顺、逆时针加载 数值模拟

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不同杆件间节点转动刚度对盘扣式支架力学性能影响分析 被引量：1

4

作者 郭晨 杨政 +1 位作者 岳炎超 牛敬森 《建筑结构》 北大核心 2023年第S02期1205-1209,共5页

盘扣式支架节点转动刚度是影响其结构受力的关键因素,为明确不同类型节点转动刚度大小对于支架力学性能的影响,采用有限元软件ANSYS,对盘扣支架标准节建模,通过赋予杆件之间joint单元不同的转动刚度值,分别对竖向荷载及水平荷载作用下... 盘扣式支架节点转动刚度是影响其结构受力的关键因素,为明确不同类型节点转动刚度大小对于支架力学性能的影响,采用有限元软件ANSYS,对盘扣支架标准节建模,通过赋予杆件之间joint单元不同的转动刚度值,分别对竖向荷载及水平荷载作用下的不同杆件内力及支架整体承载力进行对比分析。结果表明,不同类型节点转动刚度对于盘扣支架的力学性能影响存在差异,且节点转动刚度对于杆件内力及支架整体承载力的影响呈明显的非线性,各类节点转动刚度在0~150kN·mm/rad变化时,对结构的受力性能影响最为显著,其中水平杆-竖杆节点转动刚度对于杆件内力及支架整体性能影响最为明显。依据本研究结果,可对现有盘扣式支架承担不同方向荷载时的杆件选型、节点设计及优化提供参考,确保安全并能提高支架搭设效率。 展开更多

关键词 盘扣式支架 节点转动刚度 非线性 杆件内力 整体承载力

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考虑梁柱节点转动刚度的钢框架抗连续倒塌性能研究 被引量：4

5

作者 刘世朋 刘铭劼 +1 位作者 芦燕 赵一峰 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2017年第16期9-13,共5页

为研究梁柱节点转动刚度对结构抗连续倒塌性能的影响,建立平面钢框架模型,并在模型中加入转动弹簧以模拟节点转动刚度。分别对不考虑节点刚度退化的刚接和线性节点模型以及考虑节点刚度退化的非线性节点模型进行数值分析。结果表明:考... 为研究梁柱节点转动刚度对结构抗连续倒塌性能的影响,建立平面钢框架模型,并在模型中加入转动弹簧以模拟节点转动刚度。分别对不考虑节点刚度退化的刚接和线性节点模型以及考虑节点刚度退化的非线性节点模型进行数值分析。结果表明:考虑节点刚度退化会使动力放大系数增大;结构在弹性状态下,动力放大系数维持在2.0左右,不考虑节点刚度退化模型可用于连续倒塌分析;结构在塑性状态下,动力放大系数随节点转动刚度与需求能力比(DCR)的增大而减小,不考虑节点刚度退化模型不宜用于连续倒塌分析;随着节点转动刚度的增大,节点耗能占结构总耗能比例减小,梁耗能比例增加。因此建议当节点转动刚度较小时增加节点的变形能力以提高结构的抗连续倒塌性能,反之增加梁的变形能力。 展开更多

关键词 节点转动刚度 连续倒塌 钢框架 动力放大系数 耗能

原文传递

半刚接钢框架结构抗竖向连续倒塌动力响应分析 被引量：4

6

作者 曲激婷 李志彩 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期409-416,共8页

基于向量式有限元建立半刚接钢框架结构模型,考虑初始变形,采用将构件拆除前后的静力分析和动力分析全过程统一的瞬时卸载法.通过对一平面半刚接钢框架结构进行动力非线性分析,研究底层不同柱失效后剩余结构抗竖向连续倒塌动力响应,对... 基于向量式有限元建立半刚接钢框架结构模型,考虑初始变形,采用将构件拆除前后的静力分析和动力分析全过程统一的瞬时卸载法.通过对一平面半刚接钢框架结构进行动力非线性分析,研究底层不同柱失效后剩余结构抗竖向连续倒塌动力响应,对比不同节点转动刚度对钢框架结构抗倒塌性能的影响.结果表明,节点转动刚度对钢框架结构抗竖向连续倒塌影响较大,因此在研究钢框架结构抗竖向连续倒塌时有必要考虑梁柱真实连接刚度. 展开更多

关键词 向量式有限元 半刚性连接 连续倒塌 柱失效 节点转动刚度

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既有木材的弹性模量和节点转动刚度的测试分析 被引量：2

7

作者 欧阳煜 丁鑫 江勇 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2019年第2期66-71,共6页

针对既有结构木材的弹性模量和节点转动刚度的量测提出了一种测定方法。该方法基于试验和数值分析的协调原理,通过试验测量木梁柱在荷载作用下的位移、应变等数据,采用数值模拟方法,将GB50005—2003《木结构设计规范》给出的木材弹性模... 针对既有结构木材的弹性模量和节点转动刚度的量测提出了一种测定方法。该方法基于试验和数值分析的协调原理,通过试验测量木梁柱在荷载作用下的位移、应变等数据,采用数值模拟方法,将GB50005—2003《木结构设计规范》给出的木材弹性模量值范围按从低到高每隔1 000 MPa分别进行分析,计算木梁柱在各种荷载工况下的变形,并与试验数据进行对比,以两者变形误差最小为准,确定模拟分析得到的弹性模量值为木材实际弹性模量。将试验中木柱跨中挠度与数值模拟中假定节点刚接时的木柱跨中挠度的比值定义为刚接系数,进而可以确定节点转动刚度。最后通过实际工程的木结构现场检测试验,利用此方法测定了木材的弹性模量和节点转动刚度,证明了该方法的可行性,弥补了GB 50005—2003的不足。 展开更多

关键词 木材 现场试验 弹性模量 节点转动刚度

原文传递

大跨度机库球管大门桁架节点转动刚度研究

8

作者 韩奇昊 赵伯友 +1 位作者 金来建 郭鹏 《空间结构》 CSCD 北大核心 2022年第3期67-76,共10页

为突破传统设计中节点连接只能假定为刚接或铰接的局限性,对大跨度机库球管大门桁架节点转动刚度进行了有限元参数分析和计算公式回归.有限元参数化分析结果表明:杆件内力、腹杆布置形式对节点转动刚度影响较小;弦杆直径、空心球直径对... 为突破传统设计中节点连接只能假定为刚接或铰接的局限性,对大跨度机库球管大门桁架节点转动刚度进行了有限元参数分析和计算公式回归.有限元参数化分析结果表明:杆件内力、腹杆布置形式对节点转动刚度影响较小;弦杆直径、空心球直径对于节点转动刚度影响较大,弦杆壁厚、空心球壁厚对焊接球节点转动刚度影响较小;弦杆直径、弦杆壁厚对于贯穿球节点转动刚度影响较大,空心球壁厚和直径对贯穿球节点转动刚度影响较小.通过线性回归推导的节点转动刚度公式可供工程设计参考.采用半刚性设计方法能够更准确把握杆件次弯矩,减小次弯矩对球管桁架设计的影响,扩大球管桁架的应用范围. 展开更多

关键词 大跨度机库 球管大门桁架 节点转动刚度 次弯矩 半刚性节点

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轴弯比对矩形钢管单层网壳双节点体系转动刚度的影响 被引量：1

9

作者 汪儒灏 赵阳 詹本强 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期172-179,共8页

针对矩形钢管单层网壳中的双节点体系,提出一种基于节点传力方式的简化分析模型,利用该模型推导了在小偏压、大偏压或大偏拉以及小偏拉三种受力状态下节点初始转动刚度与轴弯比的关系函数,并采用实体单元有限元分析结果对其进行验证。... 针对矩形钢管单层网壳中的双节点体系,提出一种基于节点传力方式的简化分析模型,利用该模型推导了在小偏压、大偏压或大偏拉以及小偏拉三种受力状态下节点初始转动刚度与轴弯比的关系函数,并采用实体单元有限元分析结果对其进行验证。结果表明:转动刚度随轴弯比的变化可分为与其受力状态相对应的三个阶段,即转动刚度为常数的小偏压阶段、转动刚度为轴弯比反比例函数的大偏压或大偏拉阶段和转动刚度又为常数的小偏拉阶段。在此基础上,提出基于ANSYS-MATLAB联合分析的半刚性节点杆件模型修正方法,可在双节点体系矩形钢管单层网壳整体分析的杆件单元模型中考虑轴弯比对节点转动刚度的影响;通过算例分析验证了修正方法的有效性。 展开更多

关键词 单层网壳 矩形钢管 双节点体系 半刚性节点 节点转动刚度 轴弯比

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方钢管相贯节点转动刚度研究

10

作者 王啸 郝际平 《工程建设与设计》 2007年第2期15-18,共4页

采用非线性有限元软件ANSYS(6.1)对方钢管Y型相贯节点在平面内弯矩作用下的转动刚度进行数值分析,分析了影响方钢管相贯节点弹性转动刚度的主要影响因素,并采用回归分析得出了方钢管Y型相贯节点在平面内弯矩作用下弹性转动刚度的计算公式。

关键词 节点转动刚度 数值分析 回归分析

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扣件式钢管支模架极限承载力有限元分析

11

作者 谢晶旭 《山西建筑》 2015年第31期41-42,共2页

在考虑扣件节点半刚性的基础上,利用通用有限元软件SAP2000建立了扣件式模板支架三维模型,分别采用了线性和非线性屈曲分析方法研究了模板支架的整体失稳形态和极限承载力,明确了模型的力学假定和分析过程,研究结果表明:扣件式钢管模板... 在考虑扣件节点半刚性的基础上,利用通用有限元软件SAP2000建立了扣件式模板支架三维模型,分别采用了线性和非线性屈曲分析方法研究了模板支架的整体失稳形态和极限承载力,明确了模型的力学假定和分析过程,研究结果表明:扣件式钢管模板支架的有限元分析方法可以作为承载力验算的重要手段。 展开更多

关键词 扣件式钢管支模架 节点转动刚度 极限承载力

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莺脰湖内湖小茶室钢-木组合结构设计

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作者 朱寻焱 陈露 +2 位作者 周蔚 王慧 陶健 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2019年第1期71-75,共5页

莺腽湖内湖小茶室主体为单层建筑,屋脊高度6.6m,檐口高度5.05m,采用钢-木组合结构体系,内围由10根悬臂钢柱构成结构抗侧力系统,外围40根胶合木柱为重力柱,屋面水平构件均采用胶合木梁。钢-木组合结构设计不同于钢结构或木结构,参考欧洲... 莺腽湖内湖小茶室主体为单层建筑,屋脊高度6.6m,檐口高度5.05m,采用钢-木组合结构体系,内围由10根悬臂钢柱构成结构抗侧力系统,外围40根胶合木柱为重力柱,屋面水平构件均采用胶合木梁。钢-木组合结构设计不同于钢结构或木结构,参考欧洲标准BS EN 1998—1:2004的结构性能系数确定了本结构的地震作用计算参数,同时对钢构件与木构件的连接节点转动刚度进行了计算分析,采用MIDAS Gen软件对结构的整体指标进行了计算,结合《胶合木结构技术规范》(GB/T 50708-2012)和《钢结构设计标准》(GB 50017-2017),对胶合木构件按非火灾与火灾两种承载力极限状态及对抗侧力钢柱按非火灾承载力极限状态分别进行了设计,分析结果表明结构安全可靠。本文的计算设计方法可供类似钢-木组合结构参考。 展开更多

关键词 钢-木组合结构 抗侧力系统 重力柱 结构性能系数 节点转动刚度 火灾

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基于半刚性连接节点的输电塔塔腿承载力研究

13

作者 李正良 韩宜航 +1 位作者 刘超 张贵祥 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2021年第4期25-31,共7页

传统的特高压输电塔塔腿设计是将塔腿结构简化为平面桁架体系进行受力分析。考虑了节点转动刚度对塔腿结构的影响,建立了半刚性连接节点的输电塔塔腿ANSYS模型。进行了平面与空间塔腿模型在不同节点转动刚度下的荷载-位移全过程分析和... 传统的特高压输电塔塔腿设计是将塔腿结构简化为平面桁架体系进行受力分析。考虑了节点转动刚度对塔腿结构的影响,建立了半刚性连接节点的输电塔塔腿ANSYS模型。进行了平面与空间塔腿模型在不同节点转动刚度下的荷载-位移全过程分析和线刚度比的影响分析,并引入铰接和刚接模型进行对比研究。研究结果表明,节点转动刚度在很大程度上影响塔腿结构稳定极限承载力的大小,主斜材线刚度比会影响节点转动刚度的表达,且两个影响因子在平面和空间模型下都具有不同的变化规律,在用传统平面模型简化计算时应予以注意。研究结果可以为特高压输电塔塔腿的工程实践提供参考。 展开更多

关键词 输电塔塔腿 半刚性 节点转动刚度 平面与空间模型

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螺栓预紧力对门式刚架端板连接节点刚度影响的研究

14

作者 陈学秉 《福建建设科技》 2012年第2期12-14,36,共4页

对现存门式刚架中出现的螺栓预紧力施加不足的梁柱端板连接节点进行了节点性能的研究。通过节点单向加载试验验证数值模拟方法的有效性,再对各研究节点分别在施加及未施加螺栓预紧力下的节点进行有限元模拟分析。结果表明螺栓未施加预... 对现存门式刚架中出现的螺栓预紧力施加不足的梁柱端板连接节点进行了节点性能的研究。通过节点单向加载试验验证数值模拟方法的有效性,再对各研究节点分别在施加及未施加螺栓预紧力下的节点进行有限元模拟分析。结果表明螺栓未施加预紧力时节点极限承载弯矩变化不大但初始转动刚度有一定程度的削弱。 展开更多

关键词 门式刚架 螺栓预紧力 节点转动刚度

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装配式腋板加强型钢节点抗震性能试验研究 被引量：2

15

作者 冯帅克 周学军 郭正兴 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期303-310,共8页

提出了一种梁柱间加设腋板的新型装配式钢管柱工字钢梁节点.为深入研究该节点的抗震性能和受力机理,对2组不同腋板外伸长度的足尺节点模型进行了低周往复荷载作用下的试验研究,对节点的破坏模式、滞回性能、初始刚度、延性系数、刚度退... 提出了一种梁柱间加设腋板的新型装配式钢管柱工字钢梁节点.为深入研究该节点的抗震性能和受力机理,对2组不同腋板外伸长度的足尺节点模型进行了低周往复荷载作用下的试验研究,对节点的破坏模式、滞回性能、初始刚度、延性系数、刚度退化、耗能性能进行了分析.结果表明:在低周往复荷载作用下,试件在腋板外侧且靠近腋板端部位置的梁上钢材最先发生屈服,2组试件最终的破坏模式均为靠近腋板端部位置的螺栓孔处梁翼缘被拉断.腋板的设置有效转移了塑性铰,起到保护节点的作用,实现了"强连接,弱构件"的抗震设计理念;腋板的设置对提高节点承载力以及节点转动刚度有较大影响;随着腋板外伸长度的减小,腋板传递给梁的竖向荷载越大,使得钢梁越早进入屈服;腋板的加设使得腋板端部位置处的梁翼缘应力高度集中,加之螺栓孔对截面的削弱,使其成为影响节点延性的关键,应对该部位适当加强. 展开更多

关键词 装配式腋板加强型钢节点 抗震性能 试验研究 节点初始转动刚度

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冷弯薄壁型钢节点刚度的数值分析和预测模型 被引量：1

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作者 韩岩 杨健 +2 位作者 王斐亮 刘清风 白李 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1676-1681,共6页

通过对Byran公式进行修正得出多层板单螺栓搭接节点初始拉伸柔度的计算模型;随后分析了节点板厚度、螺栓安装容差、螺栓端距等参数对修正系数及初始拉伸柔度的影响;在此基础上推导出冷弯薄壁型钢梁柱节点初始转动刚度的预测模型.结果表... 通过对Byran公式进行修正得出多层板单螺栓搭接节点初始拉伸柔度的计算模型;随后分析了节点板厚度、螺栓安装容差、螺栓端距等参数对修正系数及初始拉伸柔度的影响;在此基础上推导出冷弯薄壁型钢梁柱节点初始转动刚度的预测模型.结果表明,对半刚性的冷弯薄壁型钢梁柱节点而言,采用线性模型能取得较精确的结果.研究结果为冷弯薄壁型钢门式刚架的设计提供了一定的参考建议. 展开更多

关键词 冷弯薄壁型钢门式刚架 梁柱螺栓节点 数值分析 节点初始转动刚度

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