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环口板加强带脱空缺陷的钢管混凝土T型节点滞回性能试验研究 被引量：1
1
作者 戴佩家 廖飞宇 +2 位作者 王静峰 张伟杰 李艳飞 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期105-117,共13页
为研究环口板加强带脱空缺陷的钢管混凝土T型节点的抗震性能,完成了12根节点试件在主管受恒定轴拉力与支管受轴向往复荷载作用下的滞回试验,基于试件破坏模式、荷载-位移滞回关系和应变发展考察了采用环口板加强带脱空缺陷T型节点试件... 为研究环口板加强带脱空缺陷的钢管混凝土T型节点的抗震性能,完成了12根节点试件在主管受恒定轴拉力与支管受轴向往复荷载作用下的滞回试验,基于试件破坏模式、荷载-位移滞回关系和应变发展考察了采用环口板加强带脱空缺陷T型节点试件的效果,并对比分析支主管直径比和主管径厚比对试件加强效果的影响。试验结果表明:采用环口板加强T型节点有效抑制了脱空缺陷导致的主管塑性变形,并实现带缺陷T型节点承载力、刚度、延性和耗能能力的完全恢复,甚至优于相应的无脱空试件,其中加强试件的承载力较带脱空缺陷试件提升12.6%以上,较无脱空试件提升6.5%以上,表明经合理设计的环口板加强措施能够弥补脱空缺陷对节点抗震性能的不利影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土T型节点 球冠形脱空缺陷 环口板加强 滞回试验 耗能
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圆钢管混凝土T型节点在轴向作用力下静力性能研究 被引量：2
2
作者 宋生志 邵永波 《烟台大学学报（自然科学与工程版）》 CAS 北大核心 2011年第2期156-162,共7页
T型圆管节点在支管轴向力作用下,破坏位置一般出现在主管表面的焊趾处.主要是因为主管的径向刚度远小于支管的轴向刚度,并且节点部位存在较大的应力集中.为提高T型管节点的静力强度,可通过在主管中填充混凝土以提高其径向刚度来实现.为... T型圆管节点在支管轴向力作用下,破坏位置一般出现在主管表面的焊趾处.主要是因为主管的径向刚度远小于支管的轴向刚度,并且节点部位存在较大的应力集中.为提高T型管节点的静力强度,可通过在主管中填充混凝土以提高其径向刚度来实现.为了研究主管填充混凝土对T型管节点静力强度的影响,用有限元分析软件(ABAQUS)首先对6个模型分别在支管轴向压力和拉力作用下进行分析,结果发现主管中填充混凝土对节点静力强度的提高是非常有效的.同时得出主管填充混凝土与未填充混凝土节点不同的破坏模态.然后,对圆钢管混凝土T型节点进行参数分析,参数主要包括主管厚度T、支主管管径比β、主管的径厚比2γ、钢材屈服强度fy、混凝土抗压强度fc.通过参数分析,得出T型圆钢管混凝土节点静力强度随不同参数的变化规律. 展开更多
关键词 钢管混凝土T型节点 静力强度 有限元分析 参数分析
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钢管混凝土KK型节点疲劳性能试验
3
作者 吴庆雄 罗健平 +3 位作者 杨益伦 陈康明 缪承谕 中村聖三 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期100-116,共17页
为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点疲劳性能,开展了CFST-KK型节点模型疲劳试验,分析了CFST-KK型节点热点应力分布规律和疲劳性能演化过程;建立了CFST-KK型节点实体有限元模型,结合试验和有限元结果,分析了CFST-KK型节点与钢管混凝土K(C... 为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点疲劳性能,开展了CFST-KK型节点模型疲劳试验,分析了CFST-KK型节点热点应力分布规律和疲劳性能演化过程;建立了CFST-KK型节点实体有限元模型,结合试验和有限元结果,分析了CFST-KK型节点与钢管混凝土K(CFST-K)型节点疲劳性能的差异性;研究了不同参数对KK型节点疲劳性能影响,探讨了适用于CFST-KK型节点疲劳寿命的评价方法。研究结果表明:采用二次外推方式计算的CFST-KK型节点,最大热点应力位于受拉支管相贯焊缝的主管侧冠点偏外鞍点15°处;计算CFST-KK型节点应力集中系数时,支管名义应力可仅考虑轴力和面内弯矩的影响而不考虑面外弯矩的影响,其应力集中系数为6.36,比CFST-K型节点大80.2%;CFST-KK型节点的疲劳裂纹萌生于最大热点应力处,在反复加载过程中裂纹沿焊趾根部向两侧与主管壁厚方向延伸,裂纹向外鞍点扩展的速度要略快于向内鞍点扩展的速度,停止反复加载后裂纹并未贯穿主管管壁;受支管面外弯矩与支管间空间效应的影响,CFST-KK型节点的抗疲劳性能与CFST-K型节点有明显差异;主管内填混凝土能提升CFST-KK型节点径向刚度,缓解应力集中情况;支管面外夹角增大会增大支管间空间效应的影响;考虑钢管内混凝土影响的CFST-K型节点的热力应力与疲劳寿命曲线在评价CFST-KK型节点疲劳寿命时具有良好的精度。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢管混凝土KK型节点 疲劳性能试验 热点应力 应力集中系数 疲劳寿命
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阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型节点足尺模型疲劳性能研究 被引量：2
4
作者 吴庆雄 郑樵风 +2 位作者 陈康明 中村聖三 吴志添 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期31-49,72,共20页
为研究阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型(CFST KS)节点疲劳性能,进行CFST KS节点和不布设内栓钉的钢管混凝土K型节点(CFST K)足尺模型的疲劳试验和有限元研究,对比分析了2种节点的热点应力分布、疲劳裂纹扩展过程和疲劳破坏模式,研究了... 为研究阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型(CFST KS)节点疲劳性能,进行CFST KS节点和不布设内栓钉的钢管混凝土K型节点(CFST K)足尺模型的疲劳试验和有限元研究,对比分析了2种节点的热点应力分布、疲劳裂纹扩展过程和疲劳破坏模式,研究了内栓钉布设区域与排布方式对热点应力的影响,采用基于热点应力的S-N曲线探讨疲劳寿命的判定标准与疲劳寿命评价方法。结果表明:CFST KS节点的热点应力宜采用3点外插法计算,最大热点应力位于冠点处;CFST KS节点的疲劳性能演化过程可以分为疲劳裂纹的萌生、扩展和破坏三个阶段,CFST KS节点较CFST K节点在裂纹扩展阶段荷载反复次数更高,在裂纹破坏阶段疲劳裂纹的扩展速率更低,由于布设了内栓钉,疲劳裂纹扩展至鞍点附近后不再继续沿着相贯线方向扩展,而往主管环向且与主管轴线呈一定角度发展;建议采用CFST K节点冠点应变峰值变化15%对应的荷载反复次数作为疲劳破坏的判定基准;提出了基于热点应力的CFST K节点疲劳设计S-N曲线,并依据S-N曲线预测在同等热点应力幅下,布设内栓钉可以使CFST K节点的疲劳寿命提高45%;减少支管侧内栓钉的轴向间距和径向间距可以提高节点的疲劳性能,非支管侧的栓钉布置、栓钉的尺寸以及栓钉的轴向布置范围对疲劳性能的影响较小,栓钉的轴向布置范围对栓钉自身的受力状态有所影响;基于CFST KS节点静力与疲劳性能提出了内栓钉的合理布置形式。 展开更多
关键词 钢管混凝土K型节点 栓钉 疲劳性能试验 热点应力 应力集中系数 疲劳寿命
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轴向受力下钢管混凝土K型节点应力集中系数影响分析
5
作者 郑建 《水利与建筑工程学报》 2021年第6期94-99,共6页
钢管混凝土K型节点广泛应用于钢管混凝土桁式拱桥,但该类型节点的疲劳破坏已在现有的桥梁中发现。以实际工程建立钢管混凝土K型节点有限元模型,进行了主管径厚比2γ,主支管的壁厚比τ、管径比β、夹角θ和偏心率ρ五个参数分析,揭示其... 钢管混凝土K型节点广泛应用于钢管混凝土桁式拱桥,但该类型节点的疲劳破坏已在现有的桥梁中发现。以实际工程建立钢管混凝土K型节点有限元模型,进行了主管径厚比2γ,主支管的壁厚比τ、管径比β、夹角θ和偏心率ρ五个参数分析,揭示其在轴向受力下几何参数对应力集中系数的影响。研究结果表明:钢管混凝土K型节点最大SCF远小于空钢管K型节点,尤其在受压支管周边;各影响参数中,主支管的管径比参数β对SCF的影响是最显著的,主管的径厚比参数2γ对SCF的影响是最小的。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢管混凝土K型节点 应力集中系数 参数分析
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带球冠形脱空缺陷的圆钢管混凝土T型相贯节点的滞回性能研究
6
作者 张伟杰 廖飞宇 +2 位作者 林志平 戴佩家 李艳飞 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2024年第6期45-57,共13页
为研究球冠形脱空缺陷对圆钢管混凝土T型相贯节点抗震性能的影响,以脱空率、支主管直径比和主管径厚比为主要试验参数,完成了18个圆钢管混凝土T型节点试件在主管承受恒定轴向拉力和支管承受往复轴向荷载作用下的滞回性能试验,考察了球... 为研究球冠形脱空缺陷对圆钢管混凝土T型相贯节点抗震性能的影响,以脱空率、支主管直径比和主管径厚比为主要试验参数,完成了18个圆钢管混凝土T型节点试件在主管承受恒定轴向拉力和支管承受往复轴向荷载作用下的滞回性能试验,考察了球冠形脱空缺陷对其失效模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力、刚度和耗能的影响规律。建立了有限元分析模型,分析了球冠形脱空缺陷对主管钢管与核心混凝土之间接触应力发展的影响规律,开展了脱空率、支主管直径比、主管径厚比、混凝土强度、钢材强度和轴拉比等参数对节点受拉承载力影响的参数分析。结果表明:球冠形脱空缺陷的存在会改变节点的失效模式,导致节点的承载力、刚度和耗能能力均有不同程度的降低,并削弱主管钢管与混凝土之间的相互作用,影响节点的荷载传递机制。最后,提出了考虑球冠形脱空缺陷影响的圆钢管混凝土T型节点受拉承载力折减公式。 展开更多
关键词 钢管混凝土T型相贯节点 拉弯 滞回试验 球冠形脱空缺陷 有限元分析
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