纵向板连接T和Y形加劲方管节点静力性能试验研究
发布时间：2021-10-05 01:04
目前HSS（空心管）在工程中已经有了比较广泛的应用,但国内外学者对加强节点稳定理论的研究较少,加强节点的设计方法尚不够完善。本文通过数值模拟的方法,全面系统地研究了纵向连接加劲T和Y型方管节点的破坏和极限承载力。具体研究内容如下:（1）对8个T形方管节点（包括6个纵向板连接T形加劲方管节点和2个对应相同支弦管尺寸无加劲方管的节点）进行静力性能试验,并且对试验现象和试验数据进行分析,对比了不同加劲板宽度下节点的破坏模式和极限承载力。（2）使用ABAQUS有限元软件对试验节点进行模拟,焊接尺寸及材料的非线性等因素的影响,将试验与有限元结果进行对比,验证了ABAQUS有限元模拟分析此类节点的准确性和有效性。（3）将试验中8个节点的几何尺寸和材料特性代入已有文献推导的该类型节点极限承载力计算公式,根据公式计算结果与试验和有限元所得结果的对比,验证公式的准确性。（4）采用ABAQUS有限元软件对纵向连接加劲Y型方管节点进行参数定量分析。主要考虑了支弦管夹角θ,加劲板厚度和宽度,纵向板的宽度和厚度等几何参数对节点承载力和破坏模式的影响。根据参数分析结果,对节点的破坏模式和承载力变化规律做出总结。
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢管结构工程应用实例
如图 1-2 所示。如图1-2(a)，圆形截面管结构具有较好的视觉效果，具有很好的抗压、弯、扭特性。且其外表流畅，阻力系数小，在风荷载及水荷载作用下所受荷载较小，因此圆管结构在各类大型体育场馆及海洋工程结构中应用较多。比如，日本的 Kansai机场屋盖、中国国家大剧院及各类海上钻井平台等。如图 1-2(b)，与圆截面管结构相比，矩形管结构在继承圆管的全部优越性能的同时，还具有其自身独特的优点。矩形管表面平直方正，因此更便于运输和切割，在加工过程中易于保证其焊接质量，节约了节点造价成本。目前矩形钢管已在各类建筑工程中得到广泛应用
a) 圆管 b) 矩形管图 1-2 空心管的主要截面形式钢管的节点设计作为管截面应用中最复杂的结构设计，在不同荷载、节点类型和几何参数下其可能发生的破坏模式主要有：腹杆破坏、弦杆表明屈服、弦杆冲剪破坏、弦杆侧面屈服或屈曲、弦杆局部屈曲、弦杆剪切破坏。如果焊接不是足够强，也可能发生焊接破坏，或者如果材料没有足够的厚度方向特性，也可能发生层状撕裂。国际钢管结构开发委员会(CIDECT)已经制订了供实际工程设计人员使用的设计指南，中国也修订了相应的钢结构规范。常见的矩形管节点连接形式主要有以下几种，如图 1-3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]矩形钢管柱与矩形钢管桁架螺栓连接节点力学性能分析[J]. 张同忠,胡川,陈水荣,王杰,李相杰. 钢结构. 2017(06)
[2]输电塔X型节点的试验研究及有限元分析[J]. 鞠彦忠,赵华博,白俊峰,王德弘,王新颖,曾能先. 科学技术与工程. 2016(17)
[3]方钢管覆板加强T型节点的受压承载机理[J]. 常鸿飞,夏军武,常虹,俞广东. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(06)
[4]方钢管焊接T型节点轴向静力性能研究[J]. 常鸿飞,夏军武,张风杰. 中国矿业大学学报. 2012(06)
[5]平面KT型圆钢管搭接节点有限元参数分析与承载力计算[J]. 陈誉,赵宪忠. 建筑结构学报. 2011(04)
[6]等宽T型方管节点静力工作性能与设计[J]. 武振宇,张耀春. 土木工程学报. 2004(04)
[7]X型方管相贯节点极限承弯能力分析[J]. 方敏勇,郝际平. 重庆建筑大学学报. 2003(06)
[8]弯矩作用下不等宽T形方管节点的塑性铰线分析[J]. 武振宇,张耀春. 建筑结构学报. 2003(04)
[9]等宽K型间隙方管节点静力工作性能的研究[J]. 武胜,武振宇. 哈尔滨工业大学学报. 2003(03)
[10]不等宽T型方管节点静力工作性能的研究[J]. 武振宇,谭慧光,张耀春. 哈尔滨建筑大学学报. 2002(06)
博士论文
[1]圆钢管X型相贯节点刚度及其对结构整体性能的影响[D]. 邱国志.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]弦杆翼缘贴板加强不等宽T型矩形管节点静力性能研究[D]. 刘彤.哈尔滨工业大学 2014
[2]直接焊接K型、KK型圆钢管节点静力性能的有限元分析[D]. 井司南.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3418691
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢管结构工程应用实例
如图 1-2 所示。如图1-2(a)，圆形截面管结构具有较好的视觉效果，具有很好的抗压、弯、扭特性。且其外表流畅，阻力系数小，在风荷载及水荷载作用下所受荷载较小，因此圆管结构在各类大型体育场馆及海洋工程结构中应用较多。比如，日本的 Kansai机场屋盖、中国国家大剧院及各类海上钻井平台等。如图 1-2(b)，与圆截面管结构相比，矩形管结构在继承圆管的全部优越性能的同时，还具有其自身独特的优点。矩形管表面平直方正，因此更便于运输和切割，在加工过程中易于保证其焊接质量，节约了节点造价成本。目前矩形钢管已在各类建筑工程中得到广泛应用
a) 圆管 b) 矩形管图 1-2 空心管的主要截面形式钢管的节点设计作为管截面应用中最复杂的结构设计，在不同荷载、节点类型和几何参数下其可能发生的破坏模式主要有：腹杆破坏、弦杆表明屈服、弦杆冲剪破坏、弦杆侧面屈服或屈曲、弦杆局部屈曲、弦杆剪切破坏。如果焊接不是足够强，也可能发生焊接破坏，或者如果材料没有足够的厚度方向特性，也可能发生层状撕裂。国际钢管结构开发委员会(CIDECT)已经制订了供实际工程设计人员使用的设计指南，中国也修订了相应的钢结构规范。常见的矩形管节点连接形式主要有以下几种，如图 1-3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]矩形钢管柱与矩形钢管桁架螺栓连接节点力学性能分析[J]. 张同忠,胡川,陈水荣,王杰,李相杰. 钢结构. 2017(06)
[2]输电塔X型节点的试验研究及有限元分析[J]. 鞠彦忠,赵华博,白俊峰,王德弘,王新颖,曾能先. 科学技术与工程. 2016(17)
[3]方钢管覆板加强T型节点的受压承载机理[J]. 常鸿飞,夏军武,常虹,俞广东. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(06)
[4]方钢管焊接T型节点轴向静力性能研究[J]. 常鸿飞,夏军武,张风杰. 中国矿业大学学报. 2012(06)
[5]平面KT型圆钢管搭接节点有限元参数分析与承载力计算[J]. 陈誉,赵宪忠. 建筑结构学报. 2011(04)
[6]等宽T型方管节点静力工作性能与设计[J]. 武振宇,张耀春. 土木工程学报. 2004(04)
[7]X型方管相贯节点极限承弯能力分析[J]. 方敏勇,郝际平. 重庆建筑大学学报. 2003(06)
[8]弯矩作用下不等宽T形方管节点的塑性铰线分析[J]. 武振宇,张耀春. 建筑结构学报. 2003(04)
[9]等宽K型间隙方管节点静力工作性能的研究[J]. 武胜,武振宇. 哈尔滨工业大学学报. 2003(03)
[10]不等宽T型方管节点静力工作性能的研究[J]. 武振宇,谭慧光,张耀春. 哈尔滨建筑大学学报. 2002(06)
博士论文
[1]圆钢管X型相贯节点刚度及其对结构整体性能的影响[D]. 邱国志.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]弦杆翼缘贴板加强不等宽T型矩形管节点静力性能研究[D]. 刘彤.哈尔滨工业大学 2014
[2]直接焊接K型、KK型圆钢管节点静力性能的有限元分析[D]. 井司南.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3418691
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3418691.html
