方钢管桁架装配式局部填充混凝土K型强化节点静力性能及刚域研究

发布时间：2024-04-14 13:41

　　随着建筑经济的发展,结构越来越趋于大跨、复杂、重载。相贯节点处杆件汇交多,应力集中明显,这使得节点区通常成为结构薄弱部位。本文针对方钢管桁架结构中的K型节点,并基于行业学者们提出的各种加强方式和加强思想,主要着手于减轻结构自重、优化节点破坏模式配合装配式结构设计理念;同时解决大跨度钢管结构关键节点应力集中,杆件承载力过剩,而节点承载力不足的问题,提出了一类方钢管桁架装配式局部填充混凝土K型强化节点形式。本文应用有限元方法分析研究了该类新型节点的破坏模式、承载性能以及局部填充混凝土而带来的节点刚化问题。主要研究工作及成果如下:(1)针对桁架结构中受力典型的K型节点,优化设计,提出4种节点细部构造形式。(2)充分考虑材料本构模型、接触面处理、加载方式以及各非线性求解设置的基础上,建立新型K型节点精细化有限元模型,分析研究了新型K型节点的破坏模式及承载性能。(3)参数分析。分别研究了两支管间隙、内灌混凝土强度、主管径厚比、支主管管径比、支主管长度比等对新型K型节点承载力与破坏模式的影响规律。研究结果表明:4种新型K型节点均能够改变方钢管混凝土节点的传统破坏模式,有效实现塑性破区外移出节点核心...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1经典工程案例

1.1研究背景钢管（管桁架）结构因其具有优美的外观、整体性能好、自重轻、抗扭刚度强、防火性能好且制造与施工方便，材料自身强度能够得到充分发挥以及其优越的经济性等优点，在现代工业厂房、仓库、体育馆、塔架、桥梁、展览馆、会场、海洋工作平台、航站楼、车站及办公楼等常见建筑结构中得到广....

图1.4矩管钢管结构节点区局部灌浆加强示意图

图1.4矩管钢管结构节点区局部灌浆加强示意图意义在于针对矩形钢管结构，提出仅在节点核心局部灌浆强化K型节点，以及对应装配式连接方类新型矩管局部灌浆强化节点的破坏机理与静力点的构造要求建议；并对本类新型K型装配式计和工程实践提供设计建议。和技术路线学者对钢管相贯K型....

图2.2试验与本文有限元破坏形态对比

长安大学硕士学位论文本节对文献[67]中编号K-40g1试件进行等效模拟数值分析。模型中试件几何参数、材料本构关系、边界条件及加载方式等全部根据试验真实情况进行模拟。试件加载示意图如上图2.1所示。观察图2.2节点破坏形态对比可以看出：试验中试件的变形特征与有限元模拟....

图2.3试验与有限元模拟荷载-位移曲线对比

）试件K-40g1试验破坏形态（b）试件K-40g1有限元应力图2.2试验与本文有限元破坏形态对比与本文有限元模拟所得荷载-位移曲线对比如下图2.3所示。对比线相似度很好，偏差在可控范围内。由于荷载-位移曲线没有明用变形准则确定本节点极限承载力：K-40g1....

本文编号：3954772