不锈钢主方支圆K型管节点力学性能研究
本文选题:冷弯不锈钢 + 主方支圆 ; 参考:《合肥工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:不锈钢由于其造型美观、耐腐蚀性和耐久性能好、易于维护和全生命周期成本低等优点,越来越多地应用于建筑结构中,尤其在一些关键结构以及结构的关键部位。钢管相贯节点由于其受力性能较好、传力路线明确和承载力较大等特点而使用广泛。对于节点而言,主管为方管或矩形管、支管为圆管更符合结构形式和力学性能的要求。综合而言,不锈钢主方支圆管节点有很广泛的应用前景。目前我国对不锈钢主方支圆管节点尤其是K型节点的研究十分匮乏,这一定程度上阻碍了不锈钢结构在结构工程中的应用。本文参考了国内外现有的有关钢管节点的研究成果,对不锈钢主方支圆K型管节点进行了静力试验研究,研究了其破坏模式和极限承载力,并以此为依据建立了准确有效的ABAQUS有限元模型,对不锈钢主方支圆K型管节点进行了参数分析,研究了支管直径与主管宽度比β、主管的宽厚比2γ、支主管厚度比τ以及搭接节点搭接率Ov对节点破坏模式和极限承载力的影响。另外,本文依据有限元模拟分析结果,对现有中国钢结构规范中给出的节点承载力计算公式进行修正,得到了适用于本文中几何参数范围的不锈钢主方支圆K型管节点极限承载力计算公式;该公式具有较高的精度,为今后不锈钢主方支圆K型管节点的设计研究提供了一定的参考。
[Abstract]:Stainless steel is more and more used in building structures, especially in some key structures and key parts of the structure, because of its beautiful shape, good corrosion resistance and durability, easy maintenance and low cost of the whole life cycle. Steel pipe intersecting joints are widely used because of their good mechanical properties, clear transmission route and large bearing capacity. For joints, square tube or rectangular tube is in charge, and branch tube is circular pipe, which meets the requirements of structural form and mechanical properties. Generally speaking, stainless steel main-supported circular pipe joints have a wide range of application prospects. At present, the research on stainless steel main square branch circular pipe joints, especially K type joints, is very scarce, which to some extent hinders the application of stainless steel structure in structural engineering. In this paper, referring to the existing research results of steel pipe joints at home and abroad, the static test of stainless steel main square supported circular K-type joints is carried out, and the failure mode and ultimate bearing capacity of the joints are studied. Based on this, an accurate and effective ABAQUS finite element model is established, and the parameter analysis of stainless steel main square support K type pipe joints is carried out. The effects of diameter to width ratio 尾, width to thickness ratio 纬, thickness ratio 蟿 and overlay ratio Ov on the failure mode and ultimate bearing capacity of the joints are studied. In addition, based on the results of finite element simulation analysis, the formulas for calculating the bearing capacity of joints in the existing codes for steel structures in China are revised in this paper. A formula for calculating the ultimate bearing capacity of K-shaped pipe joints with stainless steel principal support circle is obtained, which is suitable for the geometric parameters in this paper, and the formula has a high accuracy. It provides a certain reference for the design and research of stainless steel main square-supported K-shaped pipe joints in the future.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU392.3
【参考文献】
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,本文编号:1878176
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