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纵向节点板连接的K型方管节点静力性能的试验研究

发布时间:2018-08-03 12:37
【摘要】:空心管结构由于其美观的外形和优良的力学性能等优点,广泛应用于工业和民用建筑中。管节点形式多种多样,其中纵向节点板连接的钢管节点由于传力形式简单得到大家的青睐。然而,国内外对于纵向节点板连接的K型方管节点的研究还比较匮乏,我国现行《钢结构设计规范》中对此类节点还未作出相关规定。因此,本文对纵向节点板连接的K型方管节点的静力性能进行研究,具体内容如下:(1)本文对8个纵向节点板连接的K型方管节点进行静力试验。试验参数包括节点板长度和是否设置加劲肋。记录试验过程中的试验现象,总结破坏模式;处理试验数据并分析各变量对节点承载力的影响。(2)采用ANSYS软件对各试件进行了模拟分析。建模时采用SOLID95单元;保证模型的几何尺寸、材料属性、加载方式和边界条件等与试验相同;考虑方管的圆角及节点板与弦管的连接焊缝。将模拟得到的荷载位移曲线、极限承载力和破坏模式与试验结果对比,验证了有限元模型的准确性。(3)对纵向节点板连接的K型方管节点进行大量参数分析。主要考察节点板长度与弦管宽度比η、节点板有效厚度与弦管宽度比β、弦管一半宽度与厚度的比值γ、支弦管夹角θ、偏心率e0/h0、弦管高度h0、弦管屈服强度fy、加劲肋和尺寸效应等对节点极限承载力和破坏模式的影响。(4)基于参数分析的结果,采用多元回归法,得到计算纵向节点板连接的K型方管节点承载力的建议公式,并将建议公式计算结果与试验结果对比,验证建议公式的正确性。
[Abstract]:Hollow tube structure is widely used in industrial and civil buildings because of its beautiful appearance and excellent mechanical properties. There are many kinds of tubular joints, among which the steel pipe joints connected with longitudinal joints and plates are favored by everyone because of the simple form of force transfer. However, there is still a lack of research on the K-type square pipe joints connected with longitudinal joints at home and abroad, and there are no relevant regulations on this kind of joints in the current Code for Design of Steel structures in China. Therefore, the static performance of K type square pipe joints connected with longitudinal joint plates is studied in this paper. The main contents are as follows: (1) the static test of K type square pipe joints with longitudinal joints is carried out in this paper. The test parameters include the length of the joint plate and whether to install stiffeners. The test phenomena during the test are recorded, the failure mode is summarized, the test data are processed and the influence of each variable on the bearing capacity of the joint is analyzed. (2) the ANSYS software is used to simulate and analyze the specimens. The SOLID95 element is used to model the model. The geometric dimensions, material properties, loading mode and boundary conditions of the model are the same as those of the test, and the fillet of the square tube and the joint weld between the joint plate and chord tube are considered. The simulation results of load-displacement curve, ultimate bearing capacity and failure mode are compared with the experimental results, and the accuracy of the finite element model is verified. (3) A large number of parameter analysis is carried out for the K-type square pipe joints connected with longitudinal joints and plates. The ratio 畏 of node plate length to chord width, the ratio of effective thickness to chord width 尾, the ratio 纬 of half width to thickness of chord, angle 胃 of chord branch, eccentricity e0 / h0, chord height H0, yield strength of chord FY, stiffened rib and ruler are investigated. The effect of inch effect on ultimate bearing capacity and failure mode of joints. (4) based on the results of parametric analysis, By using the multivariate regression method, the proposed formula for calculating the bearing capacity of K-type square pipe joints with longitudinal joint plates is obtained, and the results of calculation are compared with the experimental results to verify the correctness of the proposed formula.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【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:2161774

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