空间网格结构钢制榫卯式毂节点滞回性能研究
发布时间：2021-01-24 13:56
榫卯式毂节点最早起源于20世纪中叶的加拿大,是一种形式简明、制造成本低、传力合理、施工安装操作便捷的空间网格结构装配式节点,可采用钢材、铝合金以及碳纤维复合增强材料等不同材料制造,能够适应不同曲率的自由曲面空间网格结构体系,满足空间网格结构建筑对节点连接系统高效、轻质和装配化的需求,在世界各地的建筑、煤炭、矿业、环保以及化工等领域的大跨度空间网格结构中均有一定程度的应用,但在我国,该类节点空间结构体系的应用较少。针对以上背景,本文主要进行了以下工作:（1）为保证批量建模的便捷性,使用参数化命令对两种不同齿形钢制榫卯式毂节点建立了几何模型,并导入至通用有限元软件ABAQUS中进一步建立有限元模型,考虑了节点模拟中涉及到的几种非线性问题,并对节点有限元模型的有效性进行了验证。（2）通过有限元软件ABAQUS对矩形齿榫卯式毂节点在低周往复弯矩作用下的滞回性能进行了数值模拟,分析了不同齿宽度、齿间距、齿高度和毂体直径对节点抗弯承载力、刚度退化以及耗能能力的影响。结果表明,齿宽度、齿间距过大时,节点的失效模式由凸齿受剪切失效转变为开槽间隔部分屈服导致失效,毂体直径较小时节点还会发生开槽与中心开孔...
【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】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国内外空间
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2多样的节点。这些节点形式各有特色，在不同的建筑结构中，起到了可靠连接作用，同时这些节点体积较小，美观性好，在国内外都有一定程度的应用。空间网格结构中的常用节点如图1-2所示。a)焊接球节点b)铸钢节点c)螺栓球节点d)嵌入式毂节点e)榫卯式毂节点f)板式节点图1-2空间网格结构常用节点榫卯式毂节点是一种可用于网壳及网架结构的节点形式，是毂式节点的一种，该类节点以其制造成本低、装配施工简单和装配形状较为灵活等优势在空间结构工程中得到广泛应用。如图1-3，这种节点主要由毂体、盖板、杆端嵌入件以及毂体中心螺栓构成，其中毂体部分周围有挤压成型的凹槽，杆件端部有凸齿状嵌入件，由特定加工设备直接冲压杆件端部成型，凸齿状嵌入件的尺寸与毂体部分的凹槽尺寸相吻合。节点毂体中间开孔，上下设置盖板，盖板通过贯穿毂体中心开孔的高
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文3强螺栓固定后，可以限制杆件的松脱。此类节点构件的制备完全在工厂中完成，装配化程度较高，传力可靠，构造较为简单，可适用于很多空间网格结构体系。a)榫卯式毂节点连接形式b)榫卯式毂节点配件图1-3榫卯式毂节点及其配件目前从国际空间网格结构的应用情况来看，榫卯式毂节点空间网格结构的工程技术已经处于比较成熟的阶段。美国的Geometrica公司将这种节点应用于“自由穹顶（Freedome）”中，在世界各地建立了多个应用于建筑、煤炭、矿业、环保以及化工等领域的大跨度空间网格结构，并且针对各个领域的不同需求和实际情况，该类节点也被应用于多种不同形式的空间网格结构体系中，如图1-4、图1-5所示。在全球注重装配化、绿色建筑产业的今天，这一类节点连接形式及其结构体系正在迅猛发展。a)单层网壳b)双层异形网壳c)空腹桁架网壳d)单层折板式网格图1-4常用榫卯式毂节点的结构形式a)马耳他国家科学交互中心b)墨西哥Soumaya艺术博物馆
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型插入式网壳结构节点压弯性能分析[J]. 李云峰,王孟鸿. 钢结构(中英文). 2019(06)
[2]铝合金毂节点网架在全封闭煤场中的应用[J]. 贾光华,贾思然. 电站辅机. 2018(03)
[3]铝合金半刚性椭圆抛物面网壳静力稳定性分析[J]. 马会环,余凌伟,王伟,范峰. 工程力学. 2017(11)
[4]半刚性螺栓球节点受力性能理论与试验研究[J]. 范峰,马会环,沈世钊. 工程力学. 2009(12)
[5]一种新型网壳结构节点的试验研究与有限元分析[J]. 王先铁,郝际平,钟炜辉,丁维. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2005(03)
[6]单层网壳板式节点的刚度分析[J]. 张竟乐,赵金城,许洪明. 工业建筑. 2005(04)
[7]承插式节点的试验研究[J]. 赵才其,刘文学,赵惠麟. 山东建筑工程学院学报. 1998(04)
[8]单槽齿承插式节点的弹塑性试验研究[J]. 赵才其,刘文学,赵惠麟. 江苏建筑. 1998(04)
[9]新型网壳节点的弹塑性分析及试验研究[J]. 赵才其,刘文学,赵惠麟. 东南大学学报. 1998(02)
博士论文
[1]泰姆科节点试验研究及铝合金单层网壳结构性能分析[D]. 徐帅.天津大学 2015
硕士论文
[1]一种空间网壳结构毂型节点受力性能研究[D]. 李云峰.河北建筑工程学院 2019
[2]冲压式铝合金毂式节点受力性能及其单层球面网壳稳定性研究[D]. 汪天旸.哈尔滨工业大学 2019
[3]新型半刚性C型节点静动力性能研究[D]. 任姗.哈尔滨工业大学 2016
[4]新型齿式半刚性节点静动力性能研究[D]. 马越洋.哈尔滨工业大学 2016
[5]单层网壳节点半刚性及其对结构整体稳定性影响的研究[D]. 姜栋.浙江大学 2016
[6]毂形节点承载力分析及其对单层球面网壳整体稳定性影响[D]. 单晨.天津大学 2010
本文编号：2997366
【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】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国内外空间
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2多样的节点。这些节点形式各有特色，在不同的建筑结构中，起到了可靠连接作用，同时这些节点体积较小，美观性好，在国内外都有一定程度的应用。空间网格结构中的常用节点如图1-2所示。a)焊接球节点b)铸钢节点c)螺栓球节点d)嵌入式毂节点e)榫卯式毂节点f)板式节点图1-2空间网格结构常用节点榫卯式毂节点是一种可用于网壳及网架结构的节点形式，是毂式节点的一种，该类节点以其制造成本低、装配施工简单和装配形状较为灵活等优势在空间结构工程中得到广泛应用。如图1-3，这种节点主要由毂体、盖板、杆端嵌入件以及毂体中心螺栓构成，其中毂体部分周围有挤压成型的凹槽，杆件端部有凸齿状嵌入件，由特定加工设备直接冲压杆件端部成型，凸齿状嵌入件的尺寸与毂体部分的凹槽尺寸相吻合。节点毂体中间开孔，上下设置盖板，盖板通过贯穿毂体中心开孔的高
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文3强螺栓固定后，可以限制杆件的松脱。此类节点构件的制备完全在工厂中完成，装配化程度较高，传力可靠，构造较为简单，可适用于很多空间网格结构体系。a)榫卯式毂节点连接形式b)榫卯式毂节点配件图1-3榫卯式毂节点及其配件目前从国际空间网格结构的应用情况来看，榫卯式毂节点空间网格结构的工程技术已经处于比较成熟的阶段。美国的Geometrica公司将这种节点应用于“自由穹顶（Freedome）”中，在世界各地建立了多个应用于建筑、煤炭、矿业、环保以及化工等领域的大跨度空间网格结构，并且针对各个领域的不同需求和实际情况，该类节点也被应用于多种不同形式的空间网格结构体系中，如图1-4、图1-5所示。在全球注重装配化、绿色建筑产业的今天，这一类节点连接形式及其结构体系正在迅猛发展。a)单层网壳b)双层异形网壳c)空腹桁架网壳d)单层折板式网格图1-4常用榫卯式毂节点的结构形式a)马耳他国家科学交互中心b)墨西哥Soumaya艺术博物馆
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型插入式网壳结构节点压弯性能分析[J]. 李云峰,王孟鸿. 钢结构(中英文). 2019(06)
[2]铝合金毂节点网架在全封闭煤场中的应用[J]. 贾光华,贾思然. 电站辅机. 2018(03)
[3]铝合金半刚性椭圆抛物面网壳静力稳定性分析[J]. 马会环,余凌伟,王伟,范峰. 工程力学. 2017(11)
[4]半刚性螺栓球节点受力性能理论与试验研究[J]. 范峰,马会环,沈世钊. 工程力学. 2009(12)
[5]一种新型网壳结构节点的试验研究与有限元分析[J]. 王先铁,郝际平,钟炜辉,丁维. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2005(03)
[6]单层网壳板式节点的刚度分析[J]. 张竟乐,赵金城,许洪明. 工业建筑. 2005(04)
[7]承插式节点的试验研究[J]. 赵才其,刘文学,赵惠麟. 山东建筑工程学院学报. 1998(04)
[8]单槽齿承插式节点的弹塑性试验研究[J]. 赵才其,刘文学,赵惠麟. 江苏建筑. 1998(04)
[9]新型网壳节点的弹塑性分析及试验研究[J]. 赵才其,刘文学,赵惠麟. 东南大学学报. 1998(02)
博士论文
[1]泰姆科节点试验研究及铝合金单层网壳结构性能分析[D]. 徐帅.天津大学 2015
硕士论文
[1]一种空间网壳结构毂型节点受力性能研究[D]. 李云峰.河北建筑工程学院 2019
[2]冲压式铝合金毂式节点受力性能及其单层球面网壳稳定性研究[D]. 汪天旸.哈尔滨工业大学 2019
[3]新型半刚性C型节点静动力性能研究[D]. 任姗.哈尔滨工业大学 2016
[4]新型齿式半刚性节点静动力性能研究[D]. 马越洋.哈尔滨工业大学 2016
[5]单层网壳节点半刚性及其对结构整体稳定性影响的研究[D]. 姜栋.浙江大学 2016
[6]毂形节点承载力分析及其对单层球面网壳整体稳定性影响[D]. 单晨.天津大学 2010
本文编号：2997366
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