木结构主次梁新型挂钩件连接节点的受力性能研究

发布时间：2022-02-13 04:12

　　北京将在2022年举办冬奥会,而水立方将作为冰壶赛事的场馆。为了配合冰壶比赛场地的需求,水立方内游泳场馆将临时转换为冰上项目的比赛场地。设想在水立方内泳池上方构建冰面下部支承体系。上部支承平面采用木箱构造,针对所提出的支承平面使用木箱单元的方案,为满足木箱主次梁连接节点处抗剪承载力需求,我们设计了一种木结构主次梁新型挂钩件连接节点。本文针对该新型挂钩件节点进行了试验研究,并通过有限元数值模拟和理论分析相结合的方法对挂钩件节点的力学性能进行了深入探索。分析了该新型挂钩件节点的破坏模式和受力机理,并总结了不同参数对挂钩件极限承载力的影响和规律,主要内容如下:（1）设计并完成了9个不同参数的挂钩件连接节点的竖向加载试验,试验的变化参数为挂钩件厚度、主梁厚度、背面钉个数、次梁厚度。分析了不同参数对挂钩件节点的破坏模式、承载力、刚度的影响。试验确定了该新型挂钩件节点有较好的极限承载力,并得到了挂钩件翼缘破坏、挂钩件背板钉破坏等两种节点破坏模式。（2）采用有限元软件ABAQUS对试验的挂钩件节点进行了数值模拟,提出了准确有效的建模方法,与竖向加载的试验结果和试验现象进行了对比分析,验证了有限元建模... 

【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】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水立方改造示意图

将临时转换为冰上项目的比赛场地。设想在承体系，见图 1-1，上部支承平面采用木箱力[2, 3]。木箱内部构造见图 1-2，在木箱内部连接主要受到抗剪承载力的控制。为满足木要求，我们设计了一种新型的木结构主次梁挂和模拟的方法深入研究该新型挂钩件的相关图 1-1 水立方改造示意图冰面次梁

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文.1 现代木节点连接方式在木结构房屋的建设中，重要的一环是木结构构件的节点连接。但是随代木结构技术的发展和人们对建筑空间的要求越来越大，对木结构构件的连接要求也越来越高[4]。木材作为一种天然材料，其直径和长度都有一定制，其不像钢材、混凝土等材料，具有良好的可焊性或可以现场浇筑，所结构构件之间的连接与钢结构、混凝土等现代材料相比其连接特征有较大同。现代木结构的连接形式主要有以下几种：1）销轴类连接：用金属棍状物作为紧固件将木构件连接在一起，主要通固件的抗弯抗剪传递构件之间产生的拉力和压力[5]。常见紧固件有螺栓、钉销等，见图 1-3。该连接形式制作简单，安全可靠，是一种木结构中常用接方式，在欧美、新西兰、日本以及我国的木结构设计规范中都给出了具承载力计算公式。但此种连接的承载力受到木材销槽承压强度的限制，且时要对木材钻孔，对木材的承载力一定的削弱[6]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]现代木结构研究进展[J]. 刘伟庆,杨会峰.  建筑结构学报. 2019(02)
[2]国产结构用规格材的抗弯强度可靠度分析和设计值[J]. 钟永,武国芳,任海青.  建筑结构学报. 2018(12)
[3]可装拆式冰场钢木组合支撑结构的力学性能研究[J]. 张文元,杨奇勇,余泰西,朱勇军,郑方.  建筑结构. 2018(10)
[4]材料、构件、结构的“屈服点”定义与讨论[J]. 冯鹏,强翰霖,叶列平.  工程力学. 2017(03)
[5]木材强度准则的研究进展[J]. 徐博瀚,蔡竞.  土木工程学报. 2015(01)
[6]轻型木结构挂钩件连接节点力学性能及影响因素[J]. 赵珂,何敏娟.  重庆建筑. 2014(08)
[7]内嵌钢板销式连接胶合木梁短期受力性能[J]. 张盛东,范新海,屈文俊.  同济大学学报(自然科学版). 2012(03)
[8]轻型木结构面板钉节点单调加载试验研究[J]. 熊海贝,潘志付,康加华,化明星.  结构工程师. 2011(06)
[9]覆面板钉连接的承载性能试验研究[J]. 祝恩淳,陈志勇,潘景龙.  同济大学学报(自然科学版). 2011(09)
[10]复杂应力状态下木材力学性能的数值模拟[J]. 陈志勇,祝恩淳,潘景龙.  计算力学学报. 2011(04)

硕士论文
[1]可装拆式冰壶球场地冰面支承结构的力学性能研究[D]. 余泰西.哈尔滨工业大学 2017
[2]木材—钢填板销钉连接力学性能研究[D]. 袁东伟.大连理工大学 2016
[3]落叶松胶合木梁柱高强度金属件连接节点的性能研究[D]. 张刚.中国林业科学研究院 2014
[4]现代胶合木构件拼接节点力学性能研究[D]. 张鹤岚.上海交通大学 2013



本文编号：3622655