某管桁架栈桥节点滞回性能试验研究与有限元分析

发布时间：2020-05-26 12:41

【摘要】：钢管结构由于其具有质量轻、受力性能好、节点承载力大等众多显著优势,在输煤栈桥、航站楼、会展中心、火车站、电视塔等大型重要结构中得到广泛应用。近年来,关于钢管节点受力性能及承载力的研究在不断深入,但对节点滞回性能研究相对较少,节点在地震荷载作用下的力学性能会影响整个结构抗震性能,所以有必要对节点的滞回性能进行理论与试验研究,从而对结构的抗震性能做出可靠的评估。本文以某输煤管桁架栈桥为工程背景,本工程下弦节点采用一种新型相贯节点设计,节点域处焊接节点外环板,用来连接平面外H型钢梁。目前这种形式的节点滞回性能研究较少。选取栈桥中N型、KT型外环板连接节点以及N型节点,进行足尺寸试件滞回性能试验研究,并对试验数据进行整理分析;利用有限元对节点滞回性能进行研究,模拟分析试验节点滞回性能以及节点的腹杆与弦杆的直径比β、弦杆的径厚比γ、腹杆与弦杆的壁厚比τ、节点外环板厚度t对N型外环板连接节点的滞回性能影响。试验结果与计算结果表明:各节点滞回曲线较为饱满,滞回性能良好,有较好的耗能能力;节点加载时的约束对节点滞回性能有一定的影响;外环板厚度t对节点的滞回性能影响较小;参数β比参数τ、γ对节点延性系数影响较为显著,β越大节点延性系数越高。
【图文】：

铸钢节点

就优越性来说，这种类型的节点受力性能好，连接杆件数量多。套管节点：它是钢管相贯节点演变来的。这类节点是通过加大弦杆壁厚，来提高节点强度。这两种结构类型均都是在直接焊接管节点的类型上，改变其构造形式、连接方式和制造工艺来得出的节点类型，以此提高节点的疲劳寿命和承载能力。（7）相贯节点相贯节点是一种常用的节点形式（图 1-2），它把管件两头按管件平行方向加工制成相贯面，紧密的焊接在弦杆的管壁上。当前采用计算机数控加工技术可以切割出任何形态的相贯线形态，使得相贯线的加工变的简单。相贯节点根据节点域处腹杆焊接时的位置及空间关系又可以分为间隙节点与搭接节点。间隙节点是指腹杆焊接时，腹杆之间没有接触；搭接节点为腹杆之间有接触，有重叠的部位。从空间上可以将节点分为两大类，一类为平面节点，一类为空间节点。平面节点是指弦杆和所有腹杆均处于一个平面内，例如 T 型、K 型、X 型、Y 型等平面节点；空间节点是指所有腹杆和弦杆不在同一个平面内，一般都由平面节点组合而成，例如 KK、KT、KX、XX 等类型，目前国内为规范依然是根据节点的空间几何形状来划分节点的类型。

钢管相贯节点

就优越性来说，这种类型的节点受力性能好，连接杆件数量多。套管节点：它是钢管相贯节点演变来的。这类节点是通过加大弦杆壁厚，来提高节点强度。这两种结构类型均都是在直接焊接管节点的类型上，改变其构造形式、连接方式和制造工艺来得出的节点类型，以此提高节点的疲劳寿命和承载能力。（7）相贯节点相贯节点是一种常用的节点形式（图 1-2），它把管件两头按管件平行方向加工制成相贯面，，紧密的焊接在弦杆的管壁上。当前采用计算机数控加工技术可以切割出任何形态的相贯线形态，使得相贯线的加工变的简单。相贯节点根据节点域处腹杆焊接时的位置及空间关系又可以分为间隙节点与搭接节点。间隙节点是指腹杆焊接时，腹杆之间没有接触；搭接节点为腹杆之间有接触，有重叠的部位。从空间上可以将节点分为两大类，一类为平面节点，一类为空间节点。平面节点是指弦杆和所有腹杆均处于一个平面内，例如 T 型、K 型、X 型、Y 型等平面节点；空间节点是指所有腹杆和弦杆不在同一个平面内，一般都由平面节点组合而成，例如 KK、KT、KX、XX 等类型，目前国内为规范依然是根据节点的空间几何形状来划分节点的类型。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441

【参考文献】