箱型铝合金结构焊接节点力学性能研究

发布时间：2021-02-02 01:39

　　铝合金结构在国内外建筑中逐渐被广泛应用,与钢结构性能相比有诸多优点,它具有结构自重轻、比强度高、耐腐蚀性好、施工周期短等优点。节点作为结构的传力枢纽,对整体结构的承载力具有重要的作用。当前国内外对铝合金焊接节点的研究较少,阻碍了铝合金结构的发展与应用,所以本文对铝合金结构焊接节点进行试验研究和有限元数值模拟研究。对铝合金6061-T6母材及其焊缝接头进行了单调拉伸试验,分析焊丝型号、焊件厚度、焊接工艺对试件的抗拉强度的影响,试验结果表明:焊丝型号为5356焊接试件的抗拉强度明显高于4043焊丝试件,并随着焊件厚度的增加,试件的抗拉强度随之减小,在相同条件下,采用MIG焊焊接工艺的试件抗拉强度大于TIG焊的试件。设计4个箱型铝合金结构焊接试件进行静力作用下的试验研究,节点的传力构件包括加竖向肋板和加盖板。结果表明:加竖向肋板可以有效的提高节点承载力和延性,并且竖向肋板外伸长度增加对焊接节点的承载力也有显著的提高。同时采用有限元分析软件ABAQUS对其试件进行非线性分析,数值模拟得到的屈服荷载、位移及破坏形态与试验结果吻合良好,从而验证了有限元模型建立方法的正确性。在有限元模型正确的基础上... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

西安创新中心效果图

拟在此项目的中庭中建设铝合金结构，结构模型图如图1.2 所示。节点作为结构的传力枢纽，对整体结构的承载力起至关重要作用。节点为焊接形式时，热影响区明显，对于全焊节点来说就更为重要，所以铝合金结构焊接节点承载力和耗能能力对整个结构的承载力尤为重要，在加上现行建筑用铝合金结构规范对连接规定不完善，所以对铝合金焊接节点进行研究具有重大的意义，由此引出论文课题。图 1.1 西安创新中心效果图 图 1.2 西安创新中心结构模型图1.1.2 铝合金结构的特点钢筋混凝土结构和钢结构是土木工程中最常见的结构形式。但是，钢材表面腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳不仅对结构产生外观缺陷、而且降低寿命甚至失去工作能力。这将给各国带来的直接经济损失巨大，特别是主要的工业国家，损失占有率甚至高达国民经济生产总值的 2%—4%[1]。所以如果能有一种材料既能保证结构承载力和构件强度，又能提高耐久性，这将对土木工程行业的发展产生至关重要的作用。

（i）武汉体育学院综合体育馆 （j）绍兴奥体中心图 1.3 铝合金结构的应用图4 课题研究工程实例进展情况随着课题研究的进展，西安创新设计中心实体建设项目中空间铝结构部分截8 年 1 月 25 日已基本完成，并对焊缝进行超声波探伤检验，为了减小应力集中并缝进行打磨，检验结果符合现行国家标准对金属融化焊焊接接头的有关规定，通工程验收，该结构采用的是全焊铝节点,具体详图见图 1.4 所示。


本文编号：3013806