桁架拱轻钢大棚骨架K型节点受力性能研究

发布时间：2023-08-03 20:48

　　桁架拱轻钢大棚骨架由于其构造简单、制作方便、性价比高的优点,因而在我国许多地区广泛采用。我国风压及雪压值偏高,在暴风、暴雪作用下,塑料大棚倒塌现象时有发生。究其原因是由于大棚骨架截面小、跨度大、承载力不足、稳定性较差。桁架拱轻钢大棚骨架节点形式以K型居多,多数大棚骨架破坏是由节点破坏引起整体破坏,最后发生倒塌。本文以钢管为主管、钢筋为支杆的桁架拱轻钢大棚骨架K型节点为对象进行了以下研究工作:1、以支杆与主管外径比β、两支杆焊接间隙g、主管与支杆之间夹角θ为影响因素设计了21个空心K型节点,利用自制的K型节点自反力加载装置对21个空心K型节点进行了静力加载试验。得到了主管受压、一根支杆受压、另一根支杆受拉的空心K型节点的荷载—压陷位移曲线及荷载—应力曲线。分析得到了各影响因素对空心K型节点受力性能的影响规律。将K型节点极限承载力试验值与《钢结构设计规范》GB 50017-2003中K型节点极限承载力计算公式进行了比较,按照试验中K型节点的实际变形情况,提出了以主管压陷位移与主管外径之比为10%时,受压支杆的轴力定义为桁架拱轻钢大棚骨架K型节点的极限承载力,并采用此时的试验值对规范公式进行...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状分析综述
        1.2.1 空心钢管相贯节点的研究现状
        1.2.2 灌浆钢管相贯节点的研究现状
    1.3 K型节点研究现有缺陷
    1.4 本文研究的内容
    1.5 本文技术路线
第二章 K型节点静载试验自反力装置设计与制作
    2.1 K型节点静载试验自反力装置外形设计及材料选择
        2.1.1 K型节点静载试验自反力装置的外形设计
        2.1.2 K型节点静载试验自反力装置材料的选择
    2.2 加载装置强度计算
    2.3 加载装置刚度计算
    2.4 加载装置各组成部分设计制作
    2.5 加载装置使用说明
    2.6 本章小结
第三章 桁架拱轻钢大棚骨架空心K型节点试验研究
    3.1 试验概况
        3.1.1 空心K型节点试件设计
        3.1.2 焊接前试件的处理
    3.2 材料性能
        3.2.1 钢管材料性能试验
        3.2.2 钢筋材料性能试验
    3.3 加载制度
    3.4 试验数据采集
        3.4.1 应变片粘贴位置
        3.4.2 测试内容
        3.4.3 测试仪器
    3.5 试验结果与分析
        3.5.1 K型节点试验现象及破坏形态
        3.5.2 各影响因素对节点极限承载力的影响规律
        3.5.3 K型节点承载力及及建议公式
    3.6 本章小结
第四章 桁架拱轻钢大棚骨架灌浆K型节点试验研究
    4.1 灌浆K型节点试件设计
    4.2 材料性能
        4.2.1 钢筋及钢管材性试验
        4.2.2 水泥浆材料性能试验
    4.3 加载机制
    4.4 测试内容
    4.5 试验结果与分析
        4.5.1 试验现象及破坏形态
        4.5.2 灌浆与空心K型节点的荷载-压陷位移对比
        4.5.3 灌浆与空心K型节点最大应力荷载-应力曲线对比
        4.5.4 各影响因素对灌浆K型节点最大应力的影响规律
    4.6 本章小结
第五章 桁架拱轻钢大棚骨架空心与灌浆K型节点非线性有限元分析
    5.1 建立有限元模型有限单元的选取
    5.2 定义材料特性及屈服准则
    5.3 有限元计算结果与试验结果对比
        5.3.1 有限元计算应力云图与试验结果对比
        5.3.2 有限元计算应力及试验实测应力对比
    5.4 对无间隙大棚骨架薄弱节点进行非线性有限元分析
        5.4.1 实际大棚骨架荷载计算
        5.4.2 试验设计及有限元计算结果
        5.4.3 有限元计算结果分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3838780