圓支管—H型鋼弦桿KT型相貫節(jié)點(diǎn)承載力研究.pdf

1、I摘要摘要相貫節(jié)點(diǎn)具有承載力高、便于施工等特點(diǎn)而廣泛用于機(jī)場(chǎng)、火車站、廠房等大跨度結(jié)構(gòu)中。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了大量研究，但針對(duì)型鋼弦桿與圓鋼管腹桿組成的相貫節(jié)點(diǎn)卻很少有人涉及。本文以圓支管—H型鋼弦桿KT型搭接相貫節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象通過(guò)試驗(yàn)和分析研究其受力性能。論文根據(jù)實(shí)際工程設(shè)計(jì)兩個(gè)新型的圓支管—H型鋼弦桿KT型搭接相貫節(jié)點(diǎn)試件，分別為設(shè)置和不設(shè)置橫向加勁板兩種情形，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)中不同方向的桿件設(shè)計(jì)一個(gè)加載反力架，在此基礎(chǔ)上通過(guò)液

2、壓千斤頂進(jìn)行加載試驗(yàn)，得到了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)試件的極限承載力和破壞形式。同時(shí)，論文利用ANSYS有限元軟件中的殼單元建立了試件的有限元模型，在考慮材料非線性和幾何非線性的情況下對(duì)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行承載力分析，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，兩者相符較好，驗(yàn)證了論文有限元建模方法的正確和合理性。另外，論文還提出幾種KT型節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)和改進(jìn)方法。其一為在弦桿上翼緣設(shè)置墊板加強(qiáng)，這樣腹桿荷載經(jīng)墊板作用后再傳給弦桿，改善了弦桿上翼緣的應(yīng)力集中現(xiàn)象。其二為腹桿之間設(shè)置節(jié)點(diǎn)

3、板，通過(guò)節(jié)點(diǎn)板協(xié)調(diào)腹桿荷載，以提高節(jié)點(diǎn)的整體承載力。最后，本文還針對(duì)有端部橫向加勁板的節(jié)點(diǎn)提出改進(jìn)措施，即改變加勁板位置使其靠近腹桿軸線，可增加了節(jié)點(diǎn)的剛度。上述方法本文均采用有限元軟件進(jìn)行了分析，證明了改進(jìn)措施增加了節(jié)點(diǎn)剛度，且提高了節(jié)點(diǎn)承載力。本文的研究成果表明節(jié)點(diǎn)的破壞模式與其承載力機(jī)理有關(guān)。一般情況下節(jié)點(diǎn)弦桿的軸向剛度遠(yuǎn)大于徑向剛度，弦桿主要通過(guò)上翼緣彎曲變形承擔(dān)腹桿傳遞荷載，節(jié)點(diǎn)因弦桿上翼緣彎曲變形過(guò)大發(fā)生塑性破壞。對(duì)弦桿徑向