加豎桿的空間KK型圓管無搭接節(jié)點(diǎn)的靜力性能研究.pdf

1、相貫節(jié)點(diǎn)是由幾個(gè)主支管交匯而成的三維空間薄壁結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域應(yīng)力分布十分復(fù)雜，因而，鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的靜力承載能力的研究是其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。目前，我國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017中關(guān)于圓鋼管桁架節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算公式只涉及到了T型、Y型、X型、K型和空間TT型、KK型節(jié)點(diǎn)，而加豎桿的空間KK型節(jié)點(diǎn)雖然在工程中有大量的應(yīng)用，其承載力計(jì)算公式卻還沒有建立。在一些實(shí)際工程中遇見此類型節(jié)點(diǎn)形式時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往是憑借經(jīng)驗(yàn)或?qū)K型節(jié)點(diǎn)的承載力計(jì)算公式

2、的修正來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本文采用通用有限元程序?qū)迂Q桿的空間KK型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性有限元分析研究。首先建立了節(jié)點(diǎn)的有限元模型，并分析了節(jié)點(diǎn)的破壞模式；其次在對(duì)加豎桿的空間KK型圓管無搭接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行非線性分析時(shí)，考慮了三個(gè)參數(shù)：主管徑厚比γ、支管與主管的直徑之比β、支管間的橫向夾角ψ對(duì)極限承載力的影響；最后將加豎桿的空間KK型圓管無搭接節(jié)點(diǎn)與具備同等幾何參數(shù)條件的空間KK型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析比較，對(duì)加豎桿的空間KK型圓管無搭接節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)的極限荷載進(jìn)行

3、了線性數(shù)值擬合。
　　 加豎桿的空間KK型無搭接節(jié)點(diǎn)的破壞模式可分為：支管軸向屈服破壞模式、主管管壁的局部屈曲破壞模式以及支管局部屈曲與主管管壁的局部屈曲共同形成的破壞模式三類。其中支管軸向屈服破壞模式并非真正意義上的節(jié)點(diǎn)破壞，它可以通過組成節(jié)點(diǎn)的構(gòu)件的承載力分析得到解決；支管局部屈曲與主管管壁的局部屈曲共同形成的破壞模式充分的發(fā)揮了材料的性能，是屬于高效率節(jié)點(diǎn)的體現(xiàn)。
　　 對(duì)加豎桿的KK型節(jié)點(diǎn)的極限承載力進(jìn)行分析時(shí)，

4、三個(gè)參數(shù)中主管徑厚比γ和支管與主管的直徑之比β對(duì)其承載力的影響較大，而橫向夾角ψ對(duì)其承載力的影響很小，因此在工程中ψ的影響可以忽略不計(jì)。同時(shí)與空間KK型節(jié)點(diǎn)的極限承載力進(jìn)行了比較，得出了加豎桿的KK型節(jié)點(diǎn)的極限承載力低于KK型節(jié)點(diǎn)的結(jié)論，對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，提出了關(guān)于加豎桿的空間KK型圓管無搭接節(jié)點(diǎn)承載力的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)公式，為今后此類節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步研究積累了經(jīng)驗(yàn)，提供了參考，也為實(shí)際工程中的加豎桿KK型節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，對(duì)我國(guó)鋼