托梁拔柱節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究與理論分析.pdf

1、節(jié)點(diǎn)研究一直是鋼結(jié)構(gòu)研究中的重點(diǎn)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)處傳遞荷載的情況、所采用的連接方法及其細(xì)部構(gòu)造，按照節(jié)點(diǎn)的力學(xué)特性，可分為剛性節(jié)點(diǎn)、半剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于節(jié)點(diǎn)的研究主要集中在半剛性節(jié)點(diǎn)領(lǐng)域，對(duì)鉸接節(jié)點(diǎn)涉及較少，同時(shí)尚沒(méi)有明確的關(guān)于工程實(shí)際中鉸接節(jié)點(diǎn)的判定標(biāo)準(zhǔn)。本文以天津鋼管公司460管加工車(chē)間托梁拔柱工程為背景，圍繞其中的新型改造節(jié)點(diǎn)-托梁拔柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了以下幾方面的試驗(yàn)研究和理論分析工作。 簡(jiǎn)述了節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則，分析了節(jié)點(diǎn)研

2、究現(xiàn)狀，簡(jiǎn)介了本文選題的工程背景，提出了本文的主要工作。 介紹了節(jié)點(diǎn)的連接方法以及國(guó)內(nèi)外的節(jié)點(diǎn)連接分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)本文所研究的方向，著重介紹并分析了五種工程中常見(jiàn)的鉸接節(jié)點(diǎn)的連接形式及優(yōu)缺點(diǎn)，為本文的研究工作奠定了理論基礎(chǔ)。 結(jié)合工程背景提出了托梁拔柱節(jié)點(diǎn)改造的形式和構(gòu)造，在ANSYS里建立改造節(jié)點(diǎn)縮尺模型，重點(diǎn)考慮了柱頭板對(duì)于提高節(jié)點(diǎn)承載力的有利影響，運(yùn)用非線(xiàn)性有限元法對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行理論分析，明確了節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)，得到了節(jié)

3、點(diǎn)的理論承載力，為試驗(yàn)提供了參考依據(jù)。 為了對(duì)改造后節(jié)點(diǎn)的實(shí)際性能有更為深入的了解，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了改造節(jié)點(diǎn)縮尺模型的擬靜力試驗(yàn)。對(duì)節(jié)點(diǎn)的滯回曲線(xiàn)、骨架曲線(xiàn)、能量耗散系數(shù)、剛度退化系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)分析，并與有限元結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，說(shuō)明同剛性節(jié)點(diǎn)相比，改造后節(jié)點(diǎn)的耗能能力差，剛度退化嚴(yán)重，表明改造后的托梁拔柱節(jié)點(diǎn)具有明顯的鉸接特性。 根據(jù)上述理論分析和試驗(yàn)研究，提出了簡(jiǎn)化的節(jié)點(diǎn)彈簧模型，得到了節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度與梁柱間有效連接長(zhǎng)度的