鋼管結構新型剛性連接的理論與試驗研究.pdf

1、在實際工程中，由于型材定尺生產、加工下料、運輸?shù)仍?，大量桿件需要進行自身連接?，F(xiàn)場焊接連接、法蘭連接存在施工質量難以保證和建筑外觀不美觀的問題，為改善現(xiàn)有連接方式的局限性，本文提出一種內置式剛性連接方式，這種連接方式通過十字形插板和高強螺栓，把鋼管的對接節(jié)點隱藏于鋼管內部，可以用于對建筑外觀、施工環(huán)境和施工質量要求高的鋼管自身連接中，目前這種連接的受力性能和設計方法還沒有相關研究，本文通過有限元和試驗兩種方式對這種連接在軸向力作用下的

2、受力性能進行了詳細研究，在此基礎上給出了該連接的設計方法。
　　本文共進行了9個試件的足尺試驗，其中3個受壓試件，6個受拉試件，通過對這些試件的單向加載試驗，得到了試件在軸力作用下的受力性能，試驗結果表明這種連接方式可有效傳遞軸力，鋼管與十字形插板連接長度對試件承載力和破壞形態(tài)有很大的影響。
　　利用有限元軟件 ANSYS建立新型剛性連接的有限元模型，在模型建立中考慮了幾何和材料雙非線性，將有限元模型計算結果與試驗結果進行了

3、對比，結果表明本文建立的有限元模型，可以準確模擬連接在軸力作用下的受力狀態(tài)。利用建立的有限元模型對連接進行了參數(shù)分析，分析結果表明，有三個參數(shù)對連接的承載力和破壞模式有影響，它們是槽長與管外徑的比值α=Lw/D、十字形插板橫截面面積與鋼管的凈截面面積的比γ= Ac/A、墊板的橫截面面積與鋼管的凈截面面積的比值δ= Ad/A。通過大量的有限元分析，得出各個參數(shù)的臨界值，當計算值小于臨界值時，破壞發(fā)生在連接節(jié)點，當計算值大于臨界值時，破壞發(fā)