加強(qiáng)型Warren桁架靜力性能研究.pdf

1、直接焊接的鋼管桁架結(jié)構(gòu)，連接節(jié)點的內(nèi)隱藏焊縫在實際工程中一般不予焊接。為便于施工又不至于使桁架結(jié)構(gòu)的承載力降低太多，需要對桁架進(jìn)行加強(qiáng)處理。本文以常見的Warren桁架為基礎(chǔ)，進(jìn)行了不同的加強(qiáng)措施，制作了4榀Warren桁架原型試件，進(jìn)行了試驗研究和有限元分析，主要研究工作和取得的研究成果如下:
　　1.Warren桁架原型試驗:設(shè)計了4榀Warren型桁架試件，進(jìn)行靜力破損試驗。試件①（試件YH）:搭接節(jié)點處隱藏焊縫焊接的空鋼管

2、桁架;試件②（試件YN）:搭接節(jié)點處隱藏焊縫不焊接的空鋼管桁架;試件③（試件YN-JQ01）:搭接節(jié)點處隱藏焊縫不焊接，但在節(jié)點處的弦桿表面加襯半圓形墊板的加強(qiáng)桁架;試件④（試件YN-JQ02）:搭接節(jié)點處隱藏焊縫不焊接，但上下弦桿內(nèi)灌入混凝土的加強(qiáng)桁架）。試驗參數(shù)包括:隱藏焊縫是否施焊、弦桿內(nèi)是否灌入混凝土進(jìn)行加強(qiáng)、節(jié)點處弦桿表面是否加襯半圓形墊板進(jìn)行加強(qiáng)，并與節(jié)點隱藏焊縫焊接的桁架進(jìn)行了對比分析，研究了上述不同的加強(qiáng)方式對桁架破壞形

3、態(tài)、極限承載力的影響。試驗結(jié)果表明:兩種加強(qiáng)方式均可改善節(jié)點隱藏焊縫不焊的Warren桁架的工作性能，桁架整體承載力、剛度和延性均有明顯提高，但弦桿內(nèi)填混凝土能更有效地協(xié)同鋼管受力、減小鋼管應(yīng)變，相較于節(jié)點處弦桿表面加襯半圓形墊板的加強(qiáng)桁架來說，是更有效的桁架加強(qiáng)方式。
　　2.Warren桁架數(shù)值分析。建立不同加強(qiáng)方式的的非線性有限元計算模型，通過和試驗結(jié)果的對比分析，驗證了模型的合理性。在此基礎(chǔ)上對兩種不同加強(qiáng)方式的桁架在受力

4、時的荷載一變形全過程關(guān)系進(jìn)行了計算分析，深入研究了組成桁架的各桿件在受力過程中的應(yīng)力應(yīng)變分布和變化規(guī)律，研究了破壞特征及傳力路徑，分析了兩種不同加強(qiáng)方式桁架的主要影響因素，如墊板與弦桿的厚度比、長度比（針對加強(qiáng)桁架YN-JQ01），內(nèi)填混凝土強(qiáng)度等級（針對加強(qiáng)桁架YN-JQ02）等參數(shù)對加強(qiáng)型Warren桁架極限承載力的影響規(guī)律。
　　本文的主要創(chuàng)新點如下:
　　1.首次對隱藏焊縫不焊的加強(qiáng)型Warren桁架進(jìn)行了原型試驗，