Q690人字柱與橫撐相貫節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度研究.pdf

1、在鋼管塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,對節(jié)點的剛度的研究極為重要,當(dāng)節(jié)點的剛度不能達到整體結(jié)構(gòu)對節(jié)點剛度的要求時,則要對節(jié)點采取加強措施。而加強后就不能再用加強之前的公式進行驗算,國內(nèi)外的規(guī)范中很少涉及加強節(jié)點的設(shè)計公式,對其研究具有理論意義。另外由于高強鋼強度高,在相同設(shè)計荷載下可以減小構(gòu)件斷面,從而節(jié)省材料,有較高的經(jīng)濟效益,在橋梁、電力塔架和大跨空間等結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用,所以,對Q690相貫節(jié)點加強后受力性能的研究有著很重要的現(xiàn)實意義。本文從

2、試驗和數(shù)值分析兩方面對Q690高強鋼人字柱與橫撐相貫節(jié)點的轉(zhuǎn)動剛度進行了研究。
　　(1)選取某設(shè)計院設(shè)計的鋼管構(gòu)架中的人字柱與橫撐相貫節(jié)點1:1模型設(shè)計4組8個節(jié)點試件,其中未加強型為兩個試件,瓦形板加強型兩個,內(nèi)隔環(huán)加強型兩個,內(nèi)套筒加強型兩個,參考?xì)W洲規(guī)范對節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度的定義及剛性節(jié)點、半剛性節(jié)點、鉸接節(jié)點的判定準(zhǔn)則,初步研究了不同的加強方式對節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度性能的影響,并對比分析了不同的加強方式之間節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度的差異。

3、　　(2)應(yīng)運ANSYS有限元軟件,以試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)驗證了有限元模型的準(zhǔn)確性,并且分析了不同加載方式及主管長度對節(jié)點剛度的影響;對不同加強方式的節(jié)點進行變參數(shù)分析,研究不同參數(shù)對節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度的影響大小,對初始剛度的不同計算方法進行了對比分析,選取合適的初始剛度的提取辦法;最后,以標(biāo)準(zhǔn)模型為基礎(chǔ)研究了軸壓比對各個節(jié)點模型的轉(zhuǎn)動剛度的影響。
　　(3)研究結(jié)果表明,加強板/環(huán)對人字柱與橫撐相貫節(jié)點的轉(zhuǎn)動剛度性能雖然有較大幅度的提高,但

4、是依照歐洲規(guī)范中給出的判定準(zhǔn)則,加強后的節(jié)點仍然屬于半剛性節(jié)點;加強板的厚度是影響瓦形板加強型相貫節(jié)點和內(nèi)套筒加強型相貫節(jié)點初始剛度的主要因素,兩者比較,內(nèi)套筒加強型節(jié)點的延性較差,其破壞屬于脆性破壞,推薦瓦形板型加強方式。內(nèi)隔環(huán)的環(huán)寬和間距都能影響內(nèi)隔環(huán)加強型相貫節(jié)點的初始剛度,其中環(huán)寬對初始剛度的影響更加顯著,并且,內(nèi)隔環(huán)的設(shè)置應(yīng)盡量靠近節(jié)點域支管上下邊緣處。與其它兩種加強方式比較,內(nèi)隔環(huán)加強型剛度和延性性能最好,推薦此種加強方式為