鋼管混凝土K型間隙焊接節(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)應(yīng)力與承載力試驗研究.pdf

1、圓鋼管由于其輕巧美觀的外形及良好的受力性能，越來越廣泛地運(yùn)用于空間桁架結(jié)構(gòu)中。作為整個結(jié)構(gòu)的有機(jī)組成部分，鋼管焊接節(jié)點(diǎn)是桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要方面。而在主管中填充混凝土的鋼管混凝土空間桁架結(jié)構(gòu)不僅提高了鋼管焊接節(jié)點(diǎn)的剛度，還增加了節(jié)點(diǎn)的承載力。目前，鋼管混凝土焊接結(jié)構(gòu)開始運(yùn)用于海洋平臺和橋梁等承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中。因此，鋼管混凝土焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞性能是一個非常重要且有待研究的課題。本文所研究的內(nèi)容是國家自然科學(xué)基金課題的一部分，針對圓鋼管混

2、凝土K型節(jié)點(diǎn)的熱點(diǎn)應(yīng)力特性研究及極限承載力性能研究。 本文首先對鋼管結(jié)構(gòu)的發(fā)展、鋼管焊接節(jié)點(diǎn)與鋼管混凝土焊接節(jié)點(diǎn)的承載力與疲勞強(qiáng)度的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，介紹了鋼管焊接節(jié)點(diǎn)疲勞強(qiáng)度的影響因素及各種疲勞設(shè)計方法。 隨后本文針對7個平面K型間隙焊接節(jié)點(diǎn)分別以空鋼管節(jié)點(diǎn)和在主管中填充混凝土的鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行熱點(diǎn)應(yīng)力試驗，分別獲得了兩者在軸向荷載作用下冠點(diǎn)、鞍點(diǎn)的熱點(diǎn)應(yīng)力及應(yīng)力集中系數(shù)SCF，掌握了最大SCF的位置，討論了S

3、CF隨幾何參數(shù)的變化趨勢以及混凝土對應(yīng)力集中狀況的影響。 最后，進(jìn)行了鋼管混凝土K型焊接節(jié)點(diǎn)的極限承載力試驗。討論了鋼管混凝土K型節(jié)點(diǎn)在軸向荷載作用下的破壞模式與極限承載力，并與空鋼管K型節(jié)點(diǎn)的極限承載力相比較，考察混凝土對提高承載力的貢獻(xiàn)及對破壞模式的影響。 本文通過對鋼管混凝土K型焊接節(jié)點(diǎn)的試驗研究發(fā)現(xiàn)，K型間隙節(jié)點(diǎn)在主管中填充混凝土可以有效的減小連接焊縫周圍的應(yīng)力集中狀況;鋼管混凝土K型節(jié)點(diǎn)與空鋼管K型節(jié)點(diǎn)在軸向荷