K型管板節(jié)點(diǎn)極限承載力研究.pdf

1、本文研究的主要內(nèi)容為K型管板節(jié)點(diǎn)極限承載力非線性有限元分析和節(jié)點(diǎn)承載力公式回歸兩部分。 K型管板節(jié)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于屋頂桁架弦桿和腹桿的連接、支撐鋼框架中支撐構(gòu)件端部節(jié)點(diǎn)及鋼橋、輸電塔與支座節(jié)點(diǎn)中。本文采用通用有限元程序ANSYS對(duì)K型管板節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性有限元研究，分析時(shí)考慮了6個(gè)無量綱幾何參數(shù)，即板長(zhǎng)與主管直徑之比α=Lp/D；支主管直徑比β=d/D；支管插入板的長(zhǎng)度與支管直徑之比v=Lw/d；板厚與主管壁厚比τ1=tp/T；支管

2、壁厚與板厚比τ2=t/tp；主管徑厚比7=D/T對(duì)該節(jié)點(diǎn)破壞模式的影響，總結(jié)了該節(jié)點(diǎn)的四種主要的破壞模式：受壓支管局部屈曲破壞模式、節(jié)點(diǎn)板屈服破壞模式、節(jié)點(diǎn)板屈服與支管聯(lián)合破壞模式、節(jié)點(diǎn)板屈服與主管壁過度塑性變形聯(lián)合破壞模式。 幾何參數(shù)是影響節(jié)點(diǎn)極限承載力的主要因素。本文分別分析了以上6個(gè)無量綱幾何參數(shù)對(duì)承載力的影響，對(duì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中無量綱幾何參數(shù)的合理選用提出了建議。同時(shí)考慮了支管端面至主管的凈距離、節(jié)點(diǎn)偏心、主管軸力、主支管夾角

3、、支管端部不同約束條件對(duì)K型管板節(jié)點(diǎn)極限承載力的影響。 本文有限元計(jì)算中98％的節(jié)點(diǎn)破壞與節(jié)點(diǎn)板有關(guān)，可見節(jié)點(diǎn)板是K型管板節(jié)點(diǎn)中的薄弱部分，為了充分發(fā)揮材料的性能，考慮在節(jié)點(diǎn)板與主管交界處設(shè)置加勁肋來提高節(jié)點(diǎn)極限承載力。本文分析了不同位置的加勁肋對(duì)節(jié)點(diǎn)極限承載力的影響。同時(shí)比較了加肋K型管板節(jié)點(diǎn)與加肋相貫K型節(jié)點(diǎn)極限承載力，在不考慮焊縫缺陷、殘余應(yīng)力時(shí)，加肋K型相貫節(jié)點(diǎn)極限承載力高出K型管板節(jié)點(diǎn)30％左右，但施工相對(duì)復(fù)雜，實(shí)際工