【摘 要】
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对高强方钢管轻骨料混凝土桁架搭接K形节点开展失效机理和极限承载能力研究。主要研究内容如下:为考察支管搭接率（支管偏心率）和支主管内浇灌轻骨料混凝土对高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点受力性能的影响,对灌浆节点和空心节点进行了主管轴压静力加载试验,获得了搭接K形节点的破坏模式、承载力、节点区应变和断裂指数与屈服指数的分布及演化。结果表明:支管搭接焊缝开裂是高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点的典型破坏
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对高强方钢管轻骨料混凝土桁架搭接K形节点开展失效机理和极限承载能力研究。主要研究内容如下:为考察支管搭接率（支管偏心率）和支主管内浇灌轻骨料混凝土对高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点受力性能的影响,对灌浆节点和空心节点进行了主管轴压静力加载试验,获得了搭接K形节点的破坏模式、承载力、节点区应变和断裂指数与屈服指数的分布及演化。结果表明:支管搭接焊缝开裂是高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点的典型破坏模式,空心节点的破坏模式为主管壁受压屈曲和支管搭接焊缝开裂;在支主管内浇灌轻骨料混凝土显著提高了搭接K形节点的承载力,灌浆节点的承载力较空心节点提高55.5%～80.5%;支管搭接率过大或过小均会降低搭接K形节点承载力。采用盲孔法对高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点进行了焊接残余应力测试,结果显示,焊接残余拉、压应力峰值分别位于靠近搭接支管根部中心的主管壁上和搭接支管根部正面焊缝外端点,其值分别为0.07fy和-0.17fy。对高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点进行了有限元参数研究,考察了支主管壁厚比β、主管宽厚比γ和支主管宽度比τ和主支管夹角α对搭接K形节点区域应力场分布、节点区焊缝断裂指数IF、荷载-位移曲线和支主管内轻骨料混凝土破坏面参数的影响,研究结果如下:（1）搭接支管根部焊缝开裂为高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点的典型破坏模式;（2）加劲搭接K形节点的承载力与支主管壁厚比β、支主管宽度比τ成正相关性,与支主管夹角成负相关性;（3）支管根部焊缝是搭接K形节点的薄弱点,节点承载力取决于支管根部焊缝强度,主管宽厚比对节点承载力影响不明显。基于节点试验破坏模式和数值模拟结果,推导了高强方钢管轻骨料混凝土搭接K形节点承载力计算式,提出了加劲节点构造设计建议。
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