管板节点受拉极限承载力理论分析与设计方法研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dudu123abc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钢管截面通常用作网架和网壳结构的受力杆件或支撑钢框架中的支撑构件,为了简化制作安装,避免复杂的相贯线切割,通常将钢管开长槽孔和插入的钢板焊接,这种节点还可以用空心球或弧形板进行补强,这类以钢板为主要传力构件的节点可统称为管板节点。目前,国外有一些规范对未补强的管板节点的受拉性能作出了规定,但没有考虑到节点的补强形式。在中国,管板节点受拉性能的研究尚处于起步阶段,钢结构规范还未作出相关规定。本文在国内外试验资料的基础上,采用通用有限元程序ANSYS对管板节点的受拉性能进行非线性有限元分析研究,进行分析时考虑了材料特性和几何参数两个方面的影响。其中,对未补强的管板节点的几何参数分析主要考虑无量纲参数钢板插入钢管长度与钢管直径之比α对该类节点破坏模式和极限承载力的影响;对用球补强的管板节点的几何参数分析主要考虑两个无量纲参数:空心球直径与钢管外径的比值β= D /d和空心球壁厚与钢管壁厚的比值γ= t q /tg对该类节点破坏模式和极限承载力的影响;对用板补强的管板节点的几何参数分析主要考虑补强钢板覆盖角度θ和无量纲几何参数补强钢板长度与钢管外径的比值δ= Lb /d对该类节点破坏模式和极限承载力的影响。由于钢管截面只是部分和钢板连接,在拉力作用下,管板节点容易发生剪切滞后引起的净截面破坏。就未补强的管板节点而言,剪切滞后现象比较严重,几何参数α决定了节点的破坏模式;当节点用球补强时,由于空心球能传递部分拉力,和未补强的管板节点相比,剪切滞后现象明显减弱,空心球的几何尺寸成为影响节点受拉极限承载力的主要因素;当节点用板补强时,若弧形板覆盖角度θ≥65,则随着弧形板长度的增加,节点受力性能有明显改善。根据有限元分析的结果,本文拟合了管板节点受拉极限承载力的设计公式,公式中确定了各因素f u f y、α、β、γ、δ、θ对管板节点的净截面效率的影响程度,为我国钢结构规范建立管板节点受拉极限承载力设计公式及有关拉杆的设计公式的进一步完善提供了参考,同时对实际工程也有一定的参考价值。
其他文献
膜结构是二十世纪中期发展起来的一种新型柔性张拉结构形式,在国内外均得到较为广泛的应用。与传统的刚性结构相比,其突出的特点在于使用了质轻经济的材料,以及可以形成优美的建
我国是四大文明古国之一,在漫长的历史长河中遗存了大量的文物古迹,这些文物古迹记载了人类文明的发展进程,凝聚了劳动人民的智慧。摩崖石刻是其中的一朵奇葩,它有着丰富的历史内
中国作为一个地震多发国家,地震作用下框架柱剪切承载力和耗能能力近年来被很多学者作为研究课题,并得出一些具有指导意义的数据和结论。但目前来说,框架柱塑性铰区耗能机制
本文介绍了用自行研制的简易拉伸试验装置,进行大尺寸混凝土试件轴向拉伸应力~变形全曲线的测试方法,试件尺寸为(1350mm×450mm×450mm),并对试验曲线及其影响因素进行了分析,论文
型钢高强高性能混凝土结构是高强高性能混凝土(HSHPC)在型钢混凝土结构(SRC)中的推广与应用。较之普通型钢混凝土结构,其具有更大的承载能力和刚度、更好的抗震性能、耐久和耐
应力波反射法简单易行,是目前最具代表性、应用最广泛的桩基动测方法。迄今为止,应力波反射法只涉及到一维纵波理论,现场测试中应用的也仅仅是纵波,然而纵波反射法判读桩身小
遗传算法是近年来在计算机科学领域和优化领域中受到广泛关注的一种拟生物进化理论的仿生学算法。在广泛阅读文献和调研的基础上,本文对遗传算法及其在结构优化设计应用中的相
城市排水系统的规划和设计是城市快速扩张时所面临的一项重大决策问题,不仅关系到巨额资金投入,还关系到这些资金的投资效益,关系城市水生态环境的保护和城市的可持续发展。本文
钢结构交错桁架体系是高层建筑钢结构的一种新型结构体系,具有经济、实用、高效的优点,近年来,受到国内外工程界和学术界的关注。钢结构交错桁架体系性能优异,但因对其抗震性能研
岩土工程材料普遍存在应变软化现象,忽略应变软化特性可能导致边坡失稳破坏,造成灾难性后果。目前,考虑应变软化对边坡稳定安全的影响是边坡工程研究的难点和热点。(1)提出了拟