本文關(guān)鍵詞： 單層網(wǎng)殼 螺栓球節(jié)點 半剛性節(jié)點 穩(wěn)定性 非線性全過程分析　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報》2015年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：螺栓球節(jié)點是一類半剛性節(jié)點,能否應(yīng)用到單層網(wǎng)殼中一直是該領(lǐng)域急需解決的關(guān)鍵問題之一,本文首先通過螺栓球節(jié)點域的有限元分析,利用已有試驗研究結(jié)果,獲得螺栓球系列節(jié)點的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系,再通過數(shù)值方法將其引入到整體網(wǎng)殼的節(jié)點剛度模擬中,建立了半剛性節(jié)點網(wǎng)殼分析方法.在此基礎(chǔ)上,針對沈北新區(qū)市民健身中心80 m直徑單層球面網(wǎng)殼,采用螺栓球節(jié)點連接設(shè)計,并進一步對結(jié)構(gòu)施工成形過程中的多個狀態(tài)進行非線性穩(wěn)定性分析,也對覆蓋飾面材料后網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能進行了探討.分析結(jié)果表明:在施工階段,網(wǎng)殼局部桿件以受彎為主,導(dǎo)致水平荷載作用下1/2球的極限承載力最低,而豎向荷載作用下的3/4球則因為其上部變形較大導(dǎo)致其極限承載力下降較多;在網(wǎng)殼合攏后,受彎構(gòu)件轉(zhuǎn)化為以受軸向力為主,其豎向、水平極限承載力分別到達設(shè)計荷載的4.7倍和9.2倍,因此只要通過合理措施,避免施工各階段可能出現(xiàn)的失穩(wěn)破壞,螺栓球節(jié)點完全可以應(yīng)用到單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中.
[Abstract]:Bolt spherical joints are a kind of semi-rigid joints. Whether they can be applied to single-layer latticed shells is one of the key problems that need to be solved in this field. Firstly, the finite element analysis of the bolted sphere node domain is carried out in this paper. Based on the existing experimental results, the moment-rotation relationship of bolted spherical joints is obtained, and then the numerical method is used to simulate the node stiffness of the whole reticulated shell. The analysis method of semi-rigid node reticulated shell was established. Based on this, the single-layer spherical reticulated shell with 80 m diameter in Shenyang New District Citizen Fitness Center was designed with bolted node connection. Furthermore, the nonlinear stability analysis of several states in the process of structure construction forming is carried out, and the stability performance of the latticed shell after covering the finishing material is also discussed. The results show that: in the construction stage. The ultimate bearing capacity of 1/2 balls under horizontal load is the lowest, while the 3/4 ball under vertical load is lower because of the large deformation of the upper part of the shell due to the bending of the local members of the reticulated shell, which results in the lowest ultimate bearing capacity of the 1/2 sphere under horizontal load. After the closure of the latticed shell, the flexural members are converted to the axial force, whose vertical and horizontal ultimate bearing capacity reaches 4.7 times and 9.2 times of the design load respectively, so only reasonable measures are adopted. In order to avoid the unstable failure in every stage of construction, the bolted spherical joints can be applied to single-layer latticed shell structures.
【作者單位】： 結(jié)構(gòu)工程災(zāi)變與控制教育部重點實驗室(哈爾濱工業(yè)大學(xué));哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51378147,51278160)
【分類號】：TU399
【正文快照】： 目前,在單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計中,考慮到節(jié)點剛度的要求,通常采用焊接球節(jié)點;但焊接球焊接量大,定位困難,節(jié)點域偏大,不美觀.傳統(tǒng)的螺栓球節(jié)點裝配方便、定位精準、外形美觀,比較適用于單層通透結(jié)構(gòu);但由于螺栓球節(jié)點錐頭、套筒位置桿件截面的削弱,其抗彎剛度較低,因此以螺栓球節(jié)點

【參考文獻】

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本文編號：1448068