【摘要】：鋼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定其節(jié)點(diǎn)形式的多樣性,規(guī)范中的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)公式是在一定的假設(shè)條件下提出的,即桿件只承受軸力的作用,顯然這一假設(shè)與實(shí)際工程中受力情況并不相符,尤其是大跨度、大尺寸的相貫節(jié)點(diǎn)受力情況復(fù)雜,其承受軸力和彎矩的共同作用。目前小尺寸的相貫節(jié)點(diǎn)只承受軸力情況下進(jìn)行的研究比較成熟,而對(duì)于大尺寸相貫節(jié)點(diǎn)復(fù)合受力情況下進(jìn)行的研究比較少,因此對(duì)其展開相關(guān)研究顯得尤為重要。本文在《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》基礎(chǔ)上,利用有限元軟件ANSYS,通過改變節(jié)點(diǎn)承載力的影響參數(shù),建立不同尺寸的空間KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)模型。運(yùn)用單參數(shù)分析方法研究了 KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)分別在承受軸力、彎矩和復(fù)合力情況下的受力性能,利用正交試驗(yàn)方法以及多元回歸技術(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)在各作用力下所得數(shù)據(jù)分析處理,所得結(jié)論如下:1)在軸力作用下,不同尺寸KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的破壞模式;軸向極限承載力隨主管直徑與壁厚比γ減小而增大(20≤γ≤50),隨著支管與主管直徑比β增大而增大(0.3≤β≤0.6),當(dāng)30°≤θ≤50°值時(shí),隨著支管與主管間的夾角θ值的增加節(jié)點(diǎn)的極限承載力降低,當(dāng)50°≤θ≤60°時(shí),隨著θ值的增加節(jié)點(diǎn)的極限承載力增加,隨著支管間的橫向夾角ψ改變(90°≤ψ≤120°)無明顯變化。2)在彎矩作用下,不同尺寸的KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)破壞模式;抗彎極限承載力隨主管直徑與壁厚比γ減小而增大(20≤γ≤50),隨著支管與主管直徑比β增大而增大(0.3≤β≤0.6),隨著支管與主管間的夾角θ值的增加節(jié)點(diǎn)的極限承載力降低(30°≤θ≤60°),隨著支管間的橫向夾角ψ改變(90°≤ψ≤120°)無明顯變化;分析得到各參數(shù)與KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)抗彎承載力的關(guān)系曲線以及關(guān)系式;擬合出KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)抗彎承載力計(jì)算公式,公式在滿足20≤γ ≤ 50、0.3≤β ≤ 0.6、30°≤θ≤ 60°、90° ≤ ψ ≤ 120°條件下符合精度要求。3)在復(fù)合受力情況下,驗(yàn)證了規(guī)范中KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)只承受軸力作用的承載力計(jì)算公式,在實(shí)際工程中利用此公式進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)結(jié)果偏于不安全,同時(shí)說明本文考慮節(jié)點(diǎn)承受彎矩的必要性;給出KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)在滿足20≤γ ≤ 50、0.3≤β≤ 0.6、30°≤θ≤60°、90°≤ψ≤120°條件下的設(shè)計(jì)依據(jù),為實(shí)際工程節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)提供借鑒。
【圖文】：

1.主管與支管均是圓管的相貫節(jié)點(diǎn)2.主管與支管均是方管的相貫節(jié)點(diǎn)3.主管是方管但支管是圓管的相貫節(jié)點(diǎn)4.主管是圓管但支管是方管的相貫節(jié)點(diǎn)在現(xiàn)代建筑物中較為普遍采用的平面相貫節(jié)點(diǎn)主要包括：T 型、X 型、Y 型、K，如圖 1.1 所示。普遍使用的空間節(jié)點(diǎn)形式有：XX 型、TT 型、KK 型、KX 型、等，如圖 1.2 所示（a）Y 型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn) （b）T 型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)

3（a）TT 型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn) （b）XX 型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)圖 1.2 空間圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)上面展示的是工程中較為常見的一些節(jié)點(diǎn)形式，，實(shí)際工程中也會(huì)根據(jù)工程需要些節(jié)點(diǎn)形式混合使用。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU392.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 童樂為;孫建東;王斌;陳以一;;空間KT型圓管搭接節(jié)點(diǎn)靜力性能研究(Ⅰ)——試驗(yàn)、數(shù)值模擬及參數(shù)分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2013年10期

2 房帥;;鑄鋼節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀和展望[J];廣州建筑;2009年06期

3 鄭伯興;黃長(zhǎng)華;;KT型相貫節(jié)點(diǎn)承載力有限元及設(shè)計(jì)方法分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2008年07期

4 劉麗敏;鄧洪洲;傅俊濤;;鋼管塔相貫焊接節(jié)點(diǎn)的極限承載力研究[J];浙江建筑;2006年11期

5 趙鵬飛;錢基宏;趙基達(dá);馬宏睿;成志輝;傅學(xué)怡;顧磊;;復(fù)合受力狀態(tài)下矩形鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的承載力研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2005年06期

6 吳耀華,吳文奇;鋼管在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用與發(fā)展[J];鋼結(jié)構(gòu);2005年02期

7 武振宇,譚慧光,張耀春;不等寬T型方管節(jié)點(diǎn)靜力工作性能的研究[J];哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2002年06期

8 武振宇,張耀春;軸向力作用下T型方管節(jié)點(diǎn)的塑性鉸線分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2002年04期

9 陳以一,陳揚(yáng)驥;鋼管結(jié)構(gòu)相貫節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀[J];建筑結(jié)構(gòu);2002年07期

10 陳以一,王偉,趙憲忠,蔣曉瑩,白翔,趙昭儀;圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)抗彎剛度和承載力實(shí)驗(yàn)[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2001年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 陳橋生;;大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展與施工技術(shù)[A];中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)成立二十周年慶典暨2004鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

2 吳連杰;張勇;;大跨度鋼管結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（六）——中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)2006年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 廖賢;大尺寸空間KK型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力分析[D];重慶大學(xué);2009年

2 劉浩;鋼管桁架次應(yīng)力分析[D];武漢理工大學(xué);2007年

3 吳衛(wèi)華;K型鋼管搭接節(jié)點(diǎn)極限承載力的非線性分析[D];西安建筑科技大學(xué);2005年

4 譚德遠(yuǎn);復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)巨型焊接空心球節(jié)點(diǎn)的研究[D];湖南大學(xué);2002年

本文編號(hào)：2640401