鋼管結(jié)構(gòu)因具有諸多優(yōu)越性能而得到了廣泛的應(yīng)用。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵所在。本文研究的是一種新型節(jié)點(diǎn),由其上設(shè)置不同壓痕和引孔的U型連接件與方鋼管通過(guò)自攻螺絲連接而成,具有自重輕、連接方便、使用靈活、建設(shè)周期短、裝配化程度高、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),其中U型連接件上預(yù)設(shè)相同孔洞的設(shè)計(jì)考慮了腹桿角度多變的可能性,因而十分便于工程應(yīng)用。本文以U型連接件與方鋼管自攻螺絲連接節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,通過(guò)試驗(yàn)和有限元方法對(duì)其受力性能進(jìn)行系列研究,具體工作如下:通過(guò)改變U型連接件上的壓痕布置,設(shè)計(jì)了四種U型連接件:平板型連接件、沖孔型連接件、橫波型連接件和縱波型連接件。以采用四種連接件和方鋼管通過(guò)自攻螺絲連接而成的四類節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)反力框,分別進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的足尺試驗(yàn),測(cè)試節(jié)點(diǎn)的應(yīng)變和變形等力學(xué)性能,得到節(jié)點(diǎn)的極限承載力和破壞形式。在此基礎(chǔ)上,采用有限元軟件ABAQUS對(duì)試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行非線性分析,并與試驗(yàn)結(jié)果比較,兩者符合較好,驗(yàn)證了有限元建模方法的正確性和合理性。研究表明:不同U型連接件組成的節(jié)點(diǎn)極限承載力相差不大,但節(jié)點(diǎn)破壞模式有較大的區(qū)別。節(jié)點(diǎn)的極限承載力主要取決于桿件選用的材料、幾何尺寸和截面面積等因素,節(jié)點(diǎn)的破壞模式與節(jié)點(diǎn)所用U型連接件平面外剛度有關(guān),節(jié)點(diǎn)試件主要的破壞模式有:U型連接件平面外變形過(guò)大、弦桿局部受壓屈曲及弦桿整體受彎屈曲�；诰_的節(jié)點(diǎn)有限元建模方法,在不改變荷載作用方式的情況下,分析了弦桿受力狀態(tài)、弦桿徑厚比、腹桿與弦桿厚度比、U型連接件與弦桿厚度比和弦桿與U型連接件長(zhǎng)度比這五個(gè)影響因素對(duì)橫波型節(jié)點(diǎn)的受力性能、破壞形式和極限承載力的影響規(guī)律。結(jié)果表明,弦桿的受力會(huì)削弱節(jié)點(diǎn)的承載能力,弦桿厚度的不同將對(duì)節(jié)點(diǎn)承載機(jī)理、極限承載力以及破壞形式造成很大的影響。本文的研究成果將對(duì)由U型連接件與方鋼管通過(guò)自攻螺絲連接而成的鋼管結(jié)構(gòu)的推廣和應(yīng)用提供幫助。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU392.3
【圖文】：

鋼管結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用

圖 1-2 空心鋼球焊接節(jié)點(diǎn)（圖 1-3）外表面上開設(shè)有一些分布規(guī)則的小孔洞，節(jié)點(diǎn)上預(yù)設(shè)的孔洞相連而形成節(jié)點(diǎn)。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)桿件與裝配式的螺栓球連接方式，而非焊接方式，使得工作量少、節(jié)點(diǎn)質(zhì)量有保證、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。

圖 1-2 空心鋼球焊接節(jié)點(diǎn)-3）面上開設(shè)有一些分布規(guī)則的小孔洞，的孔洞相連而形成節(jié)點(diǎn)。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)桿式的螺栓球連接方式，而非焊接方式少、節(jié)點(diǎn)質(zhì)量有保證、安裝方便等中應(yīng)用廣泛。

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本文編號(hào)：2807333