低速軸向沖擊下主方—支圓T型鋼管節(jié)點(diǎn)動(dòng)力性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-11 14:40
工程中的管結(jié)構(gòu),由于地震、爆炸、操作失誤等偶然事件引起的碰撞,會(huì)使結(jié)構(gòu)造成巨大損傷,同時(shí)也給人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大損失。在高緯度地區(qū),沖擊荷載(如冰荷載)是海洋平臺(tái)的一種重要的荷載形式。因此,研究管節(jié)點(diǎn)的抗撞性能日益成為結(jié)構(gòu)和防災(zāi)工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前國(guó)外對(duì)于鋼管結(jié)構(gòu)承受沖擊荷載的動(dòng)力性能試驗(yàn)研究主要還是以單根鋼管為研究對(duì)象,而對(duì)鋼管節(jié)點(diǎn)的研究鮮有報(bào)道。國(guó)內(nèi)雖有學(xué)者對(duì)鋼管節(jié)點(diǎn)開展了沖擊荷載試驗(yàn)研究,但其節(jié)點(diǎn)形式目前僅為純圓鋼管以及純方鋼管節(jié)點(diǎn),而對(duì)圓管-方管這種組合形式的鋼管節(jié)點(diǎn)尚未展開研究。為研究主方支圓T型鋼管節(jié)點(diǎn)抗沖擊性能,本文首先利用大型落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)對(duì)設(shè)計(jì)加工制作的7個(gè)主方支圓T型節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了落錘沖擊試驗(yàn),初步分析了支主管寬度比、沖擊速度以及邊界條件對(duì)沖擊承載力、支主管位移、失效模式和耗能能力的影響;谒苄糟q線理論對(duì)管節(jié)點(diǎn)的沖擊承載力進(jìn)行了評(píng)估,驗(yàn)證了塑性鉸線方法的有效性。隨后,采用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)試件的1/4結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)體單元建模,將有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,二者吻合良好,證明了有限元模型的有效性和準(zhǔn)確性。在驗(yàn)證了有限元模型的可靠性基礎(chǔ)上,...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
焊接管結(jié)構(gòu)在沖擊作用下失效過程的技術(shù)思路本文采用試驗(yàn)和有限元數(shù)值分析相結(jié)合的研究手段對(duì)CHS-SHS主方-支圓T型熱軋Q235鋼管節(jié)點(diǎn)在沖擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)開展了系統(tǒng)的研究,圖1-1具體描
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文管上端焊接支管端板,用于固定沖擊力傳感器;主管兩端也分別焊接一端板以此加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)端部,消除端部局部變形的影響。為方便沖擊承載力和支管位移的測(cè)量,本試驗(yàn)為鋼管節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)了特殊的支管端板。端板設(shè)計(jì)成正方形,然后切去一對(duì)對(duì)角并旋轉(zhuǎn) 45°角。切去一對(duì)對(duì)角是為了適應(yīng)落錘試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部的尺寸;伸出的一對(duì)角為激光位移計(jì)提供了足夠的空間,便于激光位移計(jì)置于其下進(jìn)行位移測(cè)量。此外,為方便沖擊傳感器完好地固定在支管端板上,用車床洗出了 4 個(gè)直徑為 10mm 的螺孔。螺孔與另外設(shè)計(jì)的沖擊傳力板相配合,將沖擊力傳感器牢牢地固定在支管端板和傳力板中間。
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文要發(fā)生在相貫處主管上翼緣(局部凹陷)以及主管整體變形上,本材性試驗(yàn)試樣僅取自于主管方鋼管,如圖 2-2 所示。此外,由于熱軋方鋼管在焊接面、非焊接面、角部上的材性有別,對(duì)此需對(duì)三個(gè)部位的鋼材進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。鑒于現(xiàn)有拉伸試驗(yàn)機(jī)不具備能夠夾持帶角度試樣的夾具,且在本試驗(yàn)中主管的整體變形比重較小,因此材性試驗(yàn)未考慮主管的角部材料。按照?qǐng)D 2-2 所設(shè)計(jì)的熱軋方鋼管材性試樣從主管上進(jìn)行取樣,其中 S1 面為與支管相貫處非焊縫上翼緣面,S2 面為主管下翼緣焊縫面,各取三個(gè)試件,最后所得強(qiáng)度取平均值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮節(jié)點(diǎn)柔度的空心圓鋼管桁架的簡(jiǎn)化分析模型[J]. 王皓,邵永波. 四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[2]圓形鋼管混凝土疊合構(gòu)件抗沖擊性能試驗(yàn)研究[J]. 胡昌明,韓林海. 土木工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]鋼框架加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)子結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能試驗(yàn)研究[J]. 霍靜思,王海濤,王寧,張素青. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]環(huán)口板加強(qiáng)T形管節(jié)點(diǎn)抗沖擊性能機(jī)理研究[J]. 李安令,曲慧,霍靜思. 船舶力學(xué). 2016(04)
[5]軸壓下局部加厚T型管節(jié)點(diǎn)抗沖擊有限元研究[J]. 葉卉,曲慧,姜巖. 煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程版). 2016(02)
[6]鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)子結(jié)構(gòu)抗沖擊力學(xué)性能有限元仿真研究[J]. 王寧,陳英,霍靜思. 振動(dòng)與沖擊. 2015(18)
[7]上翼緣墊板加強(qiáng)T形管節(jié)點(diǎn)抗沖擊性能機(jī)理研究[J]. 歐陽翊龍,王鵬,霍靜思. 中國(guó)科技論文. 2015(01)
[8]熱軋H型鋼柱側(cè)向沖擊試驗(yàn)研究[J]. 崔娟玲,郭昭勝,王蕊,裴暢. 振動(dòng)與沖擊. 2014(18)
[9]沖擊荷載作用下鋼管混凝土桁架T形節(jié)點(diǎn)破壞模式有限元分析[J]. 李安令,曲慧,黃文金. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(S1)
[10]T形管節(jié)點(diǎn)落錘動(dòng)態(tài)抗沖擊性能試驗(yàn)研究[J]. 曲慧,霍靜思,許超. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(04)
本文編號(hào):2970959
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
焊接管結(jié)構(gòu)在沖擊作用下失效過程的技術(shù)思路本文采用試驗(yàn)和有限元數(shù)值分析相結(jié)合的研究手段對(duì)CHS-SHS主方-支圓T型熱軋Q235鋼管節(jié)點(diǎn)在沖擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)開展了系統(tǒng)的研究,圖1-1具體描
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文管上端焊接支管端板,用于固定沖擊力傳感器;主管兩端也分別焊接一端板以此加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)端部,消除端部局部變形的影響。為方便沖擊承載力和支管位移的測(cè)量,本試驗(yàn)為鋼管節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)了特殊的支管端板。端板設(shè)計(jì)成正方形,然后切去一對(duì)對(duì)角并旋轉(zhuǎn) 45°角。切去一對(duì)對(duì)角是為了適應(yīng)落錘試驗(yàn)機(jī)內(nèi)部的尺寸;伸出的一對(duì)角為激光位移計(jì)提供了足夠的空間,便于激光位移計(jì)置于其下進(jìn)行位移測(cè)量。此外,為方便沖擊傳感器完好地固定在支管端板上,用車床洗出了 4 個(gè)直徑為 10mm 的螺孔。螺孔與另外設(shè)計(jì)的沖擊傳力板相配合,將沖擊力傳感器牢牢地固定在支管端板和傳力板中間。
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文要發(fā)生在相貫處主管上翼緣(局部凹陷)以及主管整體變形上,本材性試驗(yàn)試樣僅取自于主管方鋼管,如圖 2-2 所示。此外,由于熱軋方鋼管在焊接面、非焊接面、角部上的材性有別,對(duì)此需對(duì)三個(gè)部位的鋼材進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。鑒于現(xiàn)有拉伸試驗(yàn)機(jī)不具備能夠夾持帶角度試樣的夾具,且在本試驗(yàn)中主管的整體變形比重較小,因此材性試驗(yàn)未考慮主管的角部材料。按照?qǐng)D 2-2 所設(shè)計(jì)的熱軋方鋼管材性試樣從主管上進(jìn)行取樣,其中 S1 面為與支管相貫處非焊縫上翼緣面,S2 面為主管下翼緣焊縫面,各取三個(gè)試件,最后所得強(qiáng)度取平均值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮節(jié)點(diǎn)柔度的空心圓鋼管桁架的簡(jiǎn)化分析模型[J]. 王皓,邵永波. 四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[2]圓形鋼管混凝土疊合構(gòu)件抗沖擊性能試驗(yàn)研究[J]. 胡昌明,韓林海. 土木工程學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]鋼框架加強(qiáng)型梁柱節(jié)點(diǎn)子結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能試驗(yàn)研究[J]. 霍靜思,王海濤,王寧,張素青. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]環(huán)口板加強(qiáng)T形管節(jié)點(diǎn)抗沖擊性能機(jī)理研究[J]. 李安令,曲慧,霍靜思. 船舶力學(xué). 2016(04)
[5]軸壓下局部加厚T型管節(jié)點(diǎn)抗沖擊有限元研究[J]. 葉卉,曲慧,姜巖. 煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程版). 2016(02)
[6]鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)子結(jié)構(gòu)抗沖擊力學(xué)性能有限元仿真研究[J]. 王寧,陳英,霍靜思. 振動(dòng)與沖擊. 2015(18)
[7]上翼緣墊板加強(qiáng)T形管節(jié)點(diǎn)抗沖擊性能機(jī)理研究[J]. 歐陽翊龍,王鵬,霍靜思. 中國(guó)科技論文. 2015(01)
[8]熱軋H型鋼柱側(cè)向沖擊試驗(yàn)研究[J]. 崔娟玲,郭昭勝,王蕊,裴暢. 振動(dòng)與沖擊. 2014(18)
[9]沖擊荷載作用下鋼管混凝土桁架T形節(jié)點(diǎn)破壞模式有限元分析[J]. 李安令,曲慧,黃文金. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(S1)
[10]T形管節(jié)點(diǎn)落錘動(dòng)態(tài)抗沖擊性能試驗(yàn)研究[J]. 曲慧,霍靜思,許超. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(04)
本文編號(hào):2970959
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