鋁合金蜂窩板與桿協(xié)同工作問題的數(shù)值模型及試驗研究
發(fā)布時間:2021-01-21 12:37
在由鋁合金蜂窩板參與鋁合金桿件協(xié)同工作的單層鋁合金組合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中,板與桿之間方便可靠的連接方式及其連接性能,直接關(guān)系到該類板—桿組合結(jié)構(gòu)能否真正協(xié)同工作的關(guān)鍵因素,也是確保其承載力明顯高于未組合的一般網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的重要保證。為此,本文采用一種針對鋁合金方管桿件無法設(shè)置內(nèi)螺母的“管壁攻絲單邊螺栓”連接方式,以實現(xiàn)板與桿之間的“緊配合”有效連接,通過連接性能試驗和有限元模擬分析,全面掌握了板桿之間的連接性能傳力特點和破壞機理,提出了反映兩者協(xié)同工作狀態(tài)的合理模擬方法,并得到以下主要結(jié)論。(1)通過對三組1.5m×3m鋁合金蜂窩板與方管桿件組合結(jié)構(gòu)的承載力試驗,探明了該類結(jié)構(gòu)的受力特點及破壞機理。試驗結(jié)果表明,板與桿之間采用的“管壁攻絲單邊螺栓”連接方式,能夠在剪力作用下確保板桿之間有效傳力,兩者之間的協(xié)同工作狀況良好。其破壞模式主要表現(xiàn)為:連接螺栓的剪切破壞和螺栓孔壁的擠壓破壞,以及在拉力作用下因螺紋強度不足導(dǎo)致的脫扣破壞。三組試件的實測承載力結(jié)果表明,連接件的連接性能直接決定了該類組合結(jié)構(gòu)的極限承載力。(2)由于連接螺栓的尺度遠小于被連接的蜂窩板和鋁合金方管,因此為避免因單元劃分的匹配問題導(dǎo)...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
(a) “海南球”工程 (b) 泗縣體育館圖 1-2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(3)膜結(jié)構(gòu)是從二十世紀中葉才開始興起的一種新型結(jié)構(gòu)形式,以其獨特的曲面造型,給人以耳目一新的感覺,同時給建筑設(shè)計師提供了更多的靈感和創(chuàng)作空間。它主要使用性能良好的膜材為主要材料,在懸索或是剛性支撐下產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力下張緊,整體結(jié)構(gòu)具有一定的剛度。膜結(jié)構(gòu)中所使用的膜材料每平方一公斤左右,由于自重輕加上鋼索、鋼結(jié)構(gòu)高強度材料的采用,大部分以軸力的形式傳遞,故使膜結(jié)構(gòu)適合跨越大空間而形成開闊的無柱大跨度結(jié)構(gòu)體系。特殊的膜材可以具有阻燃性、耐高溫性透光性以及自清潔性等優(yōu)越的性能。膜結(jié)構(gòu)具有施工工期短、安全可靠、采光性能好抗震性能好和抗變形能力強等優(yōu)點。圖 1-3 是烏蘭察布網(wǎng)球場膜結(jié)構(gòu)和深圳金瑞泰公司膜結(jié)構(gòu)建筑。
(a) “海南球”工程 (b) 泗縣體育館圖 1-2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(3)膜結(jié)構(gòu)是從二十世紀中葉才開始興起的一種新型結(jié)構(gòu)形式,以其獨特的曲面造型,給人以耳目一新的感覺,同時給建筑設(shè)計師提供了更多的靈感和創(chuàng)作空間。它主要使用性能良好的膜材為主要材料,在懸索或是剛性支撐下產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力下張緊,整體結(jié)構(gòu)具有一定的剛度。膜結(jié)構(gòu)中所使用的膜材料每平方一公斤左右,由于自重輕加上鋼索、鋼結(jié)構(gòu)高強度材料的采用,大部分以軸力的形式傳遞,故使膜結(jié)構(gòu)適合跨越大空間而形成開闊的無柱大跨度結(jié)構(gòu)體系。特殊的膜材可以具有阻燃性、耐高溫性透光性以及自清潔性等優(yōu)越的性能。膜結(jié)構(gòu)具有施工工期短、安全可靠、采光性能好抗震性能好和抗變形能力強等優(yōu)點。圖 1-3 是烏蘭察布網(wǎng)球場膜結(jié)構(gòu)和深圳金瑞泰公司膜結(jié)構(gòu)建筑。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]ANSYS梁體組合連接計算方法的討論[J]. 盧星輔. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(12)
[2]新型單邊全螺栓連接螺栓抗拉承載力影響因素研究[J]. 李望芝,何明勝,賀澤鋒,劉禮. 建筑結(jié)構(gòu). 2017(06)
[3]自鎖式單向螺栓工程應(yīng)用現(xiàn)狀與研究方向[J]. 王雙,王波,侯兆新,曾昭波,馬曉明. 鋼結(jié)構(gòu). 2016(09)
[4]采用鋼板攻絲高強螺栓法蘭連接的裝配式鋼框架柱受力性能研究[J]. 丁娟,楊彬,李瑞鋒,馬瑜杰,張其林. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2016(08)
[5]新型單邊螺栓承載力試驗研究[J]. 何明勝,李志強,賀澤峰. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[6]自攻螺釘增強膠合木梁柱螺栓節(jié)點受力性能試驗研究[J]. 陸偉東,孫洪鋒,劉偉慶. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2016(04)
[7]航空蜂窩夾層結(jié)構(gòu)預(yù)埋及力學(xué)性能評估分析[J]. 王清明,申學(xué)明,曹正華. 航空制造技術(shù). 2015(S2)
[8]長厚比對正六邊形鋁蜂窩夾層板等效板模型動力學(xué)計算精度的影響[J]. 劉健,周春燕. 復(fù)合材料學(xué)報. 2016(08)
[9]國外單邊螺栓研究現(xiàn)狀[J]. 徐婷,王偉,陳以一. 鋼結(jié)構(gòu). 2015(08)
[10]基于等效理論的蜂窩夾層板強度等效分析[J]. 季寶鋒,陳東良,孫艷杰,王世勛,陳英偉. 宇航材料工藝. 2015(02)
博士論文
[1]平板型鋁合金格柵結(jié)構(gòu)板式節(jié)點的受力性能研究[D]. 陳偉剛.浙江大學(xué) 2015
[2]結(jié)構(gòu)精細化分析的有限質(zhì)點法計算理論研究[D]. 鄭延豐.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]法蘭攻絲高強度螺栓連接抗剪性能試驗研究及有限元分析[D]. 柳多駿.湖南大學(xué) 2016
[2]法蘭攻絲高強度螺栓連接抗拉性能試驗研究與有限元分析[D]. 劉洋.湖南大學(xué) 2016
[3]鋁合金蜂窩板—桿單層組合網(wǎng)殼的動力性能研究[D]. 徐晨.東南大學(xué) 2016
[4]方鋼管與H型鋼梁全螺栓節(jié)點承載力試驗研究及有限元分析[D]. 焦健.石河子大學(xué) 2016
[5]新型全螺栓結(jié)構(gòu)螺栓群承載力研究[D]. 賀澤鋒.石河子大學(xué) 2016
[6]單面螺栓連接及裝配式鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點理論與試驗研究[D]. 劉飛.東南大學(xué) 2015
[7]800米超大跨度穹頂巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)選型研究[D]. 闞博.重慶大學(xué) 2015
[8]π型結(jié)構(gòu)玻璃鋼蜂窩板力學(xué)性能研究[D]. 吳麗曼.昆明理工大學(xué) 2015
[9]輕鋼結(jié)構(gòu)新型全螺栓連接螺栓力學(xué)性能研究[D]. 郭琨.石河子大學(xué) 2014
[10]微積分方程的小波數(shù)值解[D]. 馬曉蒂.西安建筑科技大學(xué) 2011
本文編號:2991176
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
(a) “海南球”工程 (b) 泗縣體育館圖 1-2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(3)膜結(jié)構(gòu)是從二十世紀中葉才開始興起的一種新型結(jié)構(gòu)形式,以其獨特的曲面造型,給人以耳目一新的感覺,同時給建筑設(shè)計師提供了更多的靈感和創(chuàng)作空間。它主要使用性能良好的膜材為主要材料,在懸索或是剛性支撐下產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力下張緊,整體結(jié)構(gòu)具有一定的剛度。膜結(jié)構(gòu)中所使用的膜材料每平方一公斤左右,由于自重輕加上鋼索、鋼結(jié)構(gòu)高強度材料的采用,大部分以軸力的形式傳遞,故使膜結(jié)構(gòu)適合跨越大空間而形成開闊的無柱大跨度結(jié)構(gòu)體系。特殊的膜材可以具有阻燃性、耐高溫性透光性以及自清潔性等優(yōu)越的性能。膜結(jié)構(gòu)具有施工工期短、安全可靠、采光性能好抗震性能好和抗變形能力強等優(yōu)點。圖 1-3 是烏蘭察布網(wǎng)球場膜結(jié)構(gòu)和深圳金瑞泰公司膜結(jié)構(gòu)建筑。
(a) “海南球”工程 (b) 泗縣體育館圖 1-2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(3)膜結(jié)構(gòu)是從二十世紀中葉才開始興起的一種新型結(jié)構(gòu)形式,以其獨特的曲面造型,給人以耳目一新的感覺,同時給建筑設(shè)計師提供了更多的靈感和創(chuàng)作空間。它主要使用性能良好的膜材為主要材料,在懸索或是剛性支撐下產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力下張緊,整體結(jié)構(gòu)具有一定的剛度。膜結(jié)構(gòu)中所使用的膜材料每平方一公斤左右,由于自重輕加上鋼索、鋼結(jié)構(gòu)高強度材料的采用,大部分以軸力的形式傳遞,故使膜結(jié)構(gòu)適合跨越大空間而形成開闊的無柱大跨度結(jié)構(gòu)體系。特殊的膜材可以具有阻燃性、耐高溫性透光性以及自清潔性等優(yōu)越的性能。膜結(jié)構(gòu)具有施工工期短、安全可靠、采光性能好抗震性能好和抗變形能力強等優(yōu)點。圖 1-3 是烏蘭察布網(wǎng)球場膜結(jié)構(gòu)和深圳金瑞泰公司膜結(jié)構(gòu)建筑。
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]新型單邊全螺栓連接螺栓抗拉承載力影響因素研究[J]. 李望芝,何明勝,賀澤鋒,劉禮. 建筑結(jié)構(gòu). 2017(06)
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[4]采用鋼板攻絲高強螺栓法蘭連接的裝配式鋼框架柱受力性能研究[J]. 丁娟,楊彬,李瑞鋒,馬瑜杰,張其林. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2016(08)
[5]新型單邊螺栓承載力試驗研究[J]. 何明勝,李志強,賀澤峰. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[6]自攻螺釘增強膠合木梁柱螺栓節(jié)點受力性能試驗研究[J]. 陸偉東,孫洪鋒,劉偉慶. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2016(04)
[7]航空蜂窩夾層結(jié)構(gòu)預(yù)埋及力學(xué)性能評估分析[J]. 王清明,申學(xué)明,曹正華. 航空制造技術(shù). 2015(S2)
[8]長厚比對正六邊形鋁蜂窩夾層板等效板模型動力學(xué)計算精度的影響[J]. 劉健,周春燕. 復(fù)合材料學(xué)報. 2016(08)
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博士論文
[1]平板型鋁合金格柵結(jié)構(gòu)板式節(jié)點的受力性能研究[D]. 陳偉剛.浙江大學(xué) 2015
[2]結(jié)構(gòu)精細化分析的有限質(zhì)點法計算理論研究[D]. 鄭延豐.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]法蘭攻絲高強度螺栓連接抗剪性能試驗研究及有限元分析[D]. 柳多駿.湖南大學(xué) 2016
[2]法蘭攻絲高強度螺栓連接抗拉性能試驗研究與有限元分析[D]. 劉洋.湖南大學(xué) 2016
[3]鋁合金蜂窩板—桿單層組合網(wǎng)殼的動力性能研究[D]. 徐晨.東南大學(xué) 2016
[4]方鋼管與H型鋼梁全螺栓節(jié)點承載力試驗研究及有限元分析[D]. 焦健.石河子大學(xué) 2016
[5]新型全螺栓結(jié)構(gòu)螺栓群承載力研究[D]. 賀澤鋒.石河子大學(xué) 2016
[6]單面螺栓連接及裝配式鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點理論與試驗研究[D]. 劉飛.東南大學(xué) 2015
[7]800米超大跨度穹頂巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)選型研究[D]. 闞博.重慶大學(xué) 2015
[8]π型結(jié)構(gòu)玻璃鋼蜂窩板力學(xué)性能研究[D]. 吳麗曼.昆明理工大學(xué) 2015
[9]輕鋼結(jié)構(gòu)新型全螺栓連接螺栓力學(xué)性能研究[D]. 郭琨.石河子大學(xué) 2014
[10]微積分方程的小波數(shù)值解[D]. 馬曉蒂.西安建筑科技大學(xué) 2011
本文編號:2991176
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