【摘要】：在箱型截面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中,桿件與節(jié)點(diǎn)間主要采取焊接連接;現(xiàn)有裝配式連接方案存在結(jié)構(gòu)實(shí)用性和幾何適應(yīng)性不足、削弱桿件抗力、工藝復(fù)雜、施工難度大、制造成本高等各種問(wèn)題。針對(duì)箱型截面裝配式連接系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,本課題組前期研究提出一種新型箱型截面桿的裝配式連接系統(tǒng)。為便于在單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用,本文對(duì)該裝配式連接系統(tǒng)的靜力學(xué)性能進(jìn)行了較深入的數(shù)值模擬研究與分析。首先,利用已有試驗(yàn)研究成果,對(duì)采用的非線性接觸分析技術(shù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。接著,利用有限元軟件ABAQUS的精細(xì)劃分技術(shù),建立新型連接系統(tǒng)的有限元接觸分析模型。然后,選取三種不同螺栓數(shù)量的連接系統(tǒng),針對(duì)其在純剪切、純彎曲、軸向受拉和軸向受壓共四種基本內(nèi)力下的力學(xué)性能,重點(diǎn)觀察連接面相對(duì)位移、應(yīng)力分布、塑性應(yīng)變發(fā)展和破壞特征;進(jìn)而研究三種連接系統(tǒng)在壓彎、拉彎、彎剪、壓剪和拉剪等組合內(nèi)力下的主要力學(xué)性能,繪制出彈性和塑性極限外包曲線,并擬合得出對(duì)應(yīng)曲線的近似計(jì)算公式。接著,基于單層網(wǎng)殼桿件內(nèi)力特征,考慮純彎曲、軸向受拉、軸向受壓、壓彎組合、拉彎組合等主要內(nèi)力形式,進(jìn)行正交試驗(yàn)分析,研究螺栓預(yù)緊力、端板厚度、螺栓直徑、螺栓間距及凸緣接觸面積等參數(shù)對(duì)連接靜力強(qiáng)度的影響,揭示新型連接系統(tǒng)的靜力強(qiáng)度隨各參數(shù)變化的規(guī)律和趨勢(shì)。再者,總結(jié)全文數(shù)值模擬研究成果,對(duì)新型連接系統(tǒng)的靜力強(qiáng)度設(shè)計(jì),給出建議設(shè)計(jì)思路和驗(yàn)算方法。最后,對(duì)本文主要研究成果進(jìn)行總結(jié),并對(duì)后續(xù)研究提出展望。
【圖文】：

逡逑圖２．２部件模型逡逑１＿簡(jiǎn)化端板Ａ；邋２—簡(jiǎn)化端板Ｂ：邋３—簡(jiǎn)化高強(qiáng)螺栓；４—相鄰桿端Ａ：邋５—相鄰桿端Ｂ逡逑圖２．３裝配后連接系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型逡逑２．３．２材料屬性參數(shù)逡逑參考工程應(yīng)用需求，本文新型連接系統(tǒng)的數(shù)值模型中主要選用兩種鋼材。連逡逑接端板（含凸緣）、蓋板以及兩側(cè)相鄰箱型截面桿件均采用Ｑ３４５建筑用鋼，密度逡逑ｐ邋＝邋７．８５ｘ１０－３邋ｇ／ｍｍ３，彈性模量邋Ｅ＝２．０６ｘ邋１０５邋Ｎ／ｍｍ２，泊松比ｎ邋＝邋０．３。參照現(xiàn)行結(jié)逡逑構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將鋼材的應(yīng)力－應(yīng)變曲線簡(jiǎn)化為理想彈塑性模型［３６１，主要參數(shù)如圖２．４逡逑和表２．１所示。在確定極限承載力時(shí)，遵從保守設(shè)計(jì)原則，Ｑ３４５鋼極限應(yīng)變統(tǒng)一逡逑取匕。＝１５％，略小于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定￥２２１％。逡逑個(gè)逡逑Ａ．邐Ｂ．逡逑。，／ＴＴ逡逑—：邐邐邐＞逡逑Ｃｊｖ＊

圖２．２部件模型逡逑１＿簡(jiǎn)化端板Ａ；邋２—簡(jiǎn)化端板Ｂ：邋３—簡(jiǎn)化高強(qiáng)螺栓；４—相鄰桿端Ａ：邋５—相鄰桿端Ｂ逡逑圖２．３裝配后連接系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型逡逑２．３．２材料屬性參數(shù)逡逑參考工程應(yīng)用需求，本文新型連接系統(tǒng)的數(shù)值模型中主要選用兩種鋼材。連逡逑接端板（含凸緣）、蓋板以及兩側(cè)相鄰箱型截面桿件均采用Ｑ３４５建筑用鋼，密度逡逑ｐ邋＝邋７．８５ｘ１０－３邋ｇ／ｍｍ３，彈性模量邋Ｅ＝２．０６ｘ邋１０５邋Ｎ／ｍｍ２，泊松比ｎ邋＝邋０．３。參照現(xiàn)行結(jié)逡逑構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，，將鋼材的應(yīng)力－應(yīng)變曲線簡(jiǎn)化為理想彈塑性模型［３６１，主要參數(shù)如圖２．４逡逑和表２．１所示。在確定極限承載力時(shí)，遵從保守設(shè)計(jì)原則，Ｑ３４５鋼極限應(yīng)變統(tǒng)一逡逑取匕。＝１５％，略小于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定￥２２１％。逡逑個(gè)逡逑Ａ．邐Ｂ．逡逑。，／ＴＴ逡逑—：邐邐邐＞逡逑Ｃｊｖ＊邐＾ｙ０＊逡逑圖２．４邋Ｑ３４５鋼材
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU31

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉秀麗;王燕;;外伸端板連接構(gòu)造參數(shù)變化對(duì)撬力的影響[J];世界地震工程;2015年03期

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3 金明;章梓茂;;鋼框架梁柱端板連接有限元分析[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

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6 舒興平;胡習(xí)兵;熊曜;;鋼框架梁柱T型鋼半剛性連接節(jié)點(diǎn)的性能研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2006年08期

7 王燕,李華軍,厲見(jiàn)芬;半剛性梁柱節(jié)點(diǎn)連接的初始剛度和結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析[J];工程力學(xué);2003年06期

8 王新武,孫犁;鋼框架半剛性連接性能研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2002年11期

本文編號(hào)：2691744