榫卯式轂節(jié)點(diǎn)最早起源于20世紀(jì)中葉的加拿大,是一種形式簡(jiǎn)明、制造成本低、傳力合理、施工安裝操作便捷的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)裝配式節(jié)點(diǎn),可采用鋼材、鋁合金以及碳纖維復(fù)合增強(qiáng)材料等不同材料制造,能夠適應(yīng)不同曲率的自由曲面空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系,滿足空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)建筑對(duì)節(jié)點(diǎn)連接系統(tǒng)高效、輕質(zhì)和裝配化的需求,在世界各地的建筑、煤炭、礦業(yè)、環(huán)保以及化工等領(lǐng)域的大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中均有一定程度的應(yīng)用,但在我國(guó),該類節(jié)點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用較少。針對(duì)以上背景,本文主要進(jìn)行了以下工作:（1）為保證批量建模的便捷性,使用參數(shù)化命令對(duì)兩種不同齒形鋼制榫卯式轂節(jié)點(diǎn)建立了幾何模型,并導(dǎo)入至通用有限元軟件ABAQUS中進(jìn)一步建立有限元模型,考慮了節(jié)點(diǎn)模擬中涉及到的幾種非線性問(wèn)題,并對(duì)節(jié)點(diǎn)有限元模型的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。（2）通過(guò)有限元軟件ABAQUS對(duì)矩形齒榫卯式轂節(jié)點(diǎn)在低周往復(fù)彎矩作用下的滯回性能進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了不同齒寬度、齒間距、齒高度和轂體直徑對(duì)節(jié)點(diǎn)抗彎承載力、剛度退化以及耗能能力的影響。結(jié)果表明,齒寬度、齒間距過(guò)大時(shí),節(jié)點(diǎn)的失效模式由凸齒受剪切失效轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)槽間隔部分屈服導(dǎo)致失效,轂體直徑較小時(shí)節(jié)點(diǎn)還會(huì)發(fā)生開(kāi)槽與中心開(kāi)孔... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國(guó)內(nèi)外空間

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2多樣的節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)形式各有特色，在不同的建筑結(jié)構(gòu)中，起到了可靠連接作用，同時(shí)這些節(jié)點(diǎn)體積較小，美觀性好，在國(guó)內(nèi)外都有一定程度的應(yīng)用�？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的常用節(jié)點(diǎn)如圖1-2所示。a)焊接球節(jié)點(diǎn)b)鑄鋼節(jié)點(diǎn)c)螺栓球節(jié)點(diǎn)d)嵌入式轂節(jié)點(diǎn)e)榫卯式轂節(jié)點(diǎn)f)板式節(jié)點(diǎn)圖1-2空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)常用節(jié)點(diǎn)榫卯式轂節(jié)點(diǎn)是一種可用于網(wǎng)殼及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)形式，是轂式節(jié)點(diǎn)的一種，該類節(jié)點(diǎn)以其制造成本低、裝配施工簡(jiǎn)單和裝配形狀較為靈活等優(yōu)勢(shì)在空間結(jié)構(gòu)工程中得到廣泛應(yīng)用。如圖1-3，這種節(jié)點(diǎn)主要由轂體、蓋板、桿端嵌入件以及轂體中心螺栓構(gòu)成，其中轂體部分周圍有擠壓成型的凹槽，桿件端部有凸齒狀嵌入件，由特定加工設(shè)備直接沖壓桿件端部成型，凸齒狀嵌入件的尺寸與轂體部分的凹槽尺寸相吻合。節(jié)點(diǎn)轂體中間開(kāi)孔，上下設(shè)置蓋板，蓋板通過(guò)貫穿轂體中心開(kāi)孔的高

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3強(qiáng)螺栓固定后，可以限制桿件的松脫。此類節(jié)點(diǎn)構(gòu)件的制備完全在工廠中完成，裝配化程度較高，傳力可靠，構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，可適用于很多空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系。a)榫卯式轂節(jié)點(diǎn)連接形式b)榫卯式轂節(jié)點(diǎn)配件圖1-3榫卯式轂節(jié)點(diǎn)及其配件目前從國(guó)際空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況來(lái)看，榫卯式轂節(jié)點(diǎn)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的工程技術(shù)已經(jīng)處于比較成熟的階段。美國(guó)的Geometrica公司將這種節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于“自由穹頂（Freedome）”中，在世界各地建立了多個(gè)應(yīng)用于建筑、煤炭、礦業(yè)、環(huán)保以及化工等領(lǐng)域的大跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，并且針對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的不同需求和實(shí)際情況，該類節(jié)點(diǎn)也被應(yīng)用于多種不同形式的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系中，如圖1-4、圖1-5所示。在全球注重裝配化、綠色建筑產(chǎn)業(yè)的今天，這一類節(jié)點(diǎn)連接形式及其結(jié)構(gòu)體系正在迅猛發(fā)展。a)單層網(wǎng)殼b)雙層異形網(wǎng)殼c)空腹桁架網(wǎng)殼d)單層折板式網(wǎng)格圖1-4常用榫卯式轂節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式a)馬耳他國(guó)家科學(xué)交互中心b)墨西哥Soumaya藝術(shù)博物館

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型插入式網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)壓彎性能分析[J]. 李云峰,王孟鴻.  鋼結(jié)構(gòu)(中英文). 2019(06)
[2]鋁合金轂節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架在全封閉煤場(chǎng)中的應(yīng)用[J]. 賈光華,賈思然.  電站輔機(jī). 2018(03)
[3]鋁合金半剛性橢圓拋物面網(wǎng)殼靜力穩(wěn)定性分析[J]. 馬會(huì)環(huán),余凌偉,王偉,范峰.  工程力學(xué). 2017(11)
[4]半剛性螺栓球節(jié)點(diǎn)受力性能理論與試驗(yàn)研究[J]. 范峰,馬會(huì)環(huán),沈世釗.  工程力學(xué). 2009(12)
[5]一種新型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究與有限元分析[J]. 王先鐵,郝際平,鐘煒輝,丁維.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
[6]單層網(wǎng)殼板式節(jié)點(diǎn)的剛度分析[J]. 張竟樂(lè),趙金城,許洪明.  工業(yè)建筑. 2005(04)
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[9]新型網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)的彈塑性分析及試驗(yàn)研究[J]. 趙才其,劉文學(xué),趙惠麟.  東南大學(xué)學(xué)報(bào). 1998(02)

博士論文
[1]泰姆科節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究及鋁合金單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)性能分析[D]. 徐帥.天津大學(xué) 2015

碩士論文
[1]一種空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)轂型節(jié)點(diǎn)受力性能研究[D]. 李云峰.河北建筑工程學(xué)院 2019
[2]沖壓式鋁合金轂式節(jié)點(diǎn)受力性能及其單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性研究[D]. 汪天旸.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]新型半剛性C型節(jié)點(diǎn)靜動(dòng)力性能研究[D]. 任姍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]新型齒式半剛性節(jié)點(diǎn)靜動(dòng)力性能研究[D]. 馬越洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]單層網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)半剛性及其對(duì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性影響的研究[D]. 姜棟.浙江大學(xué) 2016
[6]轂形節(jié)點(diǎn)承載力分析及其對(duì)單層球面網(wǎng)殼整體穩(wěn)定性影響[D]. 單晨.天津大學(xué) 2010



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