發(fā)布時間：2018-03-14 23:02

  本文選題：現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)　切入點(diǎn)：螺栓節(jié)點(diǎn)　出處：《湖南大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：節(jié)點(diǎn)連接性能是現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)中決定性環(huán)節(jié)之一;而螺栓連接節(jié)點(diǎn)又是現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)中最重要的連接方式之一。本文首先分析螺栓連接原理和木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的螺栓節(jié)點(diǎn),然后建立現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓連接抗剪承載力公式并用試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,最后對梁柱框架螺栓連接節(jié)點(diǎn)的抗側(cè)力進(jìn)行理論分析、試驗(yàn)研究以及有限元分析。單螺桿節(jié)點(diǎn)理論分析是建立多螺桿節(jié)點(diǎn)抗剪承載力計算公式的基礎(chǔ)。本文根據(jù)單螺桿常見的延性破壞模式,分別從彈性、塑性以及彈塑性的角度對單螺桿節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力予以分析,并指出每一種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。對于多螺栓連接節(jié)點(diǎn),采用彈性力學(xué)的方法證明節(jié)點(diǎn)內(nèi)每個螺桿承擔(dān)的荷載不均,然后給出多螺栓節(jié)點(diǎn)的承載力計算方法�，F(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點(diǎn)與現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點(diǎn)的最大區(qū)別在于其構(gòu)件材性不同,故現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)的研究可參考木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。本文詳細(xì)分析了現(xiàn)行的中國GB規(guī)范、美國NDS規(guī)范以及歐盟Eurocode5規(guī)范中木結(jié)構(gòu)螺栓連接抗剪承載力計算公式的來源,并對計算公式中關(guān)鍵的材性參數(shù)予以分析對比。其后分別介紹中、美、歐現(xiàn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對螺栓節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要求�，F(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點(diǎn)設(shè)計主要涉及螺栓節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力計算及其構(gòu)造要求。本文選取Johansen屈服理論作為基礎(chǔ),參考美國NDS規(guī)范、歐盟Eurocode5規(guī)范,給出現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓連接節(jié)點(diǎn)抗剪承載力計算公式,并引用相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證其正確性。對于現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點(diǎn)的合理構(gòu)造,在沒有足夠試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下,建議參考現(xiàn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求。從現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)工程中選取具有代表性的4榀梁柱螺栓節(jié)點(diǎn)框架,進(jìn)行單調(diào)及往復(fù)的抗側(cè)力試驗(yàn)研究,給出了梁柱框架的荷載-位移曲線、荷載-轉(zhuǎn)角曲線以及節(jié)點(diǎn)中螺桿的彎曲形態(tài)。其后對梁柱框架單調(diào)加載試驗(yàn)進(jìn)行承載力分析及荷載位移曲線模擬;對梁柱框架往復(fù)加載試驗(yàn)分別從耗能能力,試件強(qiáng)度、剛度,延性等方面予以分析。選擇合適的單元類型及材性參數(shù),采用ANSYS建立Glubam梁柱框架模型,根據(jù)試驗(yàn)條件對框架模型施加相應(yīng)的約束和荷載,得到梁柱框架的彈性階段的內(nèi)力分布。有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果大致吻合。
[Abstract]:Joint connection performance is one of the decisive links in modern bamboo and wood structure, and bolt connection joint is one of the most important connection modes in modern bamboo and wood structure. Then the shear bearing capacity formula of modern bamboo bolted connection is established and verified by test data. Finally, the lateral force of Liang Zhu frame bolt connection joint is analyzed theoretically. Experimental study and finite element analysis. The theoretical analysis of single screw joint is the basis of the calculation formula of shear capacity of multi-screw joint. In this paper, according to the common ductile failure mode of single screw, The shear bearing capacity of single screw joints is analyzed from the angles of plasticity and elastoplasticity, and the advantages and disadvantages of each method are pointed out. For multi-bolted joints, the elastic mechanics method is used to prove that the load of each screw in the joints is uneven. Then the bearing capacity calculation method of multi-bolted joints is given. The biggest difference between modern bamboo bolted joints and modern wood bolted joints is that the material properties of the components are different. Therefore, the study of modern bamboo structure can be referred to the design code of wood structure. This paper analyzes in detail the source of the calculation formula of shear capacity of bolt connection of wood structure in China GB Code, NDS Code of the United States and Eurocode5 Code of European Union. The key parameters of the calculation formula are analyzed and compared. The design of bolt joints in modern bamboo structures is mainly concerned with the calculation of shear bearing capacity of bolt joints and their structural requirements. This paper selects Johansen yield theory as the basis, and refers to the NDS Code of the United States. According to the Eurocode5 Code of EU, the formula for calculating the shear capacity of bolted connection joints of modern bamboo structures is given, and the validity of these formulas is verified by using relevant test data. For the reasonable construction of bolt joints of modern bamboo structures, without sufficient test data, It is suggested that four representative Liang Zhu bolted joint frames should be selected from the modern bamboo structure engineering according to the requirements of the current design code for wood structures, and the load-displacement curves of Liang Zhu frame are given. The load-rotation curve and the bending shape of screw in the joint. Then, the load-bearing capacity analysis and load-displacement curve simulation of the monotone loading test of Liang Zhu frame were carried out, and the reciprocating loading test of Liang Zhu frame was carried out from the energy dissipation capacity, the strength of the specimen, the stiffness of the specimen, respectively. The ductility and other aspects are analyzed. The appropriate element type and material property parameters are selected, and the Glubam Liang Zhu frame model is established by using ANSYS. According to the test conditions, the frame model is subjected to corresponding constraints and loads. The distribution of internal forces in the elastic stage of Liang Zhu frame is obtained. The results of finite element analysis are in good agreement with the experimental results.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU366

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1613308