鋼填板膠合竹螺栓節(jié)點受力性能試驗研究
發(fā)布時間:2020-12-21 09:27
現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)作為綠色建筑的重要一環(huán),在中國可持續(xù)發(fā)展的過程中具有重要意義,而其連接節(jié)點又是整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計關(guān)鍵。鋼填板螺栓連接具有安裝方便、傳力可靠、對材料外觀影響小等優(yōu)點,在竹木結(jié)構(gòu)連接中廣泛應(yīng)用。膠合竹是一種新興的工程竹材料,以毛竹開條加壓膠合而成,密度小而強度大,目前對其承載性能的研究仍較為欠缺。因此本文以膠合竹為材料,重點研究其鋼填板螺栓連接的承載性能,分別進行了試驗材料的物理、力學(xué)性能測定以及橫、順紋承載下的銷槽承壓性能與單、多螺栓連接承載性能的試驗與理論分析,并對順紋承載螺栓連接節(jié)點進行了有限元模擬。最后總結(jié)了鋼填板膠合竹螺栓節(jié)點的設(shè)計方法與構(gòu)造要求。主要研究成果如下:(1)確定了膠合竹材料的基本物理、力學(xué)性能,指出其輕質(zhì)、高強的材料特性。(2)結(jié)合歐美規(guī)范中的銷槽承壓強度試驗方法,測定了膠合竹的銷槽承壓強度,分析了僅有的一種順紋破壞形態(tài)與兩種橫紋破壞形態(tài),并發(fā)現(xiàn)試件各向尺寸(承壓區(qū)高度、寬度、厚度)、螺栓直徑、承壓方向等因素對結(jié)果均有一定影響,提出了建議的試驗試件標(biāo)準(zhǔn),F(xiàn)有的木竹材料銷槽承壓強度的理論計算公式均不適用于膠合竹材料的計算,因此根據(jù)試驗結(jié)果推導(dǎo)出其理論計算公式。...
【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)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 螺栓連接形式
1.3.2 螺栓的破壞模式
1.3.3 螺栓連接的計算方法
1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 膠合竹鋼填板螺栓連接節(jié)點的材料性能
2.1 引言
2.2 膠合竹材料特性
2.2.1 生產(chǎn)工藝
2.2.2 物理性能
2.2.3 力學(xué)性能
2.3 螺栓抗彎屈服性能
2.3.1 試驗材料
2.3.2 試驗方法
2.3.3 試驗結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
第三章 膠合竹銷槽承壓性能試驗
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試驗材料
3.2.2 試驗方法
3.2.3 試驗設(shè)計
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 破壞形態(tài)分析
3.3.2 試件尺寸的影響
3.3.3 螺栓直徑的影響
3.3.4 承壓方向的影響
3.3.5 現(xiàn)有計算方法適用性研究
3.3.6 膠合竹銷槽承壓性能計算公式建立
3.4 本章小結(jié)
第四章 膠合竹鋼填板單螺栓連接節(jié)點受力性能試驗
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 試驗材料
4.2.2 試驗方法
4.2.3 試驗設(shè)計
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 破壞形態(tài)與荷載-位移曲線
4.3.2 端距(邊距)的影響
4.3.3 螺栓直徑的影響
4.3.4 構(gòu)件厚度的影響
4.3.5 厚徑比的影響
4.3.6 荷載-位移曲線參數(shù)模擬
4.4 單螺栓承載能力計算公式建立
4.4.1 現(xiàn)有計算方法適用性研究
4.4.2 順紋承載單螺栓連接承載力計算公式
4.4.3 橫紋承載單螺栓連接承載力計算公式
4.5 本章小結(jié)
第五章 膠合竹鋼填板多螺栓連接節(jié)點受力性能試驗
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 試驗材料
5.2.2 試驗方法
5.2.3 試驗設(shè)計
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 破壞形態(tài)分析
5.3.2 行、列間距的影響
5.3.3 荷載-位移曲線的參數(shù)化模擬
5.4 多螺栓承載能力計算公式構(gòu)建
5.4.1 有效螺栓數(shù)分析
5.4.2 理論計算公式構(gòu)建
5.5 本章小結(jié)
第六章 順紋螺栓連接節(jié)點有限元分析
6.1 引言
6.2 竹材本構(gòu)關(guān)系模型
6.2.1 本構(gòu)方程
6.2.2 屈服準(zhǔn)則
6.2.3 損傷發(fā)展
6.2.4 單元剛度矩陣折減
6.3 ABAQUS有限元建模
6.3.1 膠合竹材料性質(zhì)
6.3.2 網(wǎng)格劃分
6.3.3 參數(shù)設(shè)置
6.4 單螺栓結(jié)果分析
6.4.1 破壞形態(tài)
6.4.2 螺栓孔應(yīng)力分布
6.4.3 荷載-位移曲線
6.5 多螺栓結(jié)果分析
6.5.1 截面應(yīng)力分布
6.5.2 荷載-位移曲線
6.6 本章小結(jié)
第七章 膠合竹鋼填板螺栓連接節(jié)點設(shè)計建議
7.1 引言
7.2 構(gòu)造要求
7.3 計算方法
7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 本文結(jié)論
8.1.1 膠合竹銷槽承壓性能試驗得出的結(jié)論
8.1.2 膠合竹鋼填板單螺栓連接承載性能試驗得出的結(jié)論
8.1.3 膠合竹鋼填板多螺栓連接承載性能試驗得出的結(jié)論
8.1.4 順紋螺栓連接節(jié)點有限元模擬得出的結(jié)論
8.2 課題展望
參考文獻
致謝
附錄 膠合竹銷槽承壓試驗破壞形態(tài)與荷載-位移曲線圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國建筑行業(yè)溫室氣體減排機會分析[J]. 張建國,楊宏偉. 中國能源. 2018(02)
[2]全國各省(區(qū)、市)大徑竹及其中毛竹產(chǎn)量完成情況分析[J]. 呂永來. 中國林業(yè)產(chǎn)業(yè). 2015(04)
[3]現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)中重組竹銷的槽承壓強度[J]. 李霞鎮(zhèn),鐘永,任海青. 林業(yè)科學(xué). 2013(03)
[4]全球氣候變化與中國綠色發(fā)展[J]. 胡鞍鋼. 中共中央黨校學(xué)報. 2010(02)
[5]木材-鋼夾板螺栓連接的承載能力試驗研究[J]. 徐德良,劉偉慶,倪庚東. 江蘇建筑. 2009(03)
[6]木材-鋼填板螺栓連接的承載能力試驗研究[J]. 翁曉紅,劉偉慶,楊會峰,徐德良. 江蘇建筑. 2008(04)
[7]木結(jié)構(gòu)金屬連接件連接性能的研究現(xiàn)狀[J]. 陳恩靈,費本華. 木材工業(yè). 2008(03)
[8]現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑及其在中國的發(fā)展前景初探[J]. 劉雁,張建新,周寶國,環(huán)志中. 江蘇建筑. 2005(03)
博士論文
[1]重組竹螺栓連接節(jié)點承載性能研究[D]. 李霞鎮(zhèn).中國林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[2]中國2020年碳排放強度目標(biāo)的情景分析[D]. 劉小敏.中國社會科學(xué)院研究生院 2011
碩士論文
[1]膠合竹高溫下基本性能試驗研究[D]. 夏秋羚.東南大學(xué) 2017
[2]重組竹結(jié)構(gòu)鋼夾板螺栓節(jié)點抗火性能試驗研究[D]. 王飛.東南大學(xué) 2016
[3]木結(jié)構(gòu)螺栓連接承載性能研究[D]. 周曉強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]濕度變化對木結(jié)構(gòu)鋼填板螺栓連接節(jié)點性能的影響[D]. 王夢杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]膠合竹建筑設(shè)計初探[D]. 熊丹.華中科技大學(xué) 2011
[6]膠合竹材力學(xué)性能及螺栓連接件性能的研究與應(yīng)用[D]. 楊瑞珍.湖南大學(xué) 2009
本文編號:2929596
【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)】:109 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究背景
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 螺栓連接形式
1.3.2 螺栓的破壞模式
1.3.3 螺栓連接的計算方法
1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 膠合竹鋼填板螺栓連接節(jié)點的材料性能
2.1 引言
2.2 膠合竹材料特性
2.2.1 生產(chǎn)工藝
2.2.2 物理性能
2.2.3 力學(xué)性能
2.3 螺栓抗彎屈服性能
2.3.1 試驗材料
2.3.2 試驗方法
2.3.3 試驗結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
第三章 膠合竹銷槽承壓性能試驗
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試驗材料
3.2.2 試驗方法
3.2.3 試驗設(shè)計
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 破壞形態(tài)分析
3.3.2 試件尺寸的影響
3.3.3 螺栓直徑的影響
3.3.4 承壓方向的影響
3.3.5 現(xiàn)有計算方法適用性研究
3.3.6 膠合竹銷槽承壓性能計算公式建立
3.4 本章小結(jié)
第四章 膠合竹鋼填板單螺栓連接節(jié)點受力性能試驗
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 試驗材料
4.2.2 試驗方法
4.2.3 試驗設(shè)計
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 破壞形態(tài)與荷載-位移曲線
4.3.2 端距(邊距)的影響
4.3.3 螺栓直徑的影響
4.3.4 構(gòu)件厚度的影響
4.3.5 厚徑比的影響
4.3.6 荷載-位移曲線參數(shù)模擬
4.4 單螺栓承載能力計算公式建立
4.4.1 現(xiàn)有計算方法適用性研究
4.4.2 順紋承載單螺栓連接承載力計算公式
4.4.3 橫紋承載單螺栓連接承載力計算公式
4.5 本章小結(jié)
第五章 膠合竹鋼填板多螺栓連接節(jié)點受力性能試驗
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 試驗材料
5.2.2 試驗方法
5.2.3 試驗設(shè)計
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 破壞形態(tài)分析
5.3.2 行、列間距的影響
5.3.3 荷載-位移曲線的參數(shù)化模擬
5.4 多螺栓承載能力計算公式構(gòu)建
5.4.1 有效螺栓數(shù)分析
5.4.2 理論計算公式構(gòu)建
5.5 本章小結(jié)
第六章 順紋螺栓連接節(jié)點有限元分析
6.1 引言
6.2 竹材本構(gòu)關(guān)系模型
6.2.1 本構(gòu)方程
6.2.2 屈服準(zhǔn)則
6.2.3 損傷發(fā)展
6.2.4 單元剛度矩陣折減
6.3 ABAQUS有限元建模
6.3.1 膠合竹材料性質(zhì)
6.3.2 網(wǎng)格劃分
6.3.3 參數(shù)設(shè)置
6.4 單螺栓結(jié)果分析
6.4.1 破壞形態(tài)
6.4.2 螺栓孔應(yīng)力分布
6.4.3 荷載-位移曲線
6.5 多螺栓結(jié)果分析
6.5.1 截面應(yīng)力分布
6.5.2 荷載-位移曲線
6.6 本章小結(jié)
第七章 膠合竹鋼填板螺栓連接節(jié)點設(shè)計建議
7.1 引言
7.2 構(gòu)造要求
7.3 計算方法
7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 本文結(jié)論
8.1.1 膠合竹銷槽承壓性能試驗得出的結(jié)論
8.1.2 膠合竹鋼填板單螺栓連接承載性能試驗得出的結(jié)論
8.1.3 膠合竹鋼填板多螺栓連接承載性能試驗得出的結(jié)論
8.1.4 順紋螺栓連接節(jié)點有限元模擬得出的結(jié)論
8.2 課題展望
參考文獻
致謝
附錄 膠合竹銷槽承壓試驗破壞形態(tài)與荷載-位移曲線圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國建筑行業(yè)溫室氣體減排機會分析[J]. 張建國,楊宏偉. 中國能源. 2018(02)
[2]全國各省(區(qū)、市)大徑竹及其中毛竹產(chǎn)量完成情況分析[J]. 呂永來. 中國林業(yè)產(chǎn)業(yè). 2015(04)
[3]現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)中重組竹銷的槽承壓強度[J]. 李霞鎮(zhèn),鐘永,任海青. 林業(yè)科學(xué). 2013(03)
[4]全球氣候變化與中國綠色發(fā)展[J]. 胡鞍鋼. 中共中央黨校學(xué)報. 2010(02)
[5]木材-鋼夾板螺栓連接的承載能力試驗研究[J]. 徐德良,劉偉慶,倪庚東. 江蘇建筑. 2009(03)
[6]木材-鋼填板螺栓連接的承載能力試驗研究[J]. 翁曉紅,劉偉慶,楊會峰,徐德良. 江蘇建筑. 2008(04)
[7]木結(jié)構(gòu)金屬連接件連接性能的研究現(xiàn)狀[J]. 陳恩靈,費本華. 木材工業(yè). 2008(03)
[8]現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑及其在中國的發(fā)展前景初探[J]. 劉雁,張建新,周寶國,環(huán)志中. 江蘇建筑. 2005(03)
博士論文
[1]重組竹螺栓連接節(jié)點承載性能研究[D]. 李霞鎮(zhèn).中國林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[2]中國2020年碳排放強度目標(biāo)的情景分析[D]. 劉小敏.中國社會科學(xué)院研究生院 2011
碩士論文
[1]膠合竹高溫下基本性能試驗研究[D]. 夏秋羚.東南大學(xué) 2017
[2]重組竹結(jié)構(gòu)鋼夾板螺栓節(jié)點抗火性能試驗研究[D]. 王飛.東南大學(xué) 2016
[3]木結(jié)構(gòu)螺栓連接承載性能研究[D]. 周曉強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]濕度變化對木結(jié)構(gòu)鋼填板螺栓連接節(jié)點性能的影響[D]. 王夢杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]膠合竹建筑設(shè)計初探[D]. 熊丹.華中科技大學(xué) 2011
[6]膠合竹材力學(xué)性能及螺栓連接件性能的研究與應(yīng)用[D]. 楊瑞珍.湖南大學(xué) 2009
本文編號:2929596
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