由空心的圓形鋼管構(gòu)成的構(gòu)件,在抗壓、抗拉、抗彎、抗扭及流體動(dòng)力方面具有優(yōu)秀的力學(xué)性能,雖然單位材料的造價(jià)略高于普通槽鋼,但可以通過較少的用鋼量、較少的外表面防腐油漆等降低相應(yīng)成本。圓鋼管節(jié)點(diǎn)作為受壓、受拉、壓彎和雙向受彎構(gòu)件,其承載力較高的同時(shí),其冷成型管材的平直度和截面尺寸的精確度比熱軋開口截面要好。鋼管節(jié)點(diǎn)的連接適合采用直接焊接,可不通過節(jié)點(diǎn)板或其它連接,沒有多余的連接構(gòu)件使得圓鋼管建筑外形美觀流暢,具有現(xiàn)代感。但目前,圓鋼管大部分的研究都集中于非負(fù)載下受壓承載力的探究,節(jié)點(diǎn)軸向受拉的研究?jī)H有小部分學(xué)者涉及,而對(duì)于負(fù)載下的承載力探究目前仍為空白。因此有必要探究加固節(jié)點(diǎn)的受拉性能及負(fù)載下的節(jié)點(diǎn)承載力性能,從而優(yōu)化桿件截面,充分利用材料,節(jié)約成本。本文的研究?jī)?nèi)容為:（1）非負(fù)載下T形圓鋼管節(jié)點(diǎn)在外加勁環(huán)加固下軸向受拉的承載性能,（2）負(fù)載下T形圓鋼管節(jié)點(diǎn)在外加勁肋加固下的試驗(yàn)承載性能。通過對(duì)3組6個(gè)T形非負(fù)載圓鋼管節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)下的探究,詳細(xì)介紹了試件的尺寸、加載裝置、加載制度、試驗(yàn)過程并獲得了試驗(yàn)下的數(shù)據(jù)。以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為對(duì)照依據(jù),用ANSYS軟件建立了非負(fù)載下T形圓鋼管受拉的有限元模型... 

【文章來源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1日本大阪關(guān)西機(jī)場(chǎng)航站樓[1]

第1章緒論2圖1-2北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)[1]Fig.1-2BeijingDaxingInternationalAirport[1]1.1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的研究始于二十世紀(jì)中葉，西德和美國(guó)率先對(duì)圓鋼管節(jié)點(diǎn)的承載力進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究。六十年代后，日本學(xué)者鷲尾健三、黑羽啟明[2]、金谷弘[3]進(jìn)行了系統(tǒng)性的T、X、K形的鋼管節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)，獲得大量數(shù)據(jù)，并初次提出了X形與T形圓鋼管節(jié)點(diǎn)的靜力強(qiáng)度計(jì)算公式。鷲尾之后又對(duì)K形節(jié)點(diǎn)的幾個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并提出K形節(jié)點(diǎn)的承載力計(jì)算公式。1976年Gibstein[4]進(jìn)行了有關(guān)T形節(jié)點(diǎn)平面內(nèi)受彎的試驗(yàn)；1987年Sparrow[5]進(jìn)行了T形節(jié)點(diǎn)雙向受彎狀態(tài)下的試驗(yàn)；1982年Wardenier[6]根據(jù)以上兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果提出了T形節(jié)點(diǎn)的相關(guān)計(jì)算公式。Kurobance[7]于1984年基于50個(gè)T形、60個(gè)X形和398個(gè)K形節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)提出了60mm-510mm之間的弦管平面內(nèi)圓鋼管節(jié)點(diǎn)的承載力計(jì)算公式。1984年Makino[8]基于20個(gè)KK空間相貫節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果分析出了KK空間相貫節(jié)點(diǎn)的破壞模式，他指出受壓支管之間的距離會(huì)不同會(huì)產(chǎn)生兩種不同的破壞模式。1990年Scolla[9]研究了TT節(jié)點(diǎn)的破壞模式。孫剛[10]等完成了對(duì)TK節(jié)點(diǎn)的有限元分析并提出了KT形空間節(jié)點(diǎn)的承載力計(jì)算公式。目前對(duì)節(jié)點(diǎn)抗壓承載力的研究較多，對(duì)節(jié)點(diǎn)抗拉承載力的研究較少。Kurobane等人[7]設(shè)計(jì)了幾個(gè)試驗(yàn)來研究未加固的CHS圓鋼管T、Y、X和K節(jié)點(diǎn)在拉伸和壓縮下的受力情況。在此試驗(yàn)的結(jié)論基礎(chǔ)上，提出了抗拉極限強(qiáng)度計(jì)算公式。IIW焊接空心截面節(jié)點(diǎn)的靜力設(shè)計(jì)方法(IIW2008)[11]隨后采用了這些公式。VanderVegte等人[12]和Choo等人[13]通過試驗(yàn)和數(shù)值方法研究了CHS-T形節(jié)點(diǎn)的加固受力特性。結(jié)果顯示在受壓下承載力有明顯的增強(qiáng)。馮琦和譚家華[14]、隋偉寧等人[15]和H.Nassiraei等人[16]進(jìn)一步研究了這種領(lǐng)板和雙板

貳⒒房詘寤虻姘寮骯嘟?畛淶燃庸譚椒ǎ?銜?閱諭餳泳⒒芳庸?方法，目前提出的計(jì)算公式適用范圍有限；而環(huán)口板和墊板加固方法，還缺乏完善的計(jì)算公式；對(duì)灌漿填充方法，當(dāng)支管受壓時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)支管先于節(jié)點(diǎn)破壞。更重要的是，這些規(guī)范均未涉及負(fù)載下加固節(jié)點(diǎn)的承載力計(jì)算。近年來，不斷有學(xué)者對(duì)管鋼管結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)提出不同的方法，通常情況下根據(jù)加強(qiáng)的措施不同分為主管內(nèi)部加固法與主管外部加固法。（1）加厚弦管管壁此種方法最初出現(xiàn)在海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)區(qū)的部分主管段采用比其余部分更厚的管壁，可以提高節(jié)點(diǎn)承載力（圖1-3），一般來說，節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算采用現(xiàn)有公式即可。Vegte[23]用有限元方法研究了不同長(zhǎng)度管段對(duì)X和XX形圓管節(jié)點(diǎn)軸向承載力的影響，并基于統(tǒng)計(jì)回歸，提出了管段長(zhǎng)度對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力影響的計(jì)算公式。Shao[24]則完成了加厚弦管對(duì)T形節(jié)點(diǎn)受壓承載力的影響研究，提出了計(jì)算公式。但該方法的缺點(diǎn)是只能在節(jié)點(diǎn)施工時(shí)進(jìn)行，不能用于節(jié)點(diǎn)完工后補(bǔ)強(qiáng)。圖1-3加厚弦管管壁Fig.1-3Thickenedchordwall（2）內(nèi)加勁環(huán)內(nèi)加勁肋（環(huán)）（圖1-4、1-5）焊接在弦管內(nèi)部，可以沿橫向或者縱向布置。當(dāng)弦管直徑較小時(shí)，需要在管壁開槽進(jìn)行焊接。GB50017-2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[21]指出，對(duì)這種加固節(jié)點(diǎn)，尚未提出節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算公式。在滿足一定構(gòu)造規(guī)定的前提下，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度高于支管強(qiáng)度的要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]負(fù)載下焊接加固鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法建議[J]. 王元清,蔣立,戴國(guó)欣,張?zhí)焐?石永久.  工業(yè)建筑. 2017(02)
[2]用外加勁肋加固T型圓鋼管節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究[J]. 趙巖,李書文,黃宇星,班力壬,祝磊.  土木工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]T形、Y形帶內(nèi)置環(huán)肋圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算方法[J]. 王帆,陳志進(jìn),劉丁丁,羅敏,寧晨,藍(lán)小藝.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]負(fù)載下焊接加固過程對(duì)鋼梁及鋼支撐受力性能的影響研究[J]. 牛犇,劉曉珂,陳志華,楊正軍,呂黃兵,李浩.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2014(07)
[5]墊板加強(qiáng)圓主管和支管T形相貫節(jié)點(diǎn)抗拉性能研究[J]. 隋偉寧,陳以一,王占飛,張信龍.  土木工程學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]輸電線路鋼管塔小角度K形節(jié)點(diǎn)承載力研究[J]. 李茂華,邢海軍,胡曉光,高淵.  建筑結(jié)構(gòu). 2013(05)
[7]鞍形墊板加強(qiáng)T形相貫節(jié)點(diǎn)極限承載力分析[J]. 隋偉寧,陳以一,王占飛.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(07)
[8]XX形空間相貫節(jié)點(diǎn)受力性能有限元分析[J]. 羅立勝,羅永峰,郭小農(nóng).  施工技術(shù). 2012(02)
[9]加固鋼柱的非線性屈曲性能研究[J]. 龔順風(fēng),程江敏,程鵬.  鋼結(jié)構(gòu). 2011(11)
[10]環(huán)口板加強(qiáng)型T型圓鋼管節(jié)點(diǎn)承載力的試驗(yàn)研究[J]. 蔡艷青,邵永波,岳永生.  工程力學(xué). 2011(09)

碩士論文
[1]外加勁肋加強(qiáng)X和T形圓鋼管節(jié)點(diǎn)軸向受拉承載性能研究[D]. 丁宇楠.北京建筑大學(xué) 2019
[2]鋼結(jié)構(gòu)負(fù)載下焊接加固壓彎構(gòu)件研究[D]. 蔣立.重慶大學(xué) 2015
[3]縱向板加強(qiáng)平面K型圓管間隙節(jié)點(diǎn)靜力工作性能的試驗(yàn)研究[D]. 潘奕康.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]內(nèi)加勁環(huán)對(duì)圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)性能的影響[D]. 梅倩.上海交通大學(xué) 2011
[5]加強(qiáng)K型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力試驗(yàn)研究[D]. 尚曉峰.燕山大學(xué) 2008
[6]N型圓鋼管加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究和有限元分析[D]. 吳亮秦.天津城市建設(shè)學(xué)院 2008
[7]工業(yè)廠房加固方法研究與實(shí)際應(yīng)用[D]. 凌程建.四川大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3068804