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对于空心薄壁的方钢管相贯节点,主管的横向刚度通常要远远小于支管的轴向刚度,而且支管主要承受轴向荷载,从而导致主管承受横向作用力,这些原因造成管节点最常见的破坏方式是主管表面在主支管交界处靠近焊接部位的局部屈曲或屈服破坏。为了提高管节点的承载能力和抵抗变形的能力,通常需要对主支管交界处的主管进行局部加固。文本研究的加固方式是通过在主管表面焊接环口板的方式来提高主管在节点部位的横向刚度,进而提高管节点的静力强度。 本文通过理论公式推导、试验测试和有限元模拟分析三种方式对环口板加固T型方钢管节点的性能进行了研究,具体工作包括以下几方面: (1)基于塑性铰线原理分别推导出了不考虑主管轴向应力影响的环口板加固T型方钢管节点在支管承受轴向压力作用下和在支管承受平面内弯矩作用下的极限承载力计算公式。 (2)对4个T型方钢管节点试件进行了在支管承受轴压作用下的静力承载力试验测试,结果发现环口板加固的方法可以显著提高节点的承载力。运用有限元方法建立模型对试验的4个T型方钢管节点试件进行了有限元模拟,其结果与试验结果吻合较好,证明有限元模型是准确的。 (3)通过对比不同节点尺寸的环口板加固节点模型及对应的未加固节点模型在支管承受轴向压力作用下和支管承受平面内弯矩作用下的极限承载力,验证了环口板加固方法的有效性。 (4)对环口板加固T型方钢管节点在支管承受轴向压力作用下和支管承受平面内弯矩作用下的极限承载力进行了参数分析,研究了环口板的尺寸对节点极限承载力的影响规律。结果表明:通过对环口板的宽度和厚度进行适当的组合,可以显著地提高节点的承载力。将有限元模拟得到的极限承载力结果与前期工作中推导出的极限承载力公式的计算结果进行对比,给出了两个极限承载力计算公式的适用范围。