X型矩形钢管焊接端板节点刚度研究

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zouwen111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,由于矩形钢管卓越的材料性能和众多的突出优势,使其在工业与民用建筑中的应用日渐普遍。钢管结构中节点是一个至关重要的构件,它不仅要连接不同杆件,还需要传递和承受荷载。节点的力学性能直接影响着节点所在区域结构的力学性能,甚至对于整个结构都至关重要。其中,节点刚度对结构的变形控制和结构的整体稳定性有重要影响。  本文是以天津某单层网壳钢结构工程为研究背景,取该实际工程中的典型节点为研究对象。该工程中钢管之间连接的节点形式是X型矩形钢管焊接端板节点,这是一类全新的节点。该节点是通过一个X形焊接端板直接连接四根矩形钢管而成。节点区域由节点板和与节点板焊接的部分钢管组成。节点材料单一,外观简洁,承载能力好。但节点的构造复杂,节点处应力集中明显。目前,对于该类节点的刚度研究还是一片空白。为了能更全面的了解和掌握该类节点的力学性能,以促进该节点在实际工程中的应用,本文通过ANSYS软件对这类节点的刚度性能进行了非线性有限元理论分析,具体工作如下:  (1)对双向贯通节点、相贯节点、X型焊接端板节点和内加劲节点四种常见的矩形钢管节点模型进行了有限元分析,对比分析结果表明:在综合性能方面X型焊接端板节点最突出。  (2)应用单参数分析方法对节点几何参数α、β、γ、τ、θ进行分析研究。并用Excel软件拟合出各几何参数与节点轴向刚度、面内抗弯刚度和面外抗弯刚度的影响关系曲线。发现这些几何参数与节点各项刚度基本成幂函数关系。研究了各几何参数对节点刚度的影响规律。  (3)详细分析了各几何参数的变化引起节点刚度改变的原因,并对今后该类节点的设计提出了一定的参考建议。  (4)通过Matlab数值分析软件,应用多元非线性回归分析方法,结合各几何参数对节点刚度的影响曲线,拟合出了节点轴向刚度、节点面内抗弯刚度和节点面外抗弯刚的计算公式。并用通过建立全新的节点模型对拟合公式进行了有限元分析结果和公式计算结果的验证。
其他文献
针对高速公路建设中实体混凝土桥墩混凝土在施工期间发生开裂的问题,本文采用桥梁结构分析与大体积混凝土结构计算理论,对桥墩大体积混凝土水化热温度裂缝的判定及工程对策进行
双层通风幕墙在改善高层建筑节能性和环保性方面起到了良好作用。双层幕墙外墙风压需要考虑内外表面的合力作用,其风荷载不同于传统单层幕墙。本文通过风洞试验研究了矩形和圆
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种具有高强度、高韧性、体积稳定性良好的新型复合材料,目前对于RPC材料还处于材性试验研究阶段,对其构件的力学性能以及
深基坑支护工程是一门综合性、系统性工程,我国的深基坑支护理论发展的比较迟,改革开放之后才有了长足的发展,但现有的深基坑支护理论还需要进一步完善。影响深基坑支护设计的因
由于城市化建设的快速发展以及旧城改造的不断推进,基坑工程正在向大深度、大面积的方向发展。  本文以杭州地铁1号线红普路站工程为背景,通过现场实时监测、理论分析和数值
实际结构的构件在加工和制造过程中不可避免地会有初始缺陷,而实际结构在使用过程中难免会发生局部损伤。具有初始缺陷和局部损伤的结构都为不完整结构。在结构的设计、建造和
大空间建筑火灾有着与普通室内火灾显著不同的特点,传统的建筑防火方法不适用于大空间火灾。随着近年来我国大型公共建筑的增多,对大空间火灾,特别是大空间钢结构建筑火灾的防治
学位
结构抗火是结构工程领域里的一个重要难题。钢筋混凝土结构的抗火性能虽然优于其它结构,但同样面临抗火问题。由于试验设备和火灾试验本身极其昂贵,利用有限元计算软件来模拟建
近年来我国桥梁建设迅速发展,大跨径钢管混凝土拱桥以其优美的造型和合理的结构,在工程中得到了大量的应用。越来越多的钢管混凝土拱桥的施工采用千斤顶钢绞线斜拉扣挂法,并快速