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环口板加强型和垫板加强型方钢管节点最初应用于海洋结构中防止节点发生冲击破坏,近年来,这两种加强方式得到广泛推广,但在现有规范及文献中未找到相应计算公式,也无大量试验数据支持。因此本文将从试验和有限元分析两方面对环口板加强型和垫板加强型方钢管节点进行静力性能研究。本次研究首先对环口板加强型和垫板加强型方钢管试件与未加强节点的静力性能进行试验对比研究。本文对环口板加强型和垫板加强型方钢管试件的轴压试验,平面内受弯试验以及平面外受弯试验的试件尺寸,加载方式,测点布置进行了介绍,从节点破坏现象,荷载-位移曲线以及节点域应变强度分布曲线三方面对试验结果进行分析,并将连接方式,支、主管外边长比值β以及加强板厚度对节点静力性能的影响进行了讨论。轴压试验研究结果表明:所有试件均发生主管侧壁向外鼓凸与主管上表面凹陷;环口板加强型节点和垫板加强型节点分别还会发生垫板和环口板弯曲;随着β值增大,同类型节点的屈服前刚度增大,极限荷载显著增大,塑性性能减弱;小β值环口板加强型加强节点极限荷载与垫板加强型节点相当且都大于普通型;大β值垫板加强型节点极限荷载最大,环口板加强型次之,普通型最小。平面内受弯试验结果表明:环口板加强型节点随着板厚的增大,极限承载力增大,极限变形增大,延性提高,初始抗压刚度增大;垫板加强型节点随着板厚的增大,极限承载力下降,极限变形减小,延性下降,初始抗压刚度增大。平面外受弯试验结果表明:初始刚度,垫板加强型试件最好,环口板加强型次之,普通型最差;试件的初始抗弯刚度和极限承载力随着β的增大而提高;延性随着β的增大而减弱;支管的变形随着β的增大而增大;板厚对试件的抗弯刚度和极限承载力的影响不明显。以试验结果为依托,本文运用有限元分析软件Abaqus,通过调整边界条件和网格划分方法,采取位移加载作为加载方式,对环口板加强型和垫板加强型方钢管试件进行有限元模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比分析。对比分析结果表明:破坏现象和加载端荷载-位移曲线的有限元计算结果与试验结果相近,由此推断由Abaqus建立的有限元计算模型具有良好的适应性,可以作为参数分析的基础。为研究不同几何参数对环口板加强型和垫板加强型方钢管节点极限承载力的影响情况,本文在适应性分析结果良好的有限元计算模型基础上,分析了支/主管外边长比β为0.3、0.6、0.9,加强板厚度与主管壁厚之比λ为1.5、2.0、2.5、3.0,加强板长度与支管边长之比Δ为1.0、1.5、2.0、2.5时环口板加强型和垫板加强型方钢管节点的静力性能,通过对96个轴压试件,96个平面内受弯试件,96个平面外受弯试件进行模拟,并对模拟结果进行对比分析。对比分析结果表明:节点极限承载力随着β的增大而增大,λ和Δ对节点极限承载力的影响具有阶段性,只有通过适当的组合,其效果才能体现出来。工程建议:轴压节点β较小时,Δ宜小于2.5,且λ建议取值大于2,β较大时,建议通过提高板长来提高节点抗压极限承载力,此时板厚对及极限承载力影响较小;平面内受弯节点β较小时可以通过提高Δ来提高节点抗压极限承载力,且λ建议取值大于2,非小β时,Δ建议取2~2.5;平面外受弯节点β较小时Δ宜大于2,λ宜取2~2.5,非小β时,Δ建议取2~2.5,对垫板加强型节点,β宜小于0.6。最后本文以Eurocode3规范关于未加强节点的极限承载力公式作为基准,参考中国规范,IIW规范,增加Δ影响因素φ。通过一元线性回归修正了极限承载力计算公式,经与参数分析结果的对比,验证了修正后的公式具有较高精度及可靠性。