矩形鋼管貫通式節(jié)點靜力性能研究.pdf

1、矩形鋼管貫通式節(jié)點是一種形式較新的節(jié)點.本文研究矩形鋼管貫通式節(jié)點的靜力性能,包括抗彎剛度和屈服荷載.由于貫通式節(jié)點在平面內(nèi)和平面外的力學性能不同,共進行了5組試件平面內(nèi)和平面外的彎曲實驗.通過試驗數(shù)據(jù)和相應的有限元計算,分析了節(jié)點幾何特征對傳力機理和變形的影響.研究指出,管件在節(jié)點區(qū)的非直接過渡造成的傳力路徑彎折和應力集中,是造成貫通式節(jié)點弱剛度、低強度的主要原因;采用與鋼管等壁厚的節(jié)點,將使節(jié)點屈服承載力低于相連管件的邊緣屈服彎矩.

2、本文指出基于彈性階段剛度評價的節(jié)點分類與基于節(jié)點承載力極限狀態(tài)的分類是有區(qū)別的.在大量有限元算例的基礎(chǔ)上,結(jié)合理論分析本文回歸出了節(jié)點彈性彎曲剛度的計算公式,并提出了適用于一般計算軟件的兩種節(jié)點剛度計算模型.實際工程算例表明,雖然對于某些以穩(wěn)定控制設(shè)計的結(jié)構(gòu)可以采用這類節(jié)點,但在結(jié)構(gòu)非線性分析中,必須考慮節(jié)點有限剛度的影響.節(jié)點的屈服強度在工程設(shè)計中也是一個重要的力學性能參數(shù).本文從節(jié)點區(qū)內(nèi)力傳遞與分布的機理出發(fā),提出了對于軸力、平面內(nèi)