学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

托梁拔柱节点试验研究与理论分析

作　者: 张涛
导　师: 陈志华
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 托梁拔柱刚性节点铰接节点拟静力试验转动刚度判定标准
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 42次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

节点研究一直是钢结构研究中的重点。根据节点处传递荷载的情况、所采用的连接方法及其细部构造,按照节点的力学特性,可分为刚性节点、半刚性节点和铰接节点。目前国内对于节点的研究主要集中在半刚性节点领域,对铰接节点涉及较少,同时尚没有明确的关于工程实际中铰接节点的判定标准。本文以天津钢管公司460管加工车间托梁拔柱工程为背景,围绕其中的新型改造节点—托梁拔柱节点进行了以下几方面的试验研究和理论分析工作。简述了节点设计原则,分析了节点研究现状,简介了本文选题的工程背景,提出了本文的主要工作。介绍了节点的连接方法以及国内外的节点连接分类标准,并根据本文所研究的方向,着重介绍并分析了五种工程中常见的铰接节点的连接形式及优缺点,为本文的研究工作奠定了理论基础。结合工程背景提出了托梁拔柱节点改造的形式和构造,在ANSYS里建立改造节点缩尺模型,重点考虑了柱头板对于提高节点承载力的有利影响,运用非线性有限元法对节点进行理论分析,明确了节点的破坏形态,得到了节点的理论承载力,为试验提供了参考依据。为了对改造后节点的实际性能有更为深入的了解,设计并进行了改造节点缩尺模型的拟静力试验。对节点的滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度退化系数等指标进行了详细分析,并与有限元结果进行对比,说明同刚性节点相比,改造后节点的耗能能力差,刚度退化严重,表明改造后的托梁拔柱节点具有明显的铰接特性。根据上述理论分析和试验研究,提出了简化的节点弹簧模型,得到了节点转动刚度与梁柱间有效连接长度的关系,并据此对节点进行了有限元优化,分析研究不同改造方式对节点性能的影响,进一步得出了二者间的定量关系。采用了EC3和Bjorhovde两种方法确定了托梁拔柱节点的类别,结果表明,改造后的托梁拔柱节点属于铰接节点。并进一步根据上述研究成果,提出在工程实际中,当节点的转动刚度占原刚性节点的25%以下时,节点即可视为铰接节点的判定标准。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 节点研究现状  8-10
  1.3 选题背景  10-11
  1.4 本文的主要工作  11-13
第二章节点分类及形式研究  13-19
  2.1 节点连接方法  13
  2.2 国内节点分类方法  13-14
  2.3 国外节点分类方法  14-17
  2.4 工程中常见的铰接节点形式及优缺点  17-18
  2.5 本章小结  18-19
第三章托梁拔柱节点理论分析  19-34
  3.1 托梁拔柱节点构造  19-22
  3.2 非线性有限元分析法概述  22-24
  3.3 有限元模型的建立  24-30
  3.4 理论分析结果  30-33
  3.5 本章小结  33-34
第四章托梁拔柱节点试验研究  34-59
  4.1 试验概述  34
  4.2 节点试验方案  34-42
  4.3 节点静力试验  42-44
  4.4 节点拟静力试验  44-49
  4.5 节点抗震性能分析  49-54
  4.6 试验与有限元结果对比分析  54-57
  4.7 说明及误差分析  57-58
  4.8 本章小结  58-59
第五章节点优化分析及刚性分类  59-72
  5.1 节点优化分析  59-66
  5.2 节点刚性分类  66-70
  5.3 铰接节点判定标准建议  70-71
  5.4 本章小结  71-72
第六章结论与展望  72-74
  6.1 结论  72-73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-76
发表论文和参加科研情况说明  76-77
致谢  77

托梁拔柱节点试验研究与理论分析

内容摘要

全文目录

相似论文