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内置加劲环式方圆相贯节点承载力研究

作　者: 马张永
导　师: 王来
学　校: 山东科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 方圆相贯节点内加劲环静力试验 ANSYS 极限承载力破坏模式
分类号: TU392.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

当相贯节点的极限承载力不满足设计要求时,需要对节点进行加强,相贯节点加强的方式有很多,包括主管壁加厚、主管上加套管、加垫板、主管加内加劲环及加节点板等多种方法,对于上述几种加强方式,国内外展开了大量的研究,有些已经有了定量的结论,经过理论分析和工程实践验证,被规范和设计指南所采用,但是对于主管加内加劲环的方式研究不多,并且多数研究针对的是圆管相贯节点,对于主管为方管而支管为圆管的方圆相贯节点带内加劲环的研究非常的少,而方圆相贯节点由于其在建筑方面的优点,越来越受到建筑师的青睐,因此,针对这种节点的内加劲环加强方式有必要进行深入的研究。本文通过试验和理论分析的方法,分别对带内加劲环的方圆相贯T型和K型节点进行了研究。针对T型方圆相贯节点,设计了三个构件进行极限承载力试验,试验结果验证了这种加强方式的有效性,并与有限元模拟结果吻合较好,这为后面大量的理论分析提供了事实依据。随后对T型节点进行了大量的有限元模拟,分析了加劲环内径、厚度、数量等对不同主支管宽度比和支管厚度的节点破坏模式、极限承载力和刚度的影响。对于K型方圆相贯节点只进行了理论分析,改变主支管宽度比,支管厚度,加劲环宽度和厚度,分析在上述参数改变的情况下,节点极限承载力的变化规律。根据试验和有限元模拟结果,加劲环能够显著提高节点的极限承载力,合理的加劲环参数范围内,加劲环不改变节点的破坏模式,本文对此进行了分析总结,提出了合理的参数范围,为工程实践提供理论依据,具有重要的现实意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-21
  1.1 管结构简介  10-11
  1.2 管结构相贯节点及其研究  11-15
  1.3 管结构相贯节点的加强  15-19
  1.4 本文的研究工作  19-21
2 方圆相贯T型节点的试验研究  21-46
  2.1 试验内容  21-27
  2.2 试验结果及分析  27-46
3 相贯节点数值模拟分析模型的建立  46-52
  3.1 符号与缩写  46-47
  3.2 几何模型的建立  47-49
  3.3 网格划分  49
  3.4 边界条件和荷载的施加  49
  3.5 材料属性和计算单元  49-51
  3.6 非线性求解选项的设定  51-52
4 T型方圆相贯节点的非线性有限元分析  52-86
  4.1 节点极限承载力分析模型的建立  52-54
  4.2 单加劲环节点计算结果的分析  54-65
  4.3 双加劲环节点极限承载力计算结果的分析  65-76
  4.4 平面内刚度的有限元分析  76-86
5 K型方圆相贯节点的非线性有限元分析  86-102
  5.1 节点极限承载力分析模型的建立  86-88
  5.2 单加劲环节点计算结果的分析  88-102
6 结论与展望  102-105
  6.1 结论  102-103
  6.2 研究展望  103-105
致谢  105-106
参考文献  106-109

内置加劲环式方圆相贯节点承载力研究

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