直接焊接T型矩形管節(jié)點(diǎn)平面外抗彎剛度的研究.pdf

1、直接焊接T型矩形管節(jié)點(diǎn)常用于空腹桁架中,當(dāng)支管與主管寬度比<0.85時(shí),支管在平面外彎矩作用下,T型節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出平面外抗彎半剛接的性質(zhì)。為了在實(shí)際工程中能夠準(zhǔn)確建立結(jié)構(gòu)的整體模型、確定桿件的計(jì)算長(zhǎng)度和分析結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,本文對(duì)T型矩形管節(jié)點(diǎn)平面外的初始抗彎剛度、屈服后抗彎剛度和屈服荷載進(jìn)行定量分析,并最終擬合出節(jié)點(diǎn)平面外抗彎剛度計(jì)算公式,便于實(shí)際工程的應(yīng)用。本文具體工作如下:
　　(1)建立T型節(jié)點(diǎn)在平面外彎矩作用下塑性鉸線模型,

2、將主管對(duì)支管的支撐作用用六個(gè)變截面的剛性桿代替。根據(jù)基本力學(xué)模型,運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué),從理論模型的角度推導(dǎo)出T型節(jié)點(diǎn)的平面外抗彎剛度公式。
　　(2)采用SHELL181單元建立ANSYS有限元模型,考慮了邊界條件、幾何非線性、材料非線性和截面的圓角效應(yīng)等因素,并對(duì)建模方法進(jìn)行了驗(yàn)證,在此基礎(chǔ)上對(duì)T型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)分析。運(yùn)用單變量參數(shù)分析法分析無量綱參數(shù)=1/0、=1/0、=0/20、=1/0(其中0、0是決定節(jié)點(diǎn)幾何尺寸的因子)的影響。

3、找出各個(gè)參數(shù)對(duì)平面外抗彎剛度和屈服荷載的影響,并建立簡(jiǎn)單的力學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行合理解釋。
　　(3)在塑性鉸線模型的基礎(chǔ)上,運(yùn)用多元回歸分析法對(duì)支管在純彎荷載作用下平面外抗彎剛度和屈服荷載的計(jì)算公式進(jìn)行擬合。對(duì)于不同屈服點(diǎn)的鋼材,較低的鋼材屈服點(diǎn)會(huì)使T型節(jié)點(diǎn)在平面外彎矩作用下提前進(jìn)入塑性,導(dǎo)致屈服后剛度降低,因此本文對(duì)屈服后剛度公式提出屈服點(diǎn)修正系數(shù)。
　　(4)對(duì)復(fù)合受力狀態(tài)下的T型節(jié)點(diǎn)平面外抗彎剛度進(jìn)行分析,分別考慮了主管所