焊接K型圓鋼管節(jié)點抗火性能研究.pdf

1、本文主要研究了支管承受軸向荷載的K型圓鋼管節(jié)點在升溫條件下的抗火性能和失效模式。首先,試驗研究了兩個足尺寸的K節(jié)點在升溫條件下的力學行為。試驗過程中測量了試件表面的溫度和一些特殊點的位移(如鞍點、冠點和受壓支管端部)。試驗結(jié)果表明:當溫度超過某一定值時,節(jié)點的失效迅速發(fā)生;主管表面測點的溫度幾乎相同,而支管表面的溫度總是稍微高于主管的溫度;根據(jù)不同的變形機理,節(jié)點的失效過程通?？梢苑譃槿齻€明顯的階段:膨脹階段、退化階段和倒塌階段;試件的

2、失效模式表現(xiàn)為主管面的塑形屈服失效。另外,為了廣泛研究K節(jié)點在標準火災作用下的抗火性能,提出了間接熱力耦合有限元模型。模型的有效性和準確性通過與試驗結(jié)果對比得到驗證。在參數(shù)分析之前,提出了一種基于節(jié)點變形速率的方法來確定節(jié)點的臨界溫度。隨后,初步研究了對流系數(shù)h、發(fā)射率ε、β(支管直徑與主管直徑之比)、γ(主管直徑與兩倍主管厚度之比)、θ(支管與主管之間的夾角)、荷載比n(施加的荷載與節(jié)點承載力之比)和主管應力比n'(施加在主管端部的應