管壁加強(qiáng)型圓鋼管節(jié)點(diǎn)極限承載力研究.pdf

1、圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的主管徑向剛度明顯小于支管的軸向剛度，在承受支管軸向力作用時(shí)容易在節(jié)點(diǎn)區(qū)域發(fā)生破壞，且焊縫附近區(qū)域由于剛度變化等因素造成應(yīng)力集中現(xiàn)象，使節(jié)點(diǎn)過早進(jìn)入屈服而先于構(gòu)件發(fā)生破壞，造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載性能不能得到完全發(fā)揮。因此有必要通過對(duì)節(jié)點(diǎn)焊縫區(qū)域主管的局部加強(qiáng)處理來提高節(jié)點(diǎn)的承載能力和抵抗變形能力?，F(xiàn)有多種對(duì)節(jié)點(diǎn)和主管的加強(qiáng)方式，本文研究的管壁加強(qiáng)方式是通過對(duì)局部主管管壁的加厚來增強(qiáng)主管的徑向剛度進(jìn)而提高節(jié)點(diǎn)承載能力。在試驗(yàn)測(cè)試

2、和有限元模型分析的基礎(chǔ)上，本文主要做了以下工作并得出相關(guān)結(jié)論：
　　 (1)分別對(duì)三組T型和Y型平面相貫節(jié)點(diǎn)及其相應(yīng)的管壁加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行支管軸向壓力作用下的試驗(yàn)測(cè)試，研究了節(jié)點(diǎn)的受力性能和破壞形式。研究表明管壁加強(qiáng)方式對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力提高效果顯著。
　　 (2)對(duì)上述三組加強(qiáng)及未加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)和相關(guān)文獻(xiàn)中的T節(jié)點(diǎn)建立了有限元分析模型，模型的材料屬性、邊界條件及加載制度等完全模擬試驗(yàn)過程，通過合理的網(wǎng)格劃分，計(jì)算出上述節(jié)點(diǎn)的數(shù)值分析結(jié)

3、果。通過與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型的正確性，并進(jìn)一步了解管壁加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)的受力特性。
　　 (3) 應(yīng)用上述建模方法對(duì)T型和Y型平面相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了大量的參數(shù)分析，研究了節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)參數(shù)Tc/T（管壁加厚參數(shù)）和Lc/D (Lc/d1)（厚管壁加長參數(shù)）分別對(duì)節(jié)點(diǎn)極限承載力提高的影響效果。在此基礎(chǔ)上又對(duì)管壁加強(qiáng)型T/Y節(jié)點(diǎn)極限承載力有影響的相關(guān)參數(shù)，如支管與主管直徑比b、主管直徑與2倍厚度比g、Y型節(jié)點(diǎn)主支管夾角θ等，進(jìn)行參數(shù)分