Q690人字柱與橫撐相貫節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度研究.pdf

1、在鋼管塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,對(duì)節(jié)點(diǎn)的剛度的研究極為重要,當(dāng)節(jié)點(diǎn)的剛度不能達(dá)到整體結(jié)構(gòu)對(duì)節(jié)點(diǎn)剛度的要求時(shí),則要對(duì)節(jié)點(diǎn)采取加強(qiáng)措施。而加強(qiáng)后就不能再用加強(qiáng)之前的公式進(jìn)行驗(yàn)算,國(guó)內(nèi)外的規(guī)范中很少涉及加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)公式,對(duì)其研究具有理論意義。另外由于高強(qiáng)鋼強(qiáng)度高,在相同設(shè)計(jì)荷載下可以減小構(gòu)件斷面,從而節(jié)省材料,有較高的經(jīng)濟(jì)效益,在橋梁、電力塔架和大跨空間等結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用,所以,對(duì)Q690相貫節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)后受力性能的研究有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從

2、試驗(yàn)和數(shù)值分析兩方面對(duì)Q690高強(qiáng)鋼人字柱與橫撐相貫節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度進(jìn)行了研究。
　　(1)選取某設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的鋼管構(gòu)架中的人字柱與橫撐相貫節(jié)點(diǎn)1:1模型設(shè)計(jì)4組8個(gè)節(jié)點(diǎn)試件,其中未加強(qiáng)型為兩個(gè)試件,瓦形板加強(qiáng)型兩個(gè),內(nèi)隔環(huán)加強(qiáng)型兩個(gè),內(nèi)套筒加強(qiáng)型兩個(gè),參考?xì)W洲規(guī)范對(duì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的定義及剛性節(jié)點(diǎn)、半剛性節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)的判定準(zhǔn)則,初步研究了不同的加強(qiáng)方式對(duì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度性能的影響,并對(duì)比分析了不同的加強(qiáng)方式之間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的差異。

3、　　(2)應(yīng)運(yùn)ANSYS有限元軟件,以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)驗(yàn)證了有限元模型的準(zhǔn)確性,并且分析了不同加載方式及主管長(zhǎng)度對(duì)節(jié)點(diǎn)剛度的影響;對(duì)不同加強(qiáng)方式的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行變參數(shù)分析,研究不同參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的影響大小,對(duì)初始剛度的不同計(jì)算方法進(jìn)行了對(duì)比分析,選取合適的初始剛度的提取辦法;最后,以標(biāo)準(zhǔn)模型為基礎(chǔ)研究了軸壓比對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)模型的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的影響。
　　(3)研究結(jié)果表明,加強(qiáng)板/環(huán)對(duì)人字柱與橫撐相貫節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度性能雖然有較大幅度的提高,但

4、是依照歐洲規(guī)范中給出的判定準(zhǔn)則,加強(qiáng)后的節(jié)點(diǎn)仍然屬于半剛性節(jié)點(diǎn);加強(qiáng)板的厚度是影響瓦形板加強(qiáng)型相貫節(jié)點(diǎn)和內(nèi)套筒加強(qiáng)型相貫節(jié)點(diǎn)初始剛度的主要因素,兩者比較,內(nèi)套筒加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)的延性較差,其破壞屬于脆性破壞,推薦瓦形板型加強(qiáng)方式。內(nèi)隔環(huán)的環(huán)寬和間距都能影響內(nèi)隔環(huán)加強(qiáng)型相貫節(jié)點(diǎn)的初始剛度,其中環(huán)寬對(duì)初始剛度的影響更加顯著,并且,內(nèi)隔環(huán)的設(shè)置應(yīng)盡量靠近節(jié)點(diǎn)域支管上下邊緣處。與其它兩種加強(qiáng)方式比較,內(nèi)隔環(huán)加強(qiáng)型剛度和延性性能最好,推薦此種加強(qiáng)方式為