十字隔板焊接節(jié)點靜力與滯回性能試驗研究.pdf

1、十字隔板焊接節(jié)點作為一種新型節(jié)點，已經(jīng)在實際工程中應(yīng)用，但目前關(guān)于此類節(jié)點靜力及滯回性能的研究較少，嚴重制約了此類節(jié)點設(shè)計理論發(fā)展及工程應(yīng)用。通過對十字隔板焊接節(jié)點進行試驗研究和有限元分析，有助于深入認識此節(jié)點的力學性能，為工程設(shè)計提供依據(jù)，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　本文通過對十字隔板焊接節(jié)點進行靜力和擬靜力試驗，研究了節(jié)點的力學性能和破壞模式，探討了不同加載方式對節(jié)點靜力性能的影響和不同軸壓比、幾何參數(shù)對節(jié)點滯回性

2、能的影響，并建立了十字隔板焊接節(jié)點滯回性能分析的有限元方法。本文主要內(nèi)容可以分為四部分:
　　首先，基于Chaboche塑性本構(gòu)理論，對7種大跨空間結(jié)構(gòu)常用鋼材的混合強化材料參數(shù)進行標定，并利用ABAQUS軟件與試驗數(shù)據(jù)對識別參數(shù)進行數(shù)值驗證，為后續(xù)節(jié)點的數(shù)值分析提供本構(gòu)關(guān)系依據(jù)。
　　其次，對十字隔板焊接節(jié)點進行靜力試驗研究，對3個節(jié)點足尺模型進行試驗。介紹了節(jié)點試驗方案，考察了不同加載方式下節(jié)點的靜力性能和破壞模式。試驗

3、研究結(jié)果表明，在節(jié)點相鄰兩垂直圓管都受壓狀態(tài)下，節(jié)點發(fā)生屈曲破壞，節(jié)點承載力最小，延性最差;在節(jié)點相鄰兩垂直圓管分別受拉、壓狀態(tài)下，節(jié)點發(fā)生強度破壞，節(jié)點承載力較大，延性最好;在節(jié)點相鄰兩垂直圓管都受拉狀態(tài)下，節(jié)點發(fā)生強度破壞，節(jié)點承載力最大，延性較好。
　　再次，對十字隔板焊接節(jié)點進行擬靜力試驗研究，對4個節(jié)點足尺模型進行試驗。研究了節(jié)點的滯回性能和破壞模式，并探討了軸壓比，節(jié)點板厚度，水平圓管截面尺寸對節(jié)點滯回性能的影響。試驗

4、表明，節(jié)點在分別增大軸壓比、減小節(jié)點板厚度和減小水平圓管截面尺寸后，節(jié)點承載力、累積延性比和能量耗散值都會隨之減小，且剛度退化速率加快。
　　最后，采用ABAQUS軟件，建立包含焊縫、熱影響區(qū)等細節(jié)的精確三維有限元模型，利用鋼材混合強化材料參數(shù)，對十字隔板焊接節(jié)點的滯回性能進行模擬。通過擬靜力試驗結(jié)果與數(shù)值模擬試驗結(jié)果對比，論證了有限元分析考察十字隔板焊接節(jié)點滯回性能的可行性，為今后對該類節(jié)點在地震荷載下反應(yīng)進行數(shù)值模擬提供了重要