新型半剛性C型節(jié)點靜動力性能研究.pdf

1、裝配式節(jié)點具有有限的轉(zhuǎn)動剛度，能承受一定的彎矩，是介于剛接節(jié)點和鉸接節(jié)點之間的一種半剛性節(jié)點形式，是前景廣闊的節(jié)點形式。目前適用于空間結(jié)構(gòu)的裝配式節(jié)點種類單一，分析設計理論滯后。對于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)而言，采用矩形鋼管或工字鋼構(gòu)件是一種更好的選擇。這類結(jié)構(gòu)國外雖有少量應用，但還沒有標準化的節(jié)點設計。因此，本文在與矩形鋼管或工字鋼構(gòu)件配套的裝配式C型節(jié)點的思想上，研發(fā)優(yōu)化了C型節(jié)點的構(gòu)造及尺寸。采用試驗、數(shù)值模擬和理論分析等方法，對節(jié)點的受力性

2、能和設計理論展開研究，為進一步研究半剛性節(jié)點網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震性能及設計方法做鋪墊，為此類結(jié)構(gòu)在工程實際中的應用提供可靠的理論基礎與技術(shù)保障，推動半剛性單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在實際工程中的廣泛應用。本文主要進行了以下幾方面內(nèi)容：
　　(1)C型節(jié)點幾何尺寸的設計及優(yōu)化
　　為使節(jié)點在大震作用下具有一定的耗能能力，保持結(jié)構(gòu)主體部分的整體穩(wěn)定，基于節(jié)點抗震設計基本原則，初步確定了節(jié)點各組件的幾何尺寸。利用ABAQUS有限元軟件建立了節(jié)點的精細

3、化分析模型，對節(jié)點各組件的尺寸進行了優(yōu)化，確定了經(jīng)濟合理的節(jié)點連接尺寸。
　　(2)C型節(jié)點靜力性能及滯回性能的試驗研究
　　開展了彎剪作用下節(jié)點的單向加載靜力試驗和滯回性能擬靜力試驗，研究了側(cè)連接板厚度、螺栓預緊力及螺栓直徑等不同參數(shù)對節(jié)點承載能力、轉(zhuǎn)動剛度及破壞形態(tài)的影響規(guī)律；分析了節(jié)點試件在往復荷載下的強度和剛度退化、延性及耗能能力等，明晰了節(jié)點各部件在受力全過程中的內(nèi)力、變形及應力發(fā)展等情況。
　　(3)C型節(jié)

4、點靜力性能的數(shù)值模擬及理論分析
　　利用ABAQUS有限元軟件，考察純彎、偏心受力及定軸力彎剪荷載作用下節(jié)點的受力性能和破壞機理，得到了節(jié)點的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線。根據(jù)分析結(jié)果，擬合出了偏心受力、定軸力彎剪作用下節(jié)點極限彎矩的包絡曲線，并給出了相應的擬合公式。利用Euro code3中的組件法，考察了側(cè)連接板厚度、螺栓直徑及螺栓預緊力的影響，建立了節(jié)點彎剪作用下的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系模型，并利用試驗與數(shù)值模擬結(jié)果驗證了其有效性，為節(jié)點的設