現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)螺栓連接節(jié)點(diǎn)理論分析及試驗研究.pdf

1、節(jié)點(diǎn)連接性能是現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)中決定性環(huán)節(jié)之一；而螺栓連接節(jié)點(diǎn)又是現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)中最重要的連接方式之一。本文首先分析螺栓連接原理和木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的螺栓節(jié)點(diǎn)，然后建立現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓連接抗剪承載力公式并用試驗數(shù)據(jù)驗證，最后對梁柱框架螺栓連接節(jié)點(diǎn)的抗側(cè)力進(jìn)行理論分析、試驗研究以及有限元分析。
　　單螺桿節(jié)點(diǎn)理論分析是建立多螺桿節(jié)點(diǎn)抗剪承載力計算公式的基礎(chǔ)。本文根據(jù)單螺桿常見的延性破壞模式，分別從彈性、塑性以及彈塑性的角度對單螺桿節(jié)點(diǎn)的抗剪承

2、載力予以分析，并指出每一種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。對于多螺栓連接節(jié)點(diǎn)，采用彈性力學(xué)的方法證明節(jié)點(diǎn)內(nèi)每個螺桿承擔(dān)的荷載不均，然后給出多螺栓節(jié)點(diǎn)的承載力計算方法。
　　現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點(diǎn)與現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點(diǎn)的最大區(qū)別在于其構(gòu)件材性不同，故現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)的研究可參考木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。本文詳細(xì)分析了現(xiàn)行的中國GB規(guī)范、美國NDS規(guī)范以及歐盟Eurocode5規(guī)范中木結(jié)構(gòu)螺栓連接抗剪承載力計算公式的來源，并對計算公式中關(guān)鍵的材性參數(shù)予以分析對比。其后分別介

3、紹中、美、歐現(xiàn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對螺栓節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要求。
　　現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點(diǎn)設(shè)計主要涉及螺栓節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力計算及其構(gòu)造要求。本文選取Johansen屈服理論作為基礎(chǔ)，參考美國NDS規(guī)范、歐盟Eurocode5規(guī)范，給出現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓連接節(jié)點(diǎn)抗剪承載力計算公式，并引用相關(guān)試驗數(shù)據(jù)驗證其正確性。對于現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點(diǎn)的合理構(gòu)造，在沒有足夠試驗數(shù)據(jù)的情況下，建議參考現(xiàn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求。
　　從現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)工程中選取具有代表性的

4、4榀梁柱螺栓節(jié)點(diǎn)框架，進(jìn)行單調(diào)及往復(fù)的抗側(cè)力試驗研究，給出了梁柱框架的荷載-位移曲線、荷載-轉(zhuǎn)角曲線以及節(jié)點(diǎn)中螺桿的彎曲形態(tài)。其后對梁柱框架單調(diào)加載試驗進(jìn)行承載力分析及荷載位移曲線模擬；對梁柱框架往復(fù)加載試驗分別從耗能能力，試件強(qiáng)度、剛度，延性等方面予以分析。
　　選擇合適的單元類型及材性參數(shù)，采用ANSYS建立Glubam梁柱框架模型，根據(jù)試驗條件對框架模型施加相應(yīng)的約束和荷載，得到梁柱框架的彈性階段的內(nèi)力分布。有限元分析結(jié)果與