薄壁X、T型不銹鋼管灌漿焊接節(jié)點(diǎn)軸壓性能試驗(yàn)研究.pdf

1、不銹鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)是一種運(yùn)用于桁架或網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中的新型節(jié)點(diǎn)形式，外包不銹鋼管不僅外表美觀，其強(qiáng)耐久性，高腐蝕性也備受青睞，內(nèi)灌混凝土在提高節(jié)點(diǎn)剛度及承載力的同時(shí)也達(dá)到節(jié)約不銹鋼材用量的目的。由于上述優(yōu)點(diǎn)，不銹鋼管混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步應(yīng)用于實(shí)際工程中，但是相對滯后的研究工作限制了其在工程中的應(yīng)用，是以對于該類節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能的研究已成為當(dāng)前迫切需要解決的課題。
　　本文以X、T型節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合有限元數(shù)值模擬，主要對薄壁X、T型不銹鋼管

2、灌漿節(jié)點(diǎn)的受力性能、破壞模式及灌漿部位對極限承載力的影響進(jìn)行研究。
　　本文首先進(jìn)行的是25個(gè)X型主圓及24個(gè)X、T型方管不銹鋼管灌漿軸壓節(jié)點(diǎn)的靜力試驗(yàn)研究。在介紹了試驗(yàn)方案后分別對節(jié)點(diǎn)受力性能、破壞模式以及靜力極限承載力進(jìn)行了考察，并重點(diǎn)討論了不同部位灌漿對節(jié)點(diǎn)極限承載力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：無論支管是否灌漿的主管內(nèi)灌漿節(jié)點(diǎn)，其承載力遠(yuǎn)高于無論支管是否灌漿的主管為空管節(jié)點(diǎn)，但是其延性低于后者，且支管灌漿主管為空管節(jié)點(diǎn)不一定能提高

3、節(jié)點(diǎn)承載力，甚至于降低節(jié)點(diǎn)承載力。無論支管是否灌漿且主管為空管試件的承載力及初始剛度一般隨著β的增大而增大；而無論支管是否灌漿且主管灌漿的試件，在相同部位灌漿及β下，隨著管徑的增大，極限承載力及初始剛度一般都增大。
　　隨后本文進(jìn)行了薄壁X、T型不銹鋼管灌漿節(jié)點(diǎn)極限承載力的有限元適應(yīng)性分析。綜合考慮各方面因素，通過有限元方法對薄壁X、T型不銹鋼管灌漿節(jié)點(diǎn)的受力過程進(jìn)行模擬，將其作為對節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的補(bǔ)充；經(jīng)與試驗(yàn)結(jié)果比較，可知采用該有限

4、元模型能較好地計(jì)算薄壁X、T型不銹鋼管灌漿節(jié)點(diǎn)的極限承載力，可以作為后文該類節(jié)點(diǎn)有限元參數(shù)分析的依據(jù)。
　　之后，本文分別對88個(gè)X型主圓及86個(gè)X、T型方管不銹鋼管灌混凝土軸壓節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元參數(shù)分析，得出節(jié)點(diǎn)的受力全過程、節(jié)點(diǎn)破壞模式及幾何參數(shù)對極限承載力的影響。分析表明:薄壁X、T型不銹鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的極限承載力與無量綱參數(shù)——灌混凝土部位、支管外徑或邊長與主管外徑或邊長之比β、支主管壁厚比τ以及內(nèi)灌混凝土等級C密切相關(guān)。結(jié)合

5、有限元參數(shù)分析結(jié)果給出了該類節(jié)點(diǎn)在工程中的實(shí)用設(shè)計(jì)方法。
　　然后本文中空管節(jié)點(diǎn)以歐3規(guī)范中關(guān)于X、T型空鋼管節(jié)點(diǎn)的極限承載力公式為基準(zhǔn)；主管灌混凝土且支管為空管節(jié)點(diǎn)以鋼管柱全截面屈服的極限承載力公式為基準(zhǔn)；主支管都灌混凝土節(jié)點(diǎn)以韓林海鋼管混凝土柱的極限承載力公式為基準(zhǔn)，通過一元線性回歸修正了極限承載力計(jì)算公式，經(jīng)與參數(shù)分析結(jié)果的對比，驗(yàn)證了修正后的公式具有較高精度與可靠性。
　　最后，總結(jié)了本文的不足，為此后的研究指明了方