鋼管縮徑與焊接空心球連接節(jié)點(diǎn)的承載力研究.pdf

1、太原理工大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文I鋼管縮徑與焊接空心球連接節(jié)點(diǎn)的承載力研究摘要在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中，焊接空心球節(jié)點(diǎn)以其構(gòu)造簡(jiǎn)單，連接方便，不產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)偏心等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。近年來，隨著網(wǎng)架跨度的增大、造型的日漸復(fù)雜，焊接空心球節(jié)點(diǎn)也朝著大尺寸方向發(fā)展，嚴(yán)重影響了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)有的美觀，而且超大直徑的球節(jié)點(diǎn)承載力如何也缺乏可靠的理論與實(shí)驗(yàn)研究。本文提出的鋼管縮徑與焊接空心球連接的節(jié)點(diǎn)形式，結(jié)合了焊接空心球節(jié)點(diǎn)和螺栓球節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)形式應(yīng)用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

2、，不僅繼承了焊接空心球節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，而且有效減小了焊接空心球直徑，同樣球徑的焊接球節(jié)點(diǎn)可以匯交更多的桿件，同時(shí)保證了焊接球節(jié)點(diǎn)的承載力及網(wǎng)架的美觀，設(shè)計(jì)的焊接錐頭系列也可以使其實(shí)現(xiàn)工廠批量化加工，并有效的減少了現(xiàn)場(chǎng)施焊的焊縫長(zhǎng)度，減少了人工費(fèi)，也更方便施工。本文采用ANSYS有限元分析軟件，對(duì)典型鋼管縮徑焊接空心球節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模分析計(jì)算，深入研究了幾何非線性對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的影響，對(duì)比了節(jié)點(diǎn)承受單向拉、壓荷載時(shí)的荷載—位移曲線，并分析了節(jié)點(diǎn)的應(yīng)

3、力發(fā)展過程，從而了解了鋼管縮徑焊接空心球節(jié)點(diǎn)的受力性能和破壞機(jī)理。本文通過對(duì)194組受單向軸力的鋼管縮徑焊接空心球節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析，考察了鋼管縮徑后直徑與球徑比、空心球徑厚比及空心球直徑對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的影響，并提出了鋼管縮徑焊接空心球節(jié)點(diǎn)的極限承載力公式。為考慮空心球多向受力對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的影響，對(duì)180組節(jié)點(diǎn)受雙向軸壓力進(jìn)行了有限元分析，此時(shí)節(jié)點(diǎn)承載力按在回歸出的空心球單向受壓承載力公式的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)雙向受壓折減系數(shù)計(jì)算，該系數(shù)與鋼管