索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)裝配式節(jié)點(diǎn)研究.pdf

1、索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是一種適用于玻璃采光項(xiàng)的新型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是網(wǎng)格為平面四邊形網(wǎng)格，方便玻璃板的加工，提高結(jié)構(gòu)的通透性，有良好的采光效果。目前空間網(wǎng)格工程中，應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)主要為焊接空心球節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)、嵌入式轂節(jié)點(diǎn)、鑄鋼節(jié)點(diǎn)等多種形式，而這些節(jié)點(diǎn)從受力性能上又分為剛性節(jié)點(diǎn)、半剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接點(diǎn)。但隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，空間網(wǎng)格工程的形式逐漸多樣化，原有的節(jié)點(diǎn)形式往往不能滿足多樣化的空間結(jié)構(gòu)，例如網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常把焊接球節(jié)點(diǎn)作為

2、剛性節(jié)點(diǎn)來處理，而螺栓球節(jié)點(diǎn)作為鉸接節(jié)點(diǎn)處理，認(rèn)為螺栓球節(jié)點(diǎn)不具有抗彎能力，因而不能應(yīng)用在單層網(wǎng)殼中。
　　本文主要是根據(jù)索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)原有節(jié)點(diǎn)，做改進(jìn)得到一種新型空間網(wǎng)格裝配式節(jié)點(diǎn)。該新型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，復(fù)雜工藝在工廠完成，工程現(xiàn)場(chǎng)通過螺栓組裝，施工方便。為了得到節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能，以及節(jié)點(diǎn)各參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能的影響，本文對(duì)20個(gè)不同截面、不同螺栓間距、不同螺栓直徑、不同鋼管壁厚的原型節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行加載試驗(yàn)研究。
　　將節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)

3、得到的相關(guān)數(shù)據(jù)和有限元數(shù)值模擬數(shù)據(jù)比較，以驗(yàn)證有限元數(shù)值模擬方法的合理性，并分析得出節(jié)點(diǎn)各參數(shù)對(duì)其受力性能的影響。通過有限元模擬，分析新型節(jié)點(diǎn)平面外和平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，以及墊片對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能的影響。根據(jù)對(duì)20個(gè)不同參數(shù)試驗(yàn)構(gòu)件的破壞形態(tài)進(jìn)行分析，本文最后給出該新型節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造尺寸，對(duì)工程應(yīng)用給以參考。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要有:
　　(1)本文結(jié)合實(shí)際索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)工程中節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，得到一種新型的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。該

4、節(jié)點(diǎn)為裝配式節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜施工工藝主要在工廠完成，施工現(xiàn)場(chǎng)用螺栓連接。
　　(2)通過試驗(yàn)研究和有限元模擬分析確定該新型空間網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)為半剛性節(jié)點(diǎn)，并給出節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的平面內(nèi)和平面外轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，此外節(jié)點(diǎn)改進(jìn)措施對(duì)節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能有很大的提高。
　　(3)在對(duì)新型節(jié)點(diǎn)研究分析后，給出節(jié)點(diǎn)在工程實(shí)際應(yīng)用中的尺寸參考。
　　本文研究的空間網(wǎng)格新型節(jié)點(diǎn)，通過試驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬的檢驗(yàn)，完全可以應(yīng)用于實(shí)際工程中，拓展了空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)多樣