索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)裝配式節(jié)點研究.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的新型單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其主要特點是網(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)點主要為焊接空心球節(jié)點、螺栓球節(jié)點、嵌入式轂節(jié)點、鑄鋼節(jié)點等多種形式，而這些節(jié)點從受力性能上又分為剛性節(jié)點、半剛性節(jié)點和鉸接點。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)計中，通常把焊接球節(jié)點作為

2、剛性節(jié)點來處理，而螺栓球節(jié)點作為鉸接節(jié)點處理，認(rèn)為螺栓球節(jié)點不具有抗彎能力，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，做改進(jìn)得到一種新型空間網(wǎng)格裝配式節(jié)點。該新型節(jié)點構(gòu)造簡單，復(fù)雜工藝在工廠完成，工程現(xiàn)場通過螺栓組裝，施工方便。為了得到節(jié)點的力學(xué)性能，以及節(jié)點各參數(shù)對節(jié)點力學(xué)性能的影響，本文對20個不同截面、不同螺栓間距、不同螺栓直徑、不同鋼管壁厚的原型節(jié)點，進(jìn)行加載試驗研究。
　　將節(jié)點試驗

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，以驗證有限元數(shù)值模擬方法的合理性，并分析得出節(jié)點各參數(shù)對其受力性能的影響。通過有限元模擬，分析新型節(jié)點平面外和平面內(nèi)轉(zhuǎn)動剛度，以及墊片對節(jié)點受力性能的影響。根據(jù)對20個不同參數(shù)試驗構(gòu)件的破壞形態(tài)進(jìn)行分析，本文最后給出該新型節(jié)點的構(gòu)造尺寸，對工程應(yīng)用給以參考。
　　本文的創(chuàng)新點主要有:
　　(1)本文結(jié)合實際索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)工程中節(jié)點，對節(jié)點進(jìn)行改進(jìn)，得到一種新型的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點。該

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