大型全焊接預(yù)應(yīng)力錨固節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究.pdf

1、全焊接整體節(jié)點(diǎn)是一種適用于桁架橋梁中的新型節(jié)點(diǎn)，具有整體性好、外觀簡(jiǎn)潔、節(jié)省鋼材、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)。但全焊整體節(jié)點(diǎn)也存在著焊縫密集交叉、約束應(yīng)力及焊接殘余應(yīng)力較大、應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯等缺點(diǎn)。目前我國(guó)鐵路或公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中尚無(wú)關(guān)于此類(lèi)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)規(guī)定。本文以上海市重大工程項(xiàng)目——閔浦二橋中的典型全焊接整體節(jié)點(diǎn)(包括上弦節(jié)點(diǎn)JS15、下弦節(jié)點(diǎn)JX18)，開(kāi)展1：3模型節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)荷載工況、超載工況及破壞荷載工況下的受力全過(guò)程試驗(yàn)研究，在此基

2、礎(chǔ)上，進(jìn)行了非線性有限元分析與關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化分析，最后提出了有關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)建議。本文的研究工作主要包括以下三個(gè)部分： 一、試驗(yàn)研究 通過(guò)全焊接節(jié)點(diǎn)(上弦、下弦節(jié)點(diǎn))的1：3縮尺模型試驗(yàn)，研究與分析其在1.0倍、1.3倍設(shè)計(jì)荷載及破壞荷載下的受力性能。重點(diǎn)考察了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)安全性、承載能力及節(jié)點(diǎn)區(qū)各板件上的Mises應(yīng)力分布。研究表明：在設(shè)計(jì)荷載工況及超載工況下，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)安全可靠，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求；節(jié)點(diǎn)板上，弦桿與腹桿之

3、間、左右腹桿之間的圓弧轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)一定的應(yīng)力集中現(xiàn)象；上、下翼板的應(yīng)力相比其他板件的要大。 二、非線性有限元分析 采用大型通用有限元軟件ABAQUS建立上弦節(jié)點(diǎn)JS15及下弦節(jié)點(diǎn)JX18的有限元模型，得到了各節(jié)點(diǎn)板件在設(shè)計(jì)荷載工況下的Mises應(yīng)力分布規(guī)律；并且在設(shè)計(jì)荷載工況下，上弦節(jié)點(diǎn)JS15與下弦節(jié)點(diǎn)JX18的試驗(yàn)值與ABAQUS計(jì)算值吻合良好，有限元軟件ABAQUS能準(zhǔn)確模擬結(jié)構(gòu)的受力過(guò)程，其計(jì)算結(jié)果可用于參數(shù)優(yōu)化分