圆支管—H型钢弦杆KT型相贯节点承载力研究

摘要

相贯节点具有承载力高、便于施工等特点而广泛用于机场、火车站、厂房等大跨度结构中。目前国内外学者对相贯节点进行了大量研究，但针对型钢弦杆与圆钢管腹杆组成的相贯节点却很少有人涉及。本文以圆支管—H型钢弦杆KT型搭接相贯节点为研究对象,通过试验和分析研究其受力性能。 论文根据实际工程设计两个新型的圆支管—H型钢弦杆KT型搭接相贯节点试件，分别为设置和不设置横向加劲板两种情形，并根据节点中不同方向的杆件设计一个加载反力架，在此基础上通过液压千斤顶进行加载试验，得到了两个节点试件的极限承载力和破坏形式。同时，论文利用ANSYS有限元软件中的壳单元建立了试件的有限元模型，在考虑材料非线性和几何非线性的情况下对两个节点进行承载力分析，并与试验结果进行比较，两者相符较好，验证了论文有限元建模方法的正确和合理性。 另外，论文还提出几种KT型节点的加强和改进方法。其一为在弦杆上翼缘设置垫板加强，这样腹杆荷载经垫板作用后再传给弦杆，改善了弦杆上翼缘的应力集中现象。其二为腹杆之间设置节点板，通过节点板协调腹杆荷载，以提高节点的整体承载力。最后，本文还针对有端部横向加劲板的节点提出改进措施，即改变加劲板位置使其靠近腹杆轴线，可增加了节点的刚度。上述方法本文均采用有限元软件进行了分析，证明了改进措施增加了节点刚度，且提高了节点承载力。 本文的研究成果表明节点的破坏模式与其承载力机理有关。一般情况下节点弦杆的轴向刚度远大于径向刚度，弦杆主要通过上翼缘弯曲变形承担腹杆传递荷载，节点因弦杆上翼缘弯曲变形过大发生塑性破坏。对弦杆径向进行加强，弦杆主要通过弦杆的剪力承担腹杆荷载，节点的承载力由受拉力作用的腹杆控制。

目录

第1章 绪论

1.1概述

1.2钢管结构连接方式形式

1.3相贯节点分类

1.4相贯节点研究方法和研究现状

1.5相贯节点研究成果

1.6有待进一步研究的问题

1.7本文的研究内容

第2章 圆支管-H 型钢弦杆KT型节点承载力试验研究

2.1工程背景

2.2试验目的

2.3试验方案

2.4 试验现象

2.5 数据分析

2.6 对比分析

2.7 小结

第3章 圆支管—H型钢弦杆相贯节点承载力有限元分析

3.1引言

3.2非线性有限元分析理论

3.3有限元建模方法

3.4有限元分析

3.5有限元与试验结果比较

3.6小结

第4章 KT型相贯节点加强以及改进措施研究

4.1前言

4.2 KT型相贯节点垫板加强分析

4.3 KT型相贯节点节点板加强

4.4 KT型节点改进措施分析

4.5小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果