管板节点受压极限承载力分析及足尺试验研究

摘要

本文研究的主要内容为管板节点受压极限承载力非线性分析和足尺试验研究两部分。 管板节点是管结构中一种混合节点形式，在实际工程中发挥了在特殊场合代替相贯节点、焊接空心球节点的作用。本文采用通用有限元程序ANSYS对管板节点进行了非线性有限元分析研究。分析时考虑了三个无量纲参数，钢板插入钢管深度Lw与钢管直径之比β；钢板长度与钢板厚度之比γ；钢板宽度与钢板厚度之比τ。研究这三个参数对该类节点破坏模式和极限承载力的影响。 管板球节点是管板节点应用于大跨结构的加强形式。本文采用ANSYS对管板球节点进行了非线性有限元分析研究。分析时考虑了三个无量纲参数，空心球外径D与壁厚t的比值δ；空心球外径D与钢板厚tP的比值θ；连接钢管外径d与空心球外径D之比(ψ)。研究这三个参数对该类节点破坏模式和极限承载力的影响。 试验研究是研究管节点极限承载力性能最重要的方法。在实际工程中，管板节点的尺寸一般比较大，而小尺寸的试件很难准确模拟实际情况，所以足尺试验研究则更具研究意义。本文对3个管板节点，进行了静力单调加载的足尺试验，得到了其破坏模式和极限承载力。并将试验结果与有限元分析结果进行了比较，分析了偏差产生的原因。本文的试验研究为国际节点数据库增添了足尺节点试验数据。 本文根据有限元分析的结果，提出管板节点计算的简化公式，为管板节点极限承载力设计计算公式的进一步完善提供了有意义的参考，同时对实际工程也有一定的参考价值。

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第1章绪论

第2章管板节点受压极限承载力性能研究

第3章管板节点足尺试验研究

结论

参考文献

附录A攻读学位期间发表的论文

致谢