端部构造对单边连接单角钢压杆承载力影响研究

摘要

单角钢因其良好的连接性能，在钢结构屋架、塔架中得到广泛应用，其中单边连接单角钢虽然连接简单，但其受力复杂，属于双向压弯构件。对此类构件的设计，国内外规范多将其作为轴压杆设计，并考虑荷载偏心及端部约束的影响，但各国规范计算结果差别较大，这主要是由于端部构造复杂，各国规范对其影响承载力的考虑不一致。故本文将研究端部构造对单边连接单角钢压杆承载力的影响。
　　本文对单边连接等边及不等边角钢进行研究，探究端部构造对构件承载力的影响规律。首先建立考虑初弯曲、残余应力的有限元模型，并利用已有试验进行验证；然后对端部焊接和螺栓连接不同细部构造的构件进行有限元分析，对比端部焊接与螺栓连接构件承载力差异，并研究螺栓位置及节点板尺寸对构件承载力的影响；最后对等边及不等边角钢各六种截面类型的单边连接单角钢压杆进行非线性屈曲分析，求取其极限承载力。
　　研究结果表明，端部两个及两个以上螺栓连接与焊接构件承载力相当，单螺栓单边连接等边角钢及长肢连接不等边角钢较双螺栓连接构件承载力降低幅度达15％，单螺栓短肢连接不等边角钢承载力降低幅度高达50%；参数分析表明螺栓位置对构件承载力影响较小，节点板厚度及宽度对不同长细比构件承载力影响程度不同，且节点板厚度较宽度对承载力影响更大。
　　本文对单螺栓单边连接单角钢压杆承载力提出了计算建议，根据数值计算结果拟合得到单边连接单角钢压杆等效长细比计算公式，并与已有试验数据对比，证明了该公式有较强的适用性。

目录

声明

1 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外单角钢压杆研究现状

1.3本文研究内容与方法

2 单边连接单角钢压杆整体稳定理论与设计方法分析

2.1单边连接单角钢压杆整体稳定理论

2.2规范设计方法

2.3各国规范计算方法比较

2.4本章小结

3 单边连接单角钢压杆有限元模型

3.1 ABAQUS软件简介

3.2有限元分析基本方法

3.3有限元分析模型

3.4有限元模型验证

3.5本章小结

4 端部构造对单边连接单角钢压杆承载力的影响

4.1构件设计

4.2端部焊接与螺栓连接单角钢压杆比较

4.3参数分析

4.4单螺栓单边连接单角钢压杆承载力计算

4.5单边连接单角钢压杆承载力计算方法建议

4.6本章小结

5 结论与展望

5.1本文主要结论

5.2后续研究工作展望

致谢

参考文献