Q690人字柱與橫撐相貫節(jié)點轉動剛度研究.pdf

1、在鋼管塔結構的設計中,對節(jié)點的剛度的研究極為重要,當節(jié)點的剛度不能達到整體結構對節(jié)點剛度的要求時,則要對節(jié)點采取加強措施。而加強后就不能再用加強之前的公式進行驗算,國內外的規(guī)范中很少涉及加強節(jié)點的設計公式,對其研究具有理論意義。另外由于高強鋼強度高,在相同設計荷載下可以減小構件斷面,從而節(jié)省材料,有較高的經濟效益,在橋梁、電力塔架和大跨空間等結構中得到了廣泛的應用,所以,對Q690相貫節(jié)點加強后受力性能的研究有著很重要的現(xiàn)實意義。本文從

2、試驗和數(shù)值分析兩方面對Q690高強鋼人字柱與橫撐相貫節(jié)點的轉動剛度進行了研究。
　　(1)選取某設計院設計的鋼管構架中的人字柱與橫撐相貫節(jié)點1:1模型設計4組8個節(jié)點試件,其中未加強型為兩個試件,瓦形板加強型兩個,內隔環(huán)加強型兩個,內套筒加強型兩個,參考歐洲規(guī)范對節(jié)點轉動剛度的定義及剛性節(jié)點、半剛性節(jié)點、鉸接節(jié)點的判定準則,初步研究了不同的加強方式對節(jié)點轉動剛度性能的影響,并對比分析了不同的加強方式之間節(jié)點轉動剛度的差異。

3、　　(2)應運ANSYS有限元軟件,以試驗數(shù)據為基礎驗證了有限元模型的準確性,并且分析了不同加載方式及主管長度對節(jié)點剛度的影響;對不同加強方式的節(jié)點進行變參數(shù)分析,研究不同參數(shù)對節(jié)點轉動剛度的影響大小,對初始剛度的不同計算方法進行了對比分析,選取合適的初始剛度的提取辦法;最后,以標準模型為基礎研究了軸壓比對各個節(jié)點模型的轉動剛度的影響。
　　(3)研究結果表明,加強板/環(huán)對人字柱與橫撐相貫節(jié)點的轉動剛度性能雖然有較大幅度的提高,但

4、是依照歐洲規(guī)范中給出的判定準則,加強后的節(jié)點仍然屬于半剛性節(jié)點;加強板的厚度是影響瓦形板加強型相貫節(jié)點和內套筒加強型相貫節(jié)點初始剛度的主要因素,兩者比較,內套筒加強型節(jié)點的延性較差,其破壞屬于脆性破壞,推薦瓦形板型加強方式。內隔環(huán)的環(huán)寬和間距都能影響內隔環(huán)加強型相貫節(jié)點的初始剛度,其中環(huán)寬對初始剛度的影響更加顯著,并且,內隔環(huán)的設置應盡量靠近節(jié)點域支管上下邊緣處。與其它兩種加強方式比較,內隔環(huán)加強型剛度和延性性能最好,推薦此種加強方式為