圓鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)承載力與實(shí)用設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院博士學(xué)位論文圓鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)承載力與實(shí)用設(shè)計(jì)方法研究姓名：薛萬(wàn)里申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：張其林20080901圓鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)承載力與實(shí)用設(shè)計(jì)方法研究通過(guò)對(duì)控制面上的應(yīng)力特征進(jìn)行的深入研究，得到了控制面控制應(yīng)力是豎向剪應(yīng)力這一重要而有意義的結(jié)論；分析了影響節(jié)點(diǎn)承載力的絕對(duì)參數(shù)和無(wú)量綱參數(shù)的關(guān)系，確定了影響的主要參數(shù)，為后續(xù)章節(jié)的研究做了鋪墊；最后，通過(guò)計(jì)算得到了不同節(jié)點(diǎn)規(guī)格在鋼材理想彈塑性和

2、彈塑性帶線(xiàn)性強(qiáng)化模型下的極限和屈服承載力，同種規(guī)格節(jié)點(diǎn)在Q235B和Q345B材質(zhì)下的極限承載力，這些都為本文研究目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和后續(xù)實(shí)用計(jì)算方法的回歸公式的提出提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。理論分析：利用正交設(shè)計(jì)法和概率統(tǒng)計(jì)的直觀分析和F檢驗(yàn)法，分析了影響受拉、受壓球節(jié)點(diǎn)屈服和極限承載力的幾何和力學(xué)參數(shù)的影響顯著性問(wèn)題，從理論上確定了承載力的影響因子，從而回答了球體鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)是否與受壓承載力有關(guān)的問(wèn)題，驗(yàn)證了有限元對(duì)球體破壞機(jī)理的分析結(jié)論，

3、并為后續(xù)簡(jiǎn)化理論分析和實(shí)用設(shè)計(jì)公式的建立提供了函數(shù)自變量選取的依據(jù)；依據(jù)沖切原理和能量法原理，對(duì)球節(jié)點(diǎn)的極限承載力進(jìn)行了理論分析，通過(guò)和試驗(yàn)結(jié)果、有限元分析結(jié)果的比照，驗(yàn)證了理論分析的正確性，為有限元分析結(jié)論提供了理論保證。破壞性試驗(yàn)研究：對(duì)2種規(guī)格2種材質(zhì)的20個(gè)球節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比型的破壞性試驗(yàn)，直觀地了解球節(jié)點(diǎn)的破壞模態(tài)，印證了有限元和理論對(duì)破壞機(jī)理的分析，檢驗(yàn)了有限元和理論分析的計(jì)算結(jié)果，為有限元分析和理論分析提供了試驗(yàn)論證；每種工

4、況2～3組試驗(yàn)規(guī)避了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散對(duì)研究結(jié)論帶來(lái)的偏差；破壞性試驗(yàn)研究也為網(wǎng)架、網(wǎng)殼規(guī)程公式和本文建議公式的適用性、安全可靠性的檢驗(yàn)提供了準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。承載力實(shí)用計(jì)算方法：在有限元分析、理論研究和試驗(yàn)論證基礎(chǔ)上，采用概率統(tǒng)計(jì)分析手段，以極限承載力數(shù)據(jù)下包絡(luò)線(xiàn)為目標(biāo)，提出了更加合理和科學(xué)的承載力實(shí)用計(jì)算公式；運(yùn)用以往63組試驗(yàn)數(shù)據(jù)和20組本文試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在概率統(tǒng)計(jì)的意義上進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了本文建議公式的適用性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性