軸力作用下內(nèi)置加勁環(huán)T形管節(jié)點(diǎn)抗沖擊性能研究.pdf

1、管節(jié)點(diǎn)憑借自身輕、傳力途徑明確、經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑、道路橋梁和海洋平臺。國內(nèi)外對研究管節(jié)點(diǎn)承受靜力荷載的力學(xué)特性已趨于成熟，而關(guān)于動力荷載下的力學(xué)特性研究并不完善。地震、爆炸、撞擊等偶然荷載對管結(jié)構(gòu)造成的局部損傷和整體破壞時(shí)有發(fā)生，雖然國內(nèi)外對管結(jié)構(gòu)抗沖擊進(jìn)行了大量的試驗(yàn)探究，但存在局限性，重要的一點(diǎn)是忽略了管結(jié)構(gòu)遭受沖擊荷載前一直承受軸壓力作用，這種潛在的軸壓力作用與鋼管抗沖擊特性聯(lián)系緊密。因此，探究管節(jié)點(diǎn)在軸力作用下

2、的抗沖擊性能尤為重要。本文針對管節(jié)點(diǎn)在軸力作用下遭受沖擊荷載的局部抗沖擊性能比較差的現(xiàn)狀，采用了內(nèi)置加勁環(huán)局部加強(qiáng)的方法，同時(shí)結(jié)合試驗(yàn)研究和有限元分析，揭示了內(nèi)置加勁環(huán)加強(qiáng)管節(jié)點(diǎn)在主管受壓下的抗沖擊工作機(jī)理。主要工作和結(jié)論如下：
　　1．軸壓力作用下管節(jié)點(diǎn)的落錘沖擊試驗(yàn)研究。通過對2個普通試件和3個內(nèi)置加勁環(huán)加強(qiáng)試件的抗沖擊試驗(yàn)研究，確定不同參數(shù)下加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)和未加強(qiáng)管節(jié)點(diǎn)的破壞模式，并計(jì)算殘余變形；通過分析沖擊力、位移、應(yīng)變等抗沖擊

3、性能指標(biāo)，并將未加強(qiáng)和加強(qiáng)管節(jié)點(diǎn)的抗沖擊指標(biāo)比較分析，得到了內(nèi)置加勁環(huán)加強(qiáng)方式的有效性。
　　2．有限元模型的驗(yàn)證。運(yùn)用ABAQUS軟件建立5組T形管節(jié)點(diǎn)落錘沖擊模型。通過對已有文獻(xiàn)結(jié)果和本文試驗(yàn)結(jié)果的比較，驗(yàn)證有限元模型的可靠性，為后文管節(jié)點(diǎn)在軸壓力作用下的抗沖擊機(jī)理分析提供條件。
　　3．管節(jié)點(diǎn)抗沖擊工作機(jī)理研究。采用等面積軸方法，區(qū)分了未加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)和內(nèi)置加勁環(huán)加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)在沖擊過程中的局部凹陷位移和整體彎曲位移，并確定兩者的