论文部分内容阅读
对于圆钢管构件,由于空心薄壁的特点,管件在径向的刚度通常要远远小于其轴向刚度。焊接相贯圆钢管节点中,支管主要承受轴向荷载,从而导致主管要承受径向作用力。此外,节点部位由于曲率不连续而带来很大的应力集中现象。这些原因造成管节点最常见的破坏方式是主管表面靠近焊接部位的局部屈曲或屈服破坏。为了提高管节点的承载能力,通过在主管表面焊接环口板的方式来提高主管在节点部位的径向刚度,进而提高管节点的静力强度。 本文通过试验测试和有限元分析对环口板加固T型圆钢管试件在轴向力作用下的承载力进行了研究,具体工作包括以下几方面:(1)通过对7个未加固T型圆钢管节点试件以及7个采用环口板加固的T型圆钢管节点试件在轴向力作用下静力承载力的试验测试,验证了环口板对提高管节点静力强度的效果。(2)运用有限元方法建立模型对试验试件进行了模拟分析,通过破坏模式和荷载变形曲线的对比验证了有限元模型的准确性。(3)运用有限元方法进行参数分析,得到了各个几何参数对承载力的影响。参数包括支管直径与主管直径比β,主管直径与2倍主管壁厚的比γ,主管管壁厚度t0,环口板厚度与主管管壁厚之比τc和环口板长度与支管直径之比 lc/d1。(4)通过参数分析结果,运用曲线拟合方法拟合预测轴向力作用下的环口板加固管节点的极限承载力的参数公式。通过误差分析,证明用参数公式预测承载力是可靠的并且准确的。 另外,本文对环口板加固T型圆钢管节点在平面内弯矩作用下的承载力进行了有限元模拟,发现环口板加固节点的承载力相较于未加固节点得到了很大提高。进而通过大量的参数分析,提出了预测环口板加固T型管节点受弯承载力的参数公式。通过误差分析,验证了参数公式的准确性。