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焊接矩形管结构设计中的关键问题是节点的受力性能.利用非线性有限元分析方法,采用典型节点分析与较大规模几何参数分析相结合的研究手段,对等宽K型间隙 方管节点的静力工作性能进行了研究.不仅跟踪了节点荷载－位移曲线的全过程,而且全面考察了主要参数对节点刚度、极限承载力、变形、失效模式等方面的影 响,并将分析结果与CIDECT公式计算结果相比较,得出控制此类节点的失效模式主要是弦杆的整体剪切失效、“有效宽度”失效、腹板局部承压破坏以及这几 种破坏形式的混合模式.
在Murray模型的基础上,采用Von Mises屈服准则,推导了在轴向压力影响下的倾斜塑性铰线承载力公式.建立了在弦杆轴向压力影响下,直接焊接T型方管节点抗轴压的塑性铰线模型.得出的 节点承载力公式与规范(IIW、欧洲、AWS)采用的经验公式、非线性有限元计算结果及实验结果吻合较好,从而在理论上完善了T型方管节点的抗压塑性 铰线模型.
采用非线性有限元分析方法研究 了等宽T型方管节点的破坏模式 ,各几何参数及弦杆所受轴压荷载对节点性能的影响。将新修订的《钢结构设计规范》 (GB5 0 0 17-2 0 0 3 )中等宽T型方管节点的设计公式与国外普遍采用的设计公式、有限元计算结果及实验结果进行了比较。结果表明 ,我国钢结构设计规范给出的设计公式是合理可行的。
