浅谈圆钢管n型相贯节点滞回性能研究

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1、天津大学硕士学位论文圆钢管N型相贯节点滞回性能研究姓名：白林佳申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：尹越20070601摘要钢管结构的相贯节点具有构造简单、外观明快等优点，随着多维数控切割技术的发展，相贯节点逐渐成为钢管结构最常用的节点形式之一。近年来，圆钢管相贯节点的静力承载力得到了广泛的关注，通过理论分析和节点试验得到的承载力计算公式已被相关规范采用，但对圆钢管相贯节点滞回性能的研究相对较少。我国是一个多地震国家，处于地震区内的结构都可能受到地震荷载的作用，节点在地震荷载作用下的反应将直接影响整体结构的抗震性能，因此通过相

2、贯节点滞回性能的理论分析和试验研究，对相贯节点的抗震性能进行评价是十分必要的。本文以北戴河火车站无柱雨棚立体钢桁架为背景，通过有限元分析和低周反复荷载试验，对圆钢管N型相贯节点的滞回性能进行了研究，得到了节点的滞回曲线，确定了主管外贴钢板和内灌混凝土等加强措施对节点在低周反复荷载作用下的滞回性能、破坏形式的影响，对不同形式的圆钢管N型相贯节点的节点承载率、首次屈服位移和荷载及节点延展率等性能进行了比较和评价，另外，考察了二次焊接引起的主管热影响区材性变化及其对节点滞回性能的影响。研究得出的主要结论如下：(1)普通圆钢管N型相贯节点

3、和采用主管外贴钢板及内灌混凝土等加强措施的圆钢管N型相贯节点均具有较好的滞回性能，可以满足结构抗震的要求；(2)焊接过程使主管焊接热影响区内的钢材变脆，表现为屈服应力增大，伸长率减小，但钢材性能变化不大，对圆钢管N型相贯节点滞回性能的影响较小；(3)有限元分析与低周反复荷载试验结果吻合较好，能有效、准确地反应节点的滞回性能；(4)主管外贴钢板或内灌混凝土等加强措施限制节点域内钢材的塑性发展，降低节点域的延性和滞圆性能，但在反复荷载作用下，节点将在支管管端等部位发展塑性，保持节点整体的滞回性能。关键词：圆钢管N型相贯节点滞回性能节点

4、试验有限元分析二次焊接钢管混凝土加强钢板ABSTRACTWiththeadvantageofsimpleconstructionandappearance，tubularjointhasbecomeanimportantkindsofjointsforcircularhollowsections(CHS)structures．Recently，lotsofresearchhasbeencarriedoutfortheloadcapacityoftubularjoints．Designequationsfromtheoretical

5、andexperimentalstudieshavebeenadoptedbyrelatedcodes．However，littleworkshasbeendoneonthehysteretiebehavioroftubularjoints．Chinaisacountrywithfrequentearthquakes．Allstructuresinseismiczonesshouldbedesignedtoresisttheactionofearthquake．Theperformanceofthejointsunderearth

6、quakewillaffecttheoverallseismicbehaviorofthestructures．Therefore，itisnecessarytounderstandtheseismicbehavioroftubularjointsthroughthestudyoftheirhystereticbehavior．Inthisstudy，thetrianglesteeltrussstructureofBeidaiheTrainStationwastakenaSacasestudy。Thehystereticbehav

7、ioroftubularN-jointswasstudiedbyexperimentsandfiniteelementanalysis．Thehystereticcurvesofthejointsweredetermined．Theeffectofcoverplateandin—filledconcreteonthehystereticbehaviorandfailuremodesofthejointswasinvestigated．Theloadcapacityratio，thefirstyielddisplacementand

8、forceandtheductilityratiowereevaluatedandcomparedforfourtypesoftubularN-joints．Theeffectofwieldingonsteelpropertyandhysteret