K形矩管外套强化节点承载力数值分析.pdf

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1、四川建筑科学研究第36卷第4期SichuanBuildingScience2010年8月K形矩管外套强化节点承载力数值分析闰雁军，余志祥，许浒，赵世春(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：矩管桁架在节点区域容易出现主管管壁的局部屈曲和撕裂，针对该问题的强化解决方式，结合某铁路客运站房钢结构工程，提出了矩管桁架节点局部强化的工艺力学性能问题。设计了总共112个数值分析模型，基于微动力阻尼非线性静力方法，分析了K形外套加强节点、无加强节点的力学性能，研究了外套加强的优越性；通过改变节点的设计参数f，卢，研究节点承载力性能的差异，给出外套管构造参数，

2、D取值的范围及其适用条件。数值分析结果表明，外套加强节点具有良好的工艺力学性能，可供工程设计参考。关键词：矩管桁架；K形节点；Pb套加强节点；工艺力学中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：1008—1933(2010)04—020—05NumericalanalysisonbearingcapacityabouttheoutersleeveK-jointofrectangularpipetrussYANYanjun，YUZhixiang，XUHu，ZHA0Shichun(SchoolofCi、ri1Engineering，SouthwestJiaoton

3、gUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Localbucklingandtearingeasilyhappeninthechordnoderegionofregulartrusspipestructure．Accordingtothesteelstructureofthepassengerprojectofahigh—speedrailwaystation，proposethequestionwiththemechanicalpropertiesoftubenodeslocallystrengthened．Basedon

4、micro—dynamicdampingcoe~cientmethod，researchthemechanicalpmpertiesof112modelsincludingoutersleeveK-jointsandnon-strengthennodes，thengettingtheconclusionthattheoutersleevenodeisbetter．Onthisbasis，thepaperstudiestheinfluenceofchangingdesignatedparameters(7．，)tonodebearcapacityandfailur

5、emodesofoutersleevenodes，andproposesthescopeofthegeometricparameters(，D)inoutersleevenodesandtheirappliedconditions．StaticnumericalanalysisresultsshowthatthemechanicalpropertiesoftheoutersleeveK~ointaregoodintheproposedrangeofparametersandcanbeusedasreferencefortheengineeringdesign．K

6、eywords：pipetruss；K-joint；outersleevenode；technologicalmechanics程引，采用试验和数值计算结合的方式，对矩管桁0引言．架节点强化处理构造的工艺力学问题进行了研究。矩管桁架是现代钢管桁架结构的重要形式，对已完成的试验表明，强化套管方式具备良好的工艺平面K形节点极限承载力的研究，国内外学者做了力学性能。然而，我国的钢结构设计规范尚未对此不少工作，取得了一些成果J。实际工程中，矩管种节点强化方式给予明确的规定，但个别文献对该桁架多用于一些大跨、重载屋盖结构的方案选型，由加强方式有所提及J。为了进一步研究K形

7、矩管于杆件板面具有横向受弯、冲切等受荷特点，节点的外套加强节点的受力性能及破坏特征，根据经试验抗力性能往往不如圆管桁架相贯节点优越，典型特验证的数值计算参数，对该类节点进行扩展性研究；征就是容易出现主管管壁的局部屈曲和撕裂，但在并改变设计参数，分析其影响规律，确定外套加强节节点区域以外，主管的应力往往较小。因此，综合经点构造参数的取值范围(图1)。本文工作是课济与安全考虑，通常，仅针对节点局部区域进行强化题_2。的后续扩展研究，模型设计基于实际工程节点处理即可。结合某大型铁路客运站房钢结构工的缩尺抽象简化。1数值模型收稿日期：2009-07-231．1几何参数设

8、置作者简介：闫雁军(19