單層折面空間鋼結(jié)構(gòu)中圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)剛度試驗(yàn)

對(duì)中國(guó)、美國(guó)和歐盟鋼管節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)范做了深入研究,從節(jié)點(diǎn)分類(lèi)、破壞模式和極限承載力方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較,并結(jié)合工程實(shí)例給出了設(shè)計(jì)建議:增大壁厚是提高節(jié)點(diǎn)承載力的最有效的方法之一,增大支管與主管管直徑的比值可提高節(jié)點(diǎn)承載力。

1 《空間鋼結(jié)構(gòu)》課程論文 一、懸索結(jié)構(gòu) 天津泰達(dá)足球場(chǎng) 1、工程概況： 天津泰達(dá)足球場(chǎng)工程，位于天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)泰達(dá)大街北側(cè)，為國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)足球場(chǎng)， 是包括比賽場(chǎng)地、休息室、檢測(cè)室、多功能廳、新聞發(fā)布廳、貴賓包房、專(zhuān)賣(mài)店、餐廳等設(shè)施 的大型綜合體育場(chǎng)館。泰達(dá)足球場(chǎng)集中了最先進(jìn)的建設(shè)理念和手段，許多硬件設(shè)施不僅創(chuàng)造了 全國(guó)之最，在世界上也堪稱(chēng)一流，現(xiàn)已通過(guò)國(guó)際足聯(lián)驗(yàn)收，成為中超聯(lián)賽天津泰達(dá)足球隊(duì)的主 場(chǎng)。整個(gè)足球場(chǎng)基本上呈南北走向，占地面積70000m2，總建筑面積61000m2，可容納觀眾37859 人。無(wú)地下室，地上四層，局部五層?；A(chǔ)形式為[baike]預(yù)應(yīng)力管樁[baike]承臺(tái)基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu) 形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部鋼結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)使用年限為50年。 工程于2002年8月16日開(kāi)工，2004年4月23日竣工，現(xiàn)

本文介紹了18.5m相貫結(jié)點(diǎn)鋼管空間和桁梁的現(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷試驗(yàn)狀況，分析了試驗(yàn)結(jié)果，探討了這一新型結(jié)構(gòu)的工作性能，為進(jìn)一步研究和推廣這一新型結(jié)構(gòu)提供了可靠的試驗(yàn)依據(jù)。

通過(guò)建立y型圓鋼管節(jié)點(diǎn)有限元模型,對(duì)y型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度進(jìn)行單參數(shù)分析,同時(shí)對(duì)整個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度進(jìn)行回歸分析,得出y型圓鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的計(jì)算公式。

表1試驗(yàn)構(gòu)件尺寸 直徑d/mm 201.3 200.9 200.3 199.8 198.9 類(lèi)型 空鋼管 鋼管混凝土 構(gòu)件 hc-200-2.0a hc-200-2.0b c-200-2.0a c-200-2.0b c-200-3.0 長(zhǎng)度l/mm 400.0 397.5 401.0 400.0 398.0 厚度t/mm 1.98 2.00 1.99 2.00 2.98 混凝土 concrete 金偉良，張翔，陳駒 （浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院，浙江杭州310058） abstract:aseriesofstubcolumntestswereperformedonthin-walledcircleconcrete-filledtubes.thetestspecimensincludeshollowsteel tubesandc

薄壁圓鋼管混凝土軸壓試驗(yàn)研究——對(duì)于薄壁圓鋼管混凝土短柱進(jìn)行了軸壓試驗(yàn)研究，試驗(yàn)構(gòu)件為空鋼管以及相同尺寸的鋼管混凝土，記錄分析了構(gòu)件的試驗(yàn)現(xiàn)象、破壞形式、荷載一位移曲線(xiàn)。對(duì)所用自密實(shí)混凝土和耐候鋼做材性試驗(yàn)。結(jié)果顯示：未經(jīng)振搗的自密實(shí)混凝土能...

對(duì)于薄壁圓鋼管混凝土短柱進(jìn)行了軸壓試驗(yàn)研究,試驗(yàn)構(gòu)件為空鋼管以及相同尺寸的鋼管混凝土,記錄分析了構(gòu)件的試驗(yàn)現(xiàn)象、破壞形式、荷載-位移曲線(xiàn)。對(duì)所用自密實(shí)混凝土和耐候鋼做材性試驗(yàn)。結(jié)果顯示:未經(jīng)振搗的自密實(shí)混凝土能很好的填充鋼管并具有足夠的強(qiáng)度,薄壁鋼管混凝土破壞時(shí)鋼管有明顯的局部屈曲。并將試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算的承載力進(jìn)行了比較。

對(duì)8個(gè)圓鋼管橡膠混凝土軸心受壓短柱進(jìn)行試驗(yàn)研究,探討橡膠粉取代率和橡膠粉粒徑對(duì)圓鋼管橡膠混凝土承載力的影響。采用有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程包括:美國(guó)aci(2005)和aisc(2005)、日本aij(2008)、英國(guó)bs5400(2005)、歐洲ec4(2004)及中國(guó)dl/t5085—1999(1999)、db21/t1746—2009(2009)等對(duì)圓鋼管橡膠混凝土的承載力進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明:隨著橡膠粉取代率的增加和橡膠粉粒徑的增大,圓鋼管橡膠混凝土的承載力、剛度均有下降的趨勢(shì);上述各設(shè)計(jì)規(guī)程均能較好地計(jì)算圓鋼管橡膠混凝土短柱的承載力,且計(jì)算結(jié)果偏于安全,其中,dl/t5085—1999與圓鋼管橡膠混凝土短柱試驗(yàn)結(jié)果最為吻合。

對(duì)兩個(gè)不同焊接方式的空間ktt型圓管搭接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了靜力試驗(yàn),一個(gè)節(jié)點(diǎn)是所有腹桿沿節(jié)點(diǎn)相貫線(xiàn)全周焊接,另一個(gè)節(jié)點(diǎn)是被搭接的腹桿沿相貫線(xiàn)的部分周長(zhǎng)焊接。綜合比較了兩種節(jié)點(diǎn)在破壞模式、荷載-位移曲線(xiàn)、荷載-應(yīng)變曲線(xiàn)、mises應(yīng)力分布和節(jié)點(diǎn)承載力等方面的差異。研究結(jié)果顯示不同的焊接方式?jīng)]有引起節(jié)點(diǎn)承載力的顯著差別,但引起節(jié)點(diǎn)破壞模式的不同。這初步表明對(duì)非直接承受動(dòng)力荷載的圓管搭接節(jié)點(diǎn),被搭接的腹桿可考慮采用部分周焊。

對(duì)于圓鋼管構(gòu)件,由于空心薄壁的特點(diǎn),管件在徑向的剛度通常要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其軸向剛度。焊接相貫圓鋼管節(jié)點(diǎn)中,支管主要承受軸向荷載,從而導(dǎo)致主管要承受徑向作用力。此外,節(jié)點(diǎn)部位由于曲率不連續(xù)而帶來(lái)很大的應(yīng)力集中現(xiàn)象。這些原因造成管節(jié)點(diǎn)最常見(jiàn)的破壞方式是主管表面靠近焊接部位的局部屈曲或屈服破壞。為了提高管節(jié)點(diǎn)的承載能力,通過(guò)在主管表面焊接環(huán)口板的方式來(lái)提高主管在節(jié)點(diǎn)部位的徑向剛度,進(jìn)而提高管節(jié)點(diǎn)的靜力強(qiáng)度。通過(guò)對(duì)3個(gè)t型圓鋼管節(jié)點(diǎn)試件以及3個(gè)采用環(huán)口板加固的t型圓鋼管節(jié)點(diǎn)試件在軸壓作用下靜力承載力的試驗(yàn)測(cè)試,驗(yàn)證了環(huán)口板對(duì)提高管節(jié)點(diǎn)靜力強(qiáng)度的效果。試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明:由于環(huán)口板增加了主管在焊接部位的剛度,從而改變了管節(jié)點(diǎn)的破壞方式,將未加固節(jié)點(diǎn)在焊縫周?chē)钠茐霓D(zhuǎn)移到環(huán)口板周?chē)钠茐?可以有效地提高管節(jié)點(diǎn)的承載能力。

φ300.x20. 直徑d：300.mm壁厚t：20.mm材質(zhì)： φ200.x14. 直徑d1：200.mm壁厚t1：14.mm材質(zhì)： 夾角θ1：50度 偏心e：20mm 2 16mm -400kn-79 -200kn 二.主、支管的截面特性 主鋼管：面積a：17593mm2慣性矩ix：1.7e+08 支鋼管1：面積a1：8181mm2慣性矩i1x：3.6e+07 三.節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求驗(yàn)算 0.07<>-0.55~0.25ok! 0.67<>0.2~1ok! 7.530~150ok! 1、主管材料強(qiáng)度： 主管徑厚比λ=d/(2t)： 支管1徑厚比λ1=d1/t1： 支1主管厚比τ1=t1/

φ300.x20. 直徑d：300.mm壁厚t：20.mm材質(zhì)： φ200.x14. 直徑d1：200.mm壁厚t1：14.mm材質(zhì)： φ220.x14. 直徑d2：220.mm壁厚t2：14.mm材質(zhì)： 夾角θ1：50度夾角θ2：50度 偏心e：20mm間隙a：62mm 2 16mm16 -400kn-79 -200kn300 二.主、支管的截面特性 主鋼管：面積a：17593mm2慣性矩ix：1.7e+08 支鋼管1：面積a1：8181mm2慣性矩i1x：3.6e+07 支鋼管2：面積a2：9060mm2慣性矩i2x：4.8e+07 三.節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求驗(yàn)算 62mm>=28.0ok! 0.07<>-0.55~0.25ok! 0.67<>0.2~1ok! 0.7

推導(dǎo)了考慮焊縫尺寸情況下圓鋼管x型節(jié)點(diǎn)環(huán)向模型的強(qiáng)度公式,通過(guò)有限元軟件ansys模擬分析了相貫節(jié)點(diǎn)的受力情況,并對(duì)焊接過(guò)程中出現(xiàn)焊瘤缺陷的情況提出建議。

通過(guò)對(duì)3根不同偏心率的圓鋼管混凝土的受壓試驗(yàn),從組合材料的泊松比出發(fā),分別從不同角度深入地分析了此類(lèi)構(gòu)件中鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用。鋼管的約束作用主要取決于組合材料的泊松比大小及發(fā)生約束效應(yīng)的區(qū)域大小。

圓鋼管夾（jb/zq4519-97系列管子卡箍） ad0 公稱(chēng)通徑dn bd2d3ah1ad0 公稱(chēng)通徑dn bd2d3ah1h2 mminmmin 3025203/44010m1040703025203/44010m10407028 3028203/44010m1040703028203/44010m10407028 38322514010m10487638322514010m10487631 38342514010m10487638342514010m10487631 46383211/45010m10568646383211/45010m105686

圓鋼管夾（jb/zq4519-97系列管子卡箍） ad0 公稱(chēng)通徑dn bd2d3ah1ad0 公稱(chēng)通徑dn bd2d3ah1h2 mminmmin 3025203/44010m1040703025203/44010m10407028 3028203/44010m1040703028203/44010m10407028 38322514010m10487638322514010m10487631 38342514010m10487638342514010m10487631 46383211/45010m10568646383211/45010m105686

圓鋼管通用規(guī)格表

目前輸電鐵塔中的圓截面鋼管應(yīng)用較多,首先介紹了鋼管節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)措施,表明內(nèi)加勁環(huán)是一種很好的加強(qiáng)措施。然后采用有限元ansys軟件著重對(duì)空間kk型圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)加勁前和加勁后的極限承載力進(jìn)行研究,通過(guò)分析比較,得出結(jié)論,為實(shí)際工程提供參考。

進(jìn)行了3個(gè)剪跨比為1.5的圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱和1個(gè)鋼筋混凝土對(duì)比試件的擬靜力試驗(yàn)研究,試驗(yàn)中的主要參數(shù)為軸壓比(0.35,0.45和0.55)。試驗(yàn)結(jié)果表明:鋼筋混凝土短柱的破壞模式為剪切破壞,延性和變形能力很差;圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的破壞模式為彎曲破壞,延性和變形能力優(yōu)越。外包鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用限制了核心混凝土的受剪開(kāi)裂,改變了鋼筋混凝土短柱的破壞模式,顯著提高了鋼筋混凝土短柱的受剪承載力、延性、變形能力和耗能性能。隨軸壓比的提高,圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的水平承載力提高,延性系數(shù)降低,但軸壓比對(duì)圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的極限變形能力無(wú)明顯影響。對(duì)鋼管的彈塑性應(yīng)力分析結(jié)果表明:水平荷載施加過(guò)程中,鋼管并未受剪屈服。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了圓鋼管約束鋼筋混凝土短柱的荷載-位移恢復(fù)力模型,提出了設(shè)計(jì)建議,可為工程實(shí)踐提供參考。

建筑結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚壁圓鋼管

近年來(lái),對(duì)建筑結(jié)構(gòu)用圓形鋼管提出了高強(qiáng)度化和大斷面化的要求。建筑鋼結(jié)構(gòu)的使用特別重視鋼管的屈服強(qiáng)度(ys)和屈強(qiáng)比(yr)。jfe鋼鐵公司對(duì)鋼板的目標(biāo)特性和鋼管的制造工藝進(jìn)行了研究,開(kāi)發(fā)出了采用高性能厚鋼板制造的抗拉強(qiáng)度為550~780mpa級(jí)(屈服強(qiáng)度385~630mpa級(jí))的圓形鋼管,能夠提供滿(mǎn)足多種設(shè)計(jì)要求的低、高yr(高ys)鋼管。

對(duì)t型鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了低周往復(fù)荷載的試驗(yàn)研究,加載方式為對(duì)主管施加固定軸向荷載,對(duì)支管施加循環(huán)軸向荷載。試驗(yàn)對(duì)象包括4個(gè)鋼管混凝土相貫節(jié)點(diǎn)和1個(gè)鋼管相貫節(jié)點(diǎn)。通過(guò)試驗(yàn)得到了節(jié)點(diǎn)沿著焊縫處應(yīng)力分布情況和極值應(yīng)力點(diǎn)的位置,以及試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的破壞模式、耗能能力、剛度和極限承載能力。結(jié)果表明,主管中灌入混凝土改變了節(jié)點(diǎn)的破壞模式;鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)要小于鋼管節(jié)點(diǎn);鋼管內(nèi)灌入混凝土有效提高了節(jié)點(diǎn)的極限承載能力和抗側(cè)移剛度,但節(jié)點(diǎn)的滯回性能有所降低。