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【6h】

主次梁承壓型高強(qiáng)度螺栓連接節(jié)點(diǎn)受力性能研究

 

目錄

文摘

英文文摘

聲明

第1章導(dǎo)論

1.1本課題研究的目的和意義

1.2高強(qiáng)度螺栓連接發(fā)展概況

1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.4研究內(nèi)容與研究方法

1.4.1研究內(nèi)容

1.4.2研究方法

第2章高強(qiáng)度螺栓連接性能和計(jì)算

2.1高強(qiáng)度螺栓連接性能

2.2承受靜載的承壓型連接的基本特性

2.3常規(guī)高強(qiáng)度螺栓連接計(jì)算方法

2.3.1承壓型高強(qiáng)度螺栓規(guī)范計(jì)算

2.3.2螺栓群的抗剪計(jì)算

2.3.3次梁與主梁的連接計(jì)算

2.4本章小結(jié)

第3章高強(qiáng)度螺栓連接有限元分析

3.1有限元法的簡單回顧

3.2非線性有限元分析

3.2.1 ABAQUS分析模型的組成

3.2.2 ABAQUS有限元分析步驟介紹

3.2.3單個(gè)螺栓和螺栓群連接分析

3.2.4主次梁連接構(gòu)件分析

3.3常規(guī)方法和有限元分析結(jié)果對比

3.3.1螺栓群結(jié)果對比

3.3.2主次梁節(jié)點(diǎn)連接結(jié)果對比

3.4本章小結(jié)

第4章高強(qiáng)度螺栓連接構(gòu)件試驗(yàn)研究

4.1概況

4.2螺栓材性試驗(yàn)

4.2.1單個(gè)螺栓連接構(gòu)件抗剪試驗(yàn)

4.2.2高強(qiáng)度螺栓拉伸試驗(yàn)

4.3螺栓群連接構(gòu)件試驗(yàn)

4.4主次梁節(jié)點(diǎn)連接試驗(yàn)

4.5本章小結(jié)

第5章理論與試驗(yàn)結(jié)果分析

5.1理論與試驗(yàn)結(jié)果對比

5.2建立高強(qiáng)度螺栓抗剪連接的計(jì)算方法

第6章結(jié)論與展望

6.1結(jié)論

6.2展望

參考文獻(xiàn)

致 謝

附錄 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

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摘要

鋼結(jié)構(gòu)建筑中的各種構(gòu)件需要在工廠或工地結(jié)合在一起,才能成為完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。鋼結(jié)構(gòu)之間的連接,即鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接是鋼結(jié)構(gòu)工程中的重點(diǎn)。許多鋼結(jié)構(gòu)事故及震害都表明鋼結(jié)構(gòu)大多是由于節(jié)點(diǎn)首先破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體破壞。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不僅對結(jié)構(gòu)安全有重要的影響,而且直接影響鋼結(jié)構(gòu)的制作、安裝和造價(jià)。因此節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)。螺栓連接是常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)的連接中最常用的一種方式。在螺栓連接中又分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接,其中高強(qiáng)度螺栓連接又有摩擦型螺栓連接和承壓型螺栓連接。 本文在簡述高強(qiáng)度螺栓節(jié)點(diǎn)連接的發(fā)展概況、研究現(xiàn)狀和連接性能后,重點(diǎn)研究了主次梁螺栓連接的理論和試驗(yàn)研究情況。在主次梁連接螺栓設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),對由偏心所產(chǎn)生的附加彎矩的取值偏于保守,通常取次梁上螺栓群的形心到主梁腹板中心線的水平距離e。采用該方法對螺栓進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),往往螺栓數(shù)量較多,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造難以滿足要求,或必須加大結(jié)構(gòu)尺寸,不能使螺栓的潛力充分發(fā)揮,提高了工程造價(jià)。對于主次梁螺栓連接的偏心距取值問題,國內(nèi)外所做研究很少,基于目前國內(nèi)規(guī)范和計(jì)算方法存在的問題,本文模擬實(shí)際工程中有代表性的螺栓連接節(jié)點(diǎn),進(jìn)行模型設(shè)計(jì),采用大型有限元軟件ABAQUS和ANSYS模擬該主次梁連接形式的螺栓的極限承載力,并根據(jù)該主次梁螺栓連接節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行了1:1模型的螺栓極限承載力試驗(yàn),將試驗(yàn)結(jié)果、有限元計(jì)算結(jié)果和常規(guī)分析方法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,提出了主次梁連接時(shí)螺栓承載力計(jì)算中更為簡單、實(shí)用的偏心距取值方法,并通過ABAQUS對多種主次梁連接模型的分析,驗(yàn)證該方法的正確性。另外,本文還通過有限元模擬不同摩擦系數(shù)以及預(yù)拉力下的承壓型高強(qiáng)度螺栓極限承載力,全面掌握摩擦系數(shù)和預(yù)拉力對承壓型高強(qiáng)度螺栓極限承載力的影響。對單個(gè)螺栓試件、螺栓群試件進(jìn)行了1:1模型的螺栓極限承載力試驗(yàn),為主次梁螺栓連接試驗(yàn)提供了材料依據(jù),并通過理論和試驗(yàn)的對比分析,發(fā)現(xiàn)螺栓連接破壞時(shí)所達(dá)到的最大承載能力,與摩擦系數(shù)和預(yù)拉力并無多大關(guān)系。

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