六杆四面体单元端板式节点受力性能研究

摘要：

提出了一种可满足六杆四面体单元装配化施工要求的节点形式——端板式节点.即六杆四面体单元的弦杆与腹杆相贯焊接于端板,通过端板上的高强螺栓实现单元之间的连接.设计并制作了2个足尺节点模型,分别考察其在压弯和轴拉荷载作用下的受力性能,得到了端板节点的位移、应变发展特点及破坏形态.采用ABAQUS软件进行考虑接触非线性的有限元分析,得到了杆件、端板及高强螺栓的应力和变形.试验和有限元分析结果表明:在压弯荷载作用下,端板节点发生杆件屈曲和近节点域处鼓曲变形破坏,且杆件屈曲破坏先于节点域鼓曲破坏;节点域高应力区主要集中在三杆相贯焊接形成“谷底”处;高强螺栓在整个加载过程中最大应力约为其屈服应力的10％.轴拉荷载作用下,节点发生端板拉屈破坏;位于缺口两侧的高强螺栓发生拉弯变形,建议适当增设加劲肋和增加端板厚度,以提高端板刚度.通过数值计算得到的端板节点宏观变形、荷载-位移曲线及部分荷载-应变曲线均能与试验结果较好吻合,反映了数值分析模型的有效性与准确性.

关键词：六杆四面体单元、端板节点、静力试验、数值分析、受力性能

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分类号：TU393.3;TU311.41(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目51478420,51578491;浙江省博士后科研项目择优资助项目2016-28

在线出版日期：2019-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：145-154