空間kkt型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的承載力性能研究

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1、中圖分類號：TU392.3學(xué)校代碼：10856學(xué)號：M010112120碩士學(xué)位論文Master’sThesis空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的論文題目承載力性能研究機(jī)械制造及其自動化專業(yè)秦林肖作者姓名潘穎指導(dǎo)教師完成日期2014年11月中圖分類號：TU392.3學(xué)校代碼：10856學(xué)號：M010112120上海工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的承載力性能研究作者姓名：秦林肖指導(dǎo)教師：潘穎專業(yè)：機(jī)械制造及其自動化學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院申請學(xué)位：工學(xué)碩士完成時(shí)間：2014年11月評閱人：東]、同來乞，答辯委員會主席：}卜#緣成員：:許、m*弟、：印________上海工程技

2、術(shù)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所遞交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：In日期：y/5年j月5日上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海工程技術(shù)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)

3、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在_年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密4。(請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“V”）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名:曰期：石年？月》曰曰期：年3月/曰UniversityCode：10856StudentID:M010112120ResearchontheBearingCapacitiesofMulti-PlanarKKT-JointsCandidate:QinLinxiaoSupervisor:PanYingMajor:MechanicalManufacturingandAutomationCollege

4、ofMechanicalEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaNovember,2014空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的承載力性能研究摘要空間鋼管結(jié)構(gòu)具有良好的受力性能、優(yōu)美的外形以及相對低廉的造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械工程、土木工程等方面得到了廣泛的應(yīng)用。空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)是其中最主要的形式之一，一般出現(xiàn)在主次鋼管桁架相交或連接面外支撐的部位，被廣泛用于各大體育館、展覽館、火車站等大型建筑物中。然而，現(xiàn)有的規(guī)范和資料還不能完全解決空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的承載力性能問題，因此有必要對此類相

5、貫節(jié)點(diǎn)的靜力承載性能進(jìn)行深入的研究和分析。以文獻(xiàn)[45]所提供的試驗(yàn)?zāi)Ｐ妥鳛閰⒖家罁?jù)，并結(jié)合實(shí)際工程中的空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)及GB50017-2003中節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求，建立適合課題研究的節(jié)點(diǎn)有限元模型，對此類相貫節(jié)點(diǎn)的承載力性能做綜合分析研究。首先，以非線性有限元理論為基礎(chǔ)，考慮幾何選型、單元類型、材料性能、劃分網(wǎng)格、邊界條件及加載方式、求解設(shè)置、計(jì)算收斂準(zhǔn)則、節(jié)點(diǎn)極限承載力判定準(zhǔn)則等因素，對空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行了有限元適應(yīng)性分析，采用ANSYS軟件建立相貫節(jié)點(diǎn)有限元計(jì)算模型，并采用這種有限元模擬方法對文獻(xiàn)[45]的試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了校核驗(yàn)證，以證明課題所采用的相貫節(jié)

6、點(diǎn)有限元計(jì)算模型和模擬方法可以較為準(zhǔn)確地模擬空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的承載力性能。其次，對空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元參數(shù)分析，確定了空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的主要破壞模式，總結(jié)了節(jié)點(diǎn)相貫區(qū)域的應(yīng)力分布情況及相關(guān)靜力性能，并重點(diǎn)研究一些基本幾何參數(shù)、荷載參數(shù)對空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力Pu的影響。分析表明：T型支管與主管外徑比β1、K型腹管與主管外徑比β2、主管徑厚比γ、T型支管與主管軸線之間的夾角θ1、K型腹管與主管軸線之間的夾角θ2是影響空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力Pu的主要幾何參數(shù)，而T型支管與主管壁厚比τ1、K型腹管與主管壁厚比τ2、主管長度L

7、對空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力Pu的影響很??；主管右端所受軸力P、K型腹管與T型支管所受軸力之比nKKT是影響空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力Pu的主要荷載參數(shù)。I接著，對空間KKT型圓管相貫節(jié)點(diǎn)的承載力計(jì)算公式進(jìn)行推導(dǎo)，采用最小二乘法在我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中空間KK型圓管相貫節(jié)點(diǎn)或平面T型圓管相貫節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算公式的基礎(chǔ)上乘上一個修正系數(shù)，并對相貫節(jié)點(diǎn)的承載力計(jì)算建議公式進(jìn)行回歸校驗(yàn)。最后，對研究成果進(jìn)行總結(jié)，并對工程實(shí)際中空間KKT型相貫節(jié)點(diǎn)的計(jì)算、分析和設(shè)計(jì)，提出合理的設(shè)計(jì)方