双向贯通式钢管节点力学性能的试验研究-同济大学钢与轻型结构研究室.pdf

双向贯通式钢管节点力学性能的试验研究 赵宪忠 　陈以一 　沈祖炎 　陈扬骥 　周向明 ( 同济大学　上海　200092) ( ) 　　摘 　要 : 介绍了双向贯通式节点在轴拉 压 、弯扭作用下的足尺节点试验研究。试验结果表明 ,该节点有明显的应力 集中现象 ,应在强度设计中留有余地。通过对不同构造节点的有限元分析可知 ,增加节点域板件厚度是提高节点力学性能 的有效方法。 　　关键词 : 双向贯通式节点　钢管节点　有限元分析 EXPERIMENTAL STUDY ON THE MECHANIC BEHAVIOR OF UNSTIFFENED STEEL TUBULAR XJOINT Zhao Xianzhong 　Chen Yiyi 　Shen Zuyan 　Chen Yangji 　Zhou Xiangming ( Tongji Universit y 　Shanghai 　200092) Abstract : The fullscale model tests of unstiffened steel tubular Xjoint under axial force , bendin g and torsion conditions are presented in the paper. The test results show that the Xjoint has distinctl y stress concentration , which should be considered seriously in design. Finite element analysis indicates that increasing the thickness of plates of the Xjoint is the effective method to improve the mechanic behavior of the unstiffened steel tubular Xjoint . Keywords : unstiffened Xjoint 　steel tubular joint 　finite element analysis 　　肋环型单层球网壳结构以其优美的建筑外观和 的形状如图 1 所示。 通透的内部视觉效果而在一些大跨公共建筑中得到 节点试件为球面上的十字形节点 ,试件设计时 应用。它一般采用抗扭性能良好的圆管或矩形管作 考虑了经线钢管和纬线钢管与相应节点域切平面的 α β 为经纬向杆件 ,形成空间曲面四边形网格结构。该 空间夹角 和 , 并按此夹角与节点域对接焊成。 种结构设计的关键之一在于节点设计 , 因为其节点 的刚性程度是保证单层球壳结构几何稳定的必要条 件 ,也是结构整体刚度和稳定性的重要影响因素。 双向贯通式节点形式简单、外形美观、耗钢量 小、锻压方便、节点处焊缝相对较少 ; 同时 ,双向贯通 式节点可在杆件内部穿插管线或充水起到消防给水 管作用。尽管节点内部双向贯通 ,力线传递有弯折 , 受力性能有一定的削弱 ,但仍在肋环型单层球网壳 图 1 　试件节点域