【碩士】交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系中節(jié)點(diǎn)的受力性能研究

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　　【碩士】交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系中節(jié)點(diǎn)的受力性能研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：西安科技大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　交錯(cuò)桁架是一種適用于旅館和住宅等多高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)體系。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)這種體系進(jìn)行了一系列的理論分析，在國外也有了不少工程實(shí)踐，但研究大多集中在其整體性能上，而對(duì)其內(nèi)部桿件、節(jié)點(diǎn)板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的研究較少。本文從交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的整體受力性能出發(fā)，系統(tǒng)深入地研究交錯(cuò)桁架中節(jié)點(diǎn)的受力性能，以求進(jìn)一步完善這種新型結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點(diǎn)形式，對(duì)交錯(cuò)桁架體系的設(shè)計(jì)工作以及今后的發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。　　本文考慮材料非線性和幾何非線性，用有限元法對(duì)交錯(cuò)桁架體系中節(jié)點(diǎn)的受力性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，真實(shí)地模擬了在各種情況下的受力狀態(tài)。通過對(duì)3個(gè)系列18個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算與分析，主要研究了交錯(cuò)桁架體系中節(jié)點(diǎn)在整體結(jié)構(gòu)受單調(diào)荷載及循環(huán)荷載作用時(shí)的受力性能、應(yīng)力分布，以及荷載形式、荷載大小、節(jié)點(diǎn)板沿腹桿方向的自由長度、中部節(jié)間距等參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)受力性能的影響。得到的主要結(jié)論有：交錯(cuò)桁架體系中的薄弱位置為中榀的中部無斜腹桿節(jié)間，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意驗(yàn)算中部節(jié)間下弦節(jié)點(diǎn)板的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；混合式交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)中的豎腹桿應(yīng)按壓彎構(gòu)件計(jì)算，斜腹桿應(yīng)按偏心受力構(gòu)件計(jì)算；循環(huán)荷載作用下，交錯(cuò)桁架節(jié)點(diǎn)板在試件破壞時(shí)的應(yīng)力比單調(diào)荷載大，節(jié)點(diǎn)板對(duì)交錯(cuò)桁架的抗震性能有一定的影響；混合式交錯(cuò)桁架的節(jié)點(diǎn)板在三桿件距離較近處有明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)中可通過增大斜腹桿角度，增大腹桿到弦桿的距離對(duì)其進(jìn)行改善；增大節(jié)點(diǎn)板沿腹桿軸線方向的自由長度可改善節(jié)點(diǎn)板上的應(yīng)力集中現(xiàn)象，但節(jié)點(diǎn)板的自由長度應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)板的厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以防受壓時(shí)發(fā)生失穩(wěn)破壞；減小混合式交錯(cuò)桁架中部無斜腹桿節(jié)間的節(jié)間距可提高結(jié)構(gòu)承載能力?！　? 本文所建立的有限元模型考慮問題較為全面，精度較高，能夠真實(shí)地模擬交錯(cuò)桁架體系的受力性能。本文系統(tǒng)地分析了交、錯(cuò)桁架節(jié)點(diǎn)的受力性能，成果對(duì)于指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值，為交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究打下了良好的基礎(chǔ)。　　

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