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更新时间:2024.04.27
冷弯不锈钢管T型及X型节点设计

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采用有限元方法,对冷弯不锈钢方管、矩形管支撑和弦杆中的T型、X型及预应力X型节点进行数值分析。考虑几何非线性和材料非线性,获得节点承载力、破坏模式及荷载-位移曲线。利用试验结果,对T型、X型矩形管、方管节点的非线性有限元模型进行修正,直到有限元结果和试验结果足够吻合。采用修正后的有限元模型对172个T型、X型节点进行参数分析,研究冷弯不锈钢管节点强度和性能的影响。将数值分析和试验中获得的节点承载力与按规范计算的设计承载力进行对比。对不锈钢管结构,采用澳大利亚规范、新西兰规范计算;对碳素钢管结构,采用国际管结构发展与研究委员会设计规范和欧洲设计规范计算。通过可靠性分析,分别评价本文提出的设计方法和现有规范的可靠度。结果表明:采用本文方法计算的设计承载力更准确、更可靠。

冷弯不锈钢管T形节点的试验研究

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对冷弯不锈钢管T形节点进行试验研究,这些节点由方矩形中空截面的支撑和弦杆构成。对高强不锈钢(双相和高强度奥氏体)和普通强度不锈钢(AISI304)构件进行了测试,共进行了22个试验。试验方法:将支撑对弦杆正面所导致的全部集中力,沿试件长度施加到弦杆上。支撑和弦杆的宽度比值(β)范围为0.5~1.0,这样可以观察到弦杆正面和侧面的失效模式。将试验结果与采用澳大利亚/新西兰不锈钢结构设计标准、CIDECT和欧洲碳素钢结构设计规范的设计方法相对比。对比结果显示:采用0.1%,0.2%,0.5%和1.0%的弹性极限应力作为屈服应力,按照这些规范计算出来的设计强度略微保守。相对而言,0.2%的弹性极限应力比较适用于预测不锈钢管T形节点在使用和极限状态下的设计强度。

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