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圆钢管节点静力性能与应力集中系数研究

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广东广州

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作者陈誉

出版社中国科技出版传媒股份有限公司

ISBN9787030647542

出版时间2021-09

装帧平装

开本其他

定价152元

货号11510930

上书时间2024-12-30

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商品详情

品相描述：全新

商品描述: 目录
第1章  绪论 1
1.1  钢管节点概述 1
1.2  研究背景 4
1.3  主要研究内容 5
1.3.1  平面K形圆钢管搭接节点 5
1.3.2  平面KT形圆钢管搭接节点 7
1.3.3  弦杆弯折T形节点 8
1.3.4  负大偏心N形圆钢管节点 9
1.3.5  圆主管方支管K形管节点 10
参考文献 11
第2章  平面K形圆钢管搭接节点静力性能研究 12
2.1  引言 12
2.1.1  钢管节点概念 12
2.1.2  钢管搭接节点研究现状及最新进展评述 12
2.2  平面K形圆钢管搭接节点极限承载力的试验研究 14
2.2.1  试验目的 14
2.2.2  试验方案 14
2.2.3  测试方案 18
2.2.4  材料性能试验结果和试件尺寸实测 20
2.2.5  试验现象与破坏模式 22
2.2.6  节点区域杆件内力 23
2.2.7  试验曲线 26
2.2.8  试验结果分析 32
2.3  节点极限承载力有限元校准研究与适应性分析 35
2.3.1  有限元模型建立 35
2.3.2  有限元模型求解 46
2.3.3  有限元模型适应性分析 48
2.4  平面K形圆钢管搭接节点极限承载力参数研究 63
2.4.1  现有搭接节点极限承载力公式 63
2.4.2  CW形搭接节点有限元分析 66
2.4.3  搭接顺序和内隐蔽部分不焊接对搭接节点性能的影响 81
2.5  平面K形圆钢管搭接节点极限承载力计算公式 84
2.5.1  搭接节点极限承载力公式 84
2.5.2  搭接节点极限承载力公式适用性研究 89
2.6  平面K形圆钢管搭接节点焊缝长度计算 93
2.6.1  相交线长度精确计算 93
2.6.2  相交线长度近似计算 99
2.7  本章小结 102
参考文献 102
第3章  平面KT形搭接节点性能研究 107
3.1  引言 107
3.2  平面KT形搭接节点承载力的试验研究 108
3.2.1  试验方案 108
3.2.2  材料性能试验和钢管壁厚实测结果 114
3.2.3  破坏现象与破坏模式 116
3.2.4  试验结果 118
3.2.5  节点承载力分析 141
3.3  平面KT形搭接节点承载力的有限元分析 144
3.3.1  计算模型 144
3.3.2  有限元分析结果 146
3.4  本章小结 153
参考文献 153
第4章  弦杆弯折T形节点性能研究 154
4.1  引言 154
4.2  弦杆弯折T形节点力学性能试验研究 154
4.2.1  试验方案 154
4.2.2  试验结果 161
4.2.3  节点区应力 168
4.3  弦杆弯折T形节点试件有限元分析 177
4.3.1  T形节点试件建模 177
4.3.2  有限元计算结果和试验结果比较 177
4.3.3  次桁架下弦杆与腹杆节点刚度对次桁架整体性能的影响 183
4.4  本章小结 185
参考文献 185
第5章  大偏心N形圆钢管节点应力集中系数研究 186
5.1  引言 186
5.1.1  大偏心钢管节点在海洋平台上的应用 186
5.1.2  最新研究进展 186
5.2  垂直支管轴压的负大偏心N形圆钢管节点应力集中系数研究 188
5.2.1  试验研究 188
5.2.2  有限元分析 194
5.2.3  参数分析 199
5.2.4  应力集中系数的参数公式 210
5.3  垂直支管轴压的正大偏心N形圆钢管节点应力集中系数研究 219
5.3.1  试验研究 219
5.3.2  有限元分析 224
5.3.3  参数分析 229
5.3.4  应力集中系数的参数公式 241
5.4  本章小结 250
参考文献 251
第6章  圆主管方支管K形管节点应力集中系数研究 253
6.1  引言 253
6.2  圆主管方支管K形管节点的应力集中系数研究 255
6.2.1  试验方案 255
6.2.2  有限元适应性的分析 260
6.2.3  参数分析 263
6.2.4  应力集中系数的参数公式 270
6.3  主管灌入混凝土的圆主管方支管K形管节点的应力集中系数研究 275
6.3.1  试验方案 275
6.3.2  有限元适应性的分析 280
6.3.3  参数分析 283
6.3.4  应力集中系数的参数公式 287
6.4  本章小结 295
参考文献 295

内容摘要
第1章绪论
1.1钢管节点概述
自然界中许多例子显示出，钢管截面形状在受压和受扭及各个方向受弯时会显现出卓越的结构性能。这些优良的性能与极具魅力的建筑外形相结合，形成了建筑钢管结构。钢管结构是伴随近代钢铁业中钢管生产技术的逐渐成熟而不断发展起来的一种比较现代化的结构形式。近年来，在全世界范围内，钢管结构的应用越来越广泛[1-2]。钢管结构包括圆钢管结构，方钢管结构，方、圆钢管杂交结构[3]。
钢管节点设计一直是钢管结构设计中的一个棘手问题，受到各国科研工作者和设计人员的高度重视。钢管结构的应用越来越广泛，节点类型也越来越多，目前工程中常用的钢管结构节点类型[4]包括空心钢球焊接节点、螺栓球节点、半球节点、扁球形节点、钢板节点、再分杆树状节点、相贯节点、鼓形节点和套管节点。
相贯节点又称简单节点、无加劲节点或直接焊接节点[5]。节点处只有在同一轴线上的两个最粗的相邻杆件处贯通，其余杆件通过端部相贯线加工后，直接焊接在贯通杆件的外部。不同的腹杆数量、角度、尺寸，相贯节点使各腹杆端部的相贯线成为形态各异的三维曲线，因而相贯线的加工要求具有很高的切割精度和焊接技术。因此，我国的钢管结构以往大多数采用的是球形节点，较少采用直接焊接的节点。近年来，随着多维数控切割技术的发展，计算机数控加工技术使相贯线的加工变得简单。加工技术的进步使钢管相贯节点的优点更趋明显。一般，钢管相贯节点具有传力路线明确、受力性能好、承载能力强、构造简单、无附加外凸的节点构件等优点，并且次要构件连接简便，建筑外表美观，在实际工程中不但节省钢材和焊接工作量，而且更易于维护保养。基于相贯节点的众多优点，近十年来相贯节点在空间钢管结构，特别是大跨度建筑钢管结构中得到了广泛的应用。
1）按照组成节点的钢管截面形式，钢管相贯节点可以分为圆管-圆管相贯节点、矩形管-矩形管相贯节点、矩形管-圆管相贯节点和圆管-矩形管相贯节点。前两种截面组合形式的钢管相贯节点用得比较多，后两种杂交形式的钢管相贯节点的使用刚刚起步。
2）按照节点的几何形式，钢管相贯节点可以分为单平面节点和空间节点两大类。前者为所有杆件轴线处于或几乎处于同一平面内的节点，否则为空间节点。
在节点处贯通的钢管通常称为弦杆，焊接于弦杆上的钢管称为腹杆。
①工程中常见的单平面节点的几何形式如图1.1所示，包括T形（Y形）、X形、K形（N形）、KT形（即弦杆侧有3根腹杆）、平面YY形、平面KK形等形式。
工程中常见的空间节点几何形式如图1.2所示，包括TT形、XX形、KK形和TK形等形式。平面节点的互相组合（共用一根弦杆），可以形成各式各样的空间节点，所以实际空间节点的种类不仅仅限于上述几种。空间曲线桁架和曲面网壳中的节点及弦杆并非直线，这些都增加了空间节点形式的变化[6]

精彩内容
本书论述了课题组在圆钢管节点静力性能与应力集中系数方面进行的研究工作和取得的成果，具体内容包括：平面K形圆钢管搭接节点、平面KT形搭接节点、弦杆弯折T形节点的静力性能试验研究和有限元分析；大偏心N形圆钢管节点和圆主管方支管K形管节点的应力集中系数研究。
  本书可供从事土木工程及相关领域研究的科技工作者及高等院校相关专业的师生参考。

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