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研究了水泥砂浆防腐钢管节点区应力分布规律

浏览: 发表时间:2021-08-03 09:36:49

  本章对水泥砂浆防腐钢管相贯节点分别进行了在轴力和弯曲荷载作用下的滯回性能试验研究,得到以下结论:(1)节点试件在轴力作用下的破坏模式表现为腹杆拉力作用下的弦杆塑性、弦杄焊趾或热影响区开裂以及腹杆压力荷载作用下的弦杆塑性等三种类型;节点试件在弯矩作用下的破坏模式表现为焊缝开裂、冲剪破坏以及腹杆根部弹塑性断裂等三种类型(2)节点试件在轴力和弯曲荷载作用下的滞回曲线均表现出良好的稳定性,无捏拢现象,延性与耗能性能良好(3)实测的节点轴向承载力高于对应弦杆塑性破坏模式的轴向承载力公式计算值,表明我国现行规范公式是的;实测的节点抗弯承载力略小于对应冲剪破坏模式的承载力公式计算值,表明在弯曲荷载作用下节点冲剪破坏可能先于弦杆塑性破坏发生(4)轴向滞回性能试件的节点承载效率均小于1,即节点本身需通过塑性变形来耗能,结构的滞回特性将主要取决于节点部位的滞回特性;弯曲滞回性能试件的节点承载效率均大于1.即节点自身具有足够的承载力来使塑性铰形成在被连接构件上。

  本章还对相贯节点局部变形的测试方法和焊缝抗弯承载力的计算提出了建议。反复荷载下圆钢管相贯节点滞回性能的数值模拟与分析7.1引言虽然试验提供了研究特定节点性能的真实、可靠和的手段,但通过试验评估影响节点的所有因素,却是不经济和不现实的。所获取的试验结果,确是钢管节点在外界环境和内部因素综合作用下实际性能的具体体现,其中不能排除诸如焊接缺陷、水泥砂浆防腐钢管试验测量误差等因素的影响。而作为功能强大、用途广泛的数值模拟方法,在研究节点性能方面发挥着越来越大的作用本章在试验研究的基础上,采用数值模拟方法研究影响节点性能的诸多因素,其目的有两个:一是借助非线性有限元分析,对节点试验的结果进行评价,验证试验结果的可靠性,同时校验数值模型,从而更加深入地分析相贯节点的破坏机理;二是在忽略一些次要因素情况下,对节点的承载能力、延性特征进行进一步的研究。

  本章数值模拟分析的主要内容包括试验过程模拟与非线性弹塑性参数分析。数值模拟的工作平台是目前国内外普遍使用的通用有限元分析软件ANSYS本章简要介绍了节点分析所涉及的非线性有限元分析理论以及ANSYS有限元软件的功能和选用的计算单元特点,总结了ANSYS有限元分析结果,研究了水泥砂浆防腐钢管节点区应力分布规律、节点的单调弹塑性行为和滞回特性等7.2非线性有限元分析的基本原理非线性材料分为非线性弹性和塑性两种。弹塑性材料进入塑性的特征是当荷载卸去后存在不可恢复的变形。因而在涉及卸载的情况下,应力应变之间不再存在的对应关系,这是区别于非线性弹性材料的基本属性。


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