低速軸向沖擊下主方—支圓T型鋼管節(jié)點動力性能研究
發(fā)布時間:2021-01-11 14:40
工程中的管結構,由于地震、爆炸、操作失誤等偶然事件引起的碰撞,會使結構造成巨大損傷,同時也給人們的生命及財產(chǎn)安全造成了巨大損失。在高緯度地區(qū),沖擊荷載(如冰荷載)是海洋平臺的一種重要的荷載形式。因此,研究管節(jié)點的抗撞性能日益成為結構和防災工程領域的研究熱點。目前國外對于鋼管結構承受沖擊荷載的動力性能試驗研究主要還是以單根鋼管為研究對象,而對鋼管節(jié)點的研究鮮有報道。國內(nèi)雖有學者對鋼管節(jié)點開展了沖擊荷載試驗研究,但其節(jié)點形式目前僅為純圓鋼管以及純方鋼管節(jié)點,而對圓管-方管這種組合形式的鋼管節(jié)點尚未展開研究。為研究主方支圓T型鋼管節(jié)點抗沖擊性能,本文首先利用大型落錘沖擊試驗機對設計加工制作的7個主方支圓T型節(jié)點試件進行了落錘沖擊試驗,初步分析了支主管寬度比、沖擊速度以及邊界條件對沖擊承載力、支主管位移、失效模式和耗能能力的影響;谒苄糟q線理論對管節(jié)點的沖擊承載力進行了評估,驗證了塑性鉸線方法的有效性。隨后,采用有限元分析軟件ABAQUS對試件的1/4結構進行了實體單元建模,將有限元分析結果與試驗結果進行對比,二者吻合良好,證明了有限元模型的有效性和準確性。在驗證了有限元模型的可靠性基礎上,...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
焊接管結構在沖擊作用下失效過程的技術思路本文采用試驗和有限元數(shù)值分析相結合的研究手段對CHS-SHS主方-支圓T型熱軋Q235鋼管節(jié)點在沖擊荷載作用下的動力響應開展了系統(tǒng)的研究,圖1-1具體描
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文管上端焊接支管端板,用于固定沖擊力傳感器;主管兩端也分別焊接一端板以此加強節(jié)點端部,消除端部局部變形的影響。為方便沖擊承載力和支管位移的測量,本試驗為鋼管節(jié)點設計了特殊的支管端板。端板設計成正方形,然后切去一對對角并旋轉 45°角。切去一對對角是為了適應落錘試驗機內(nèi)部的尺寸;伸出的一對角為激光位移計提供了足夠的空間,便于激光位移計置于其下進行位移測量。此外,為方便沖擊傳感器完好地固定在支管端板上,用車床洗出了 4 個直徑為 10mm 的螺孔。螺孔與另外設計的沖擊傳力板相配合,將沖擊力傳感器牢牢地固定在支管端板和傳力板中間。
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文要發(fā)生在相貫處主管上翼緣(局部凹陷)以及主管整體變形上,本材性試驗試樣僅取自于主管方鋼管,如圖 2-2 所示。此外,由于熱軋方鋼管在焊接面、非焊接面、角部上的材性有別,對此需對三個部位的鋼材進行拉伸試驗。鑒于現(xiàn)有拉伸試驗機不具備能夠夾持帶角度試樣的夾具,且在本試驗中主管的整體變形比重較小,因此材性試驗未考慮主管的角部材料。按照圖 2-2 所設計的熱軋方鋼管材性試樣從主管上進行取樣,其中 S1 面為與支管相貫處非焊縫上翼緣面,S2 面為主管下翼緣焊縫面,各取三個試件,最后所得強度取平均值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮節(jié)點柔度的空心圓鋼管桁架的簡化分析模型[J]. 王皓,邵永波. 四川理工學院學報(自然科學版). 2016(06)
[2]圓形鋼管混凝土疊合構件抗沖擊性能試驗研究[J]. 胡昌明,韓林海. 土木工程學報. 2016(10)
[3]鋼框架加強型梁柱節(jié)點子結構的抗沖擊性能試驗研究[J]. 霍靜思,王海濤,王寧,張素青. 建筑結構學報. 2016(06)
[4]環(huán)口板加強T形管節(jié)點抗沖擊性能機理研究[J]. 李安令,曲慧,霍靜思. 船舶力學. 2016(04)
[5]軸壓下局部加厚T型管節(jié)點抗沖擊有限元研究[J]. 葉卉,曲慧,姜巖. 煙臺大學學報(自然科學與工程版). 2016(02)
[6]鋼框架梁柱節(jié)點子結構抗沖擊力學性能有限元仿真研究[J]. 王寧,陳英,霍靜思. 振動與沖擊. 2015(18)
[7]上翼緣墊板加強T形管節(jié)點抗沖擊性能機理研究[J]. 歐陽翊龍,王鵬,霍靜思. 中國科技論文. 2015(01)
[8]熱軋H型鋼柱側向沖擊試驗研究[J]. 崔娟玲,郭昭勝,王蕊,裴暢. 振動與沖擊. 2014(18)
[9]沖擊荷載作用下鋼管混凝土桁架T形節(jié)點破壞模式有限元分析[J]. 李安令,曲慧,黃文金. 建筑結構學報. 2013(S1)
[10]T形管節(jié)點落錘動態(tài)抗沖擊性能試驗研究[J]. 曲慧,霍靜思,許超. 建筑結構學報. 2013(04)
本文編號:2970959
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
焊接管結構在沖擊作用下失效過程的技術思路本文采用試驗和有限元數(shù)值分析相結合的研究手段對CHS-SHS主方-支圓T型熱軋Q235鋼管節(jié)點在沖擊荷載作用下的動力響應開展了系統(tǒng)的研究,圖1-1具體描
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文管上端焊接支管端板,用于固定沖擊力傳感器;主管兩端也分別焊接一端板以此加強節(jié)點端部,消除端部局部變形的影響。為方便沖擊承載力和支管位移的測量,本試驗為鋼管節(jié)點設計了特殊的支管端板。端板設計成正方形,然后切去一對對角并旋轉 45°角。切去一對對角是為了適應落錘試驗機內(nèi)部的尺寸;伸出的一對角為激光位移計提供了足夠的空間,便于激光位移計置于其下進行位移測量。此外,為方便沖擊傳感器完好地固定在支管端板上,用車床洗出了 4 個直徑為 10mm 的螺孔。螺孔與另外設計的沖擊傳力板相配合,將沖擊力傳感器牢牢地固定在支管端板和傳力板中間。
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文要發(fā)生在相貫處主管上翼緣(局部凹陷)以及主管整體變形上,本材性試驗試樣僅取自于主管方鋼管,如圖 2-2 所示。此外,由于熱軋方鋼管在焊接面、非焊接面、角部上的材性有別,對此需對三個部位的鋼材進行拉伸試驗。鑒于現(xiàn)有拉伸試驗機不具備能夠夾持帶角度試樣的夾具,且在本試驗中主管的整體變形比重較小,因此材性試驗未考慮主管的角部材料。按照圖 2-2 所設計的熱軋方鋼管材性試樣從主管上進行取樣,其中 S1 面為與支管相貫處非焊縫上翼緣面,S2 面為主管下翼緣焊縫面,各取三個試件,最后所得強度取平均值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮節(jié)點柔度的空心圓鋼管桁架的簡化分析模型[J]. 王皓,邵永波. 四川理工學院學報(自然科學版). 2016(06)
[2]圓形鋼管混凝土疊合構件抗沖擊性能試驗研究[J]. 胡昌明,韓林海. 土木工程學報. 2016(10)
[3]鋼框架加強型梁柱節(jié)點子結構的抗沖擊性能試驗研究[J]. 霍靜思,王海濤,王寧,張素青. 建筑結構學報. 2016(06)
[4]環(huán)口板加強T形管節(jié)點抗沖擊性能機理研究[J]. 李安令,曲慧,霍靜思. 船舶力學. 2016(04)
[5]軸壓下局部加厚T型管節(jié)點抗沖擊有限元研究[J]. 葉卉,曲慧,姜巖. 煙臺大學學報(自然科學與工程版). 2016(02)
[6]鋼框架梁柱節(jié)點子結構抗沖擊力學性能有限元仿真研究[J]. 王寧,陳英,霍靜思. 振動與沖擊. 2015(18)
[7]上翼緣墊板加強T形管節(jié)點抗沖擊性能機理研究[J]. 歐陽翊龍,王鵬,霍靜思. 中國科技論文. 2015(01)
[8]熱軋H型鋼柱側向沖擊試驗研究[J]. 崔娟玲,郭昭勝,王蕊,裴暢. 振動與沖擊. 2014(18)
[9]沖擊荷載作用下鋼管混凝土桁架T形節(jié)點破壞模式有限元分析[J]. 李安令,曲慧,黃文金. 建筑結構學報. 2013(S1)
[10]T形管節(jié)點落錘動態(tài)抗沖擊性能試驗研究[J]. 曲慧,霍靜思,許超. 建筑結構學報. 2013(04)
本文編號:2970959
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