钢管结构空间相贯节点研究综述.pdf

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1、钢管结构空间相贯节点研究综述,h-亚明，董文秀(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009)摘要：钢管相贯节点是钢管结构中最主要的节点形式之一，国内外对平面钢管相贯节点的研究已经比较深入，而对空间相贯节点的研究还有很多方面需要进一步探讨。文章简述了钢管相贯节点的主要类型，国内近年来对钢结构空间相贯节点的承载力及其强度的研究，总结了目前空间相贯节点的研究现状，并对后续研究提出了一些建议和展望。关键词：相贯节点；承载力；有限元法；研究现状中图分类号：TU392．3文献标识码：A文章编号：1673—5781(

2、2014)01—0010—03楼、广州新白云国际机场、成都双流国际机场新航站0引言楼、国家体育场、苏州国际博览中心、合肥滨湖国际会钢管有圆管和矩形管(含方管)，钢管结构指的是展中心、合肥火车站新建大跨度钢结构雨棚等，均采一个钢结构的部分甚至全部构件都是由钢管之间通用了钢管结构。过各种连接方式所构成的结构体系。钢管结构有很2钢管节点的主要类型多优点：管材的截面几何特性好，剪心、形心重合，抗扭性能好，抗弯刚度大；同时外表美观，构造简单，经钢管相贯节点又可以叫做直接焊接节点，在连接济效益较好；必要时还可以向管内填充混凝

3、土以形成处不同的杆件连接也有所不同，节点两端的两根主管组合结构。所以，由于其良好的力学性能和经济效往往是贯通的，其他支管则是直接焊接在贯通的主管益，钢管结构的应用越来越广泛，特别是一些公共建的外边面，这些杆件都对其端部的相贯线进行了切割筑也大量采用钢管结构形式。钢管结构的连接方式加工；对于非贯通支管之间在节点部位的关系可采取主要采用相贯节点连接，故相贯节点的设计成了钢管相互分离(间隙节点)或者是相互重叠(搭接节点)[。结构设计中重要的一部分。目前，国内外对不同类型按几何形式可以将相贯节点分为两大类：平面节点和空间

4、节点。所有管件的轴线处于或几乎都处于的相贯节点的承载力计算都进行了大量的研究，本文同一个平面的是平面节点，而支管和主管的空间相对结合不同的节点类型以及影响节点承载力的参数，对位置并不全在同一个平面的是空间节点。国内的研究现状做了简单的介绍，并对需要深入研究根据各个管件所构成的外观形状，又可将相贯节的课题进行了思考。点划分为更多的类型。其中，常见的平面节点形式如1钢管结构的应用与发展图1所示；常见的空间节点形式如图2所示。1974年墨西哥建成了世界上第一个钢管结构的海洋平台，使得钢管结构开始被人们所认识。人们开始研

5、究其节点的连接方式与承载力计算，同时钢管的生产技术与焊接技术也在不断的发展和完善，更加促进了钢管结构的迅速发展。由此，国内外开始对钢管相贯节点进行大量的理论与试验研究。国外空心钢管的研究与应用都比我国要早，但近2O年来我国的(d)K捌(e)YK型(f)DK型钢管结构也取得了快速的发展。如首都机场新航站图1平面钢管相贯节点收稿日期：2o14—01—14作者简介：肖亚明(196O一)，男，安徽合肥人，硕士，合肥工业大学副教授10(<-I-程与建设》2014年第28卷第1期限元分析，计算其轴力作用下的极限承载力，并结合

6、平面K型圆钢管相贯节点承载力计算公式，考虑空水间效应的影响，提出了空间KT型圆钢管相贯节点的(a)TT型(b)XX型(c)KK型承载力建议公式。文献E8]对主方支圆的空间TK形管节点空间效应和极限承载力进行了理论研究。分析表明：相比杆件的几何效应，荷载效应对节点的极限承载力影响更为显著。文献E9]运用有限元法对XKK型这一更复杂的管节点进行了极限承载力的分(d)KT型(e)Kx溅(f)KKT型析，揭示了影响空间相贯节点承载力的主要参数以及图2空间钢管相贯节点其与承载力的关系，提出了XKK型空间相贯节点的承载力计算

7、建议公式。文献[10]以上海旗忠网球中3相贯节点的研究现状心为工程背景，对平面内外均搭接的空间KK形圆管目前，钢管结构相关节点的研究已经从平面管节点(空间KK—Ov形节点)的静力性能进行了静力节点逐步向空间管节点发展。所研究的内容包括单调加载的试验研究和有限元非线性分析。文献节点的极限承载力计算公式、设计参数研究、弹塑El13对空间KK形圆管搭接节点承载力计算公式进性分析、几何缺陷与焊缝缺陷对节点承载力的影响行了改进研究，参数分析表明，主管、支管的无量纲几以及插板加强节点的极限承载力等。同时也有少何参数、、r对K

8、K—Ov形节点的承载力影响显著，数学者对相贯节点的滞回特性和疲劳性能进行了提出的建议为在平面K形节点承载力计算公式基础研究。上乘以。文献[12]结合国内外研究资料，按刚文献EB3以节点和桁架整体结构为加载对象，接、半刚接、铰接三种节点类型，对钢管混凝土这一新对圆管空间KK型相贯节点进行了静力单调和反复型结构的梁柱节点的受力特点进行了综合分析。加载的实验，得到了节点滞回特性