矩形管K(N)型搭接节点焊缝计算研究

矩形管K(N)型搭接节点焊缝计算研究

论文摘要

本文用有限元方法对两支管等宽的直接焊接矩形管K(N)型搭接节点在轴向静力作用下的连接性能进行了分析。分别考虑搭接量、支管角度、主支管的宽度比和主管的宽厚比诸因素变化时,连接节点焊缝群及和其相连的管壁的受力状态、应力分布及其变化规律。通过分析认为底面焊缝的有效计算长度可取为底面侧焊缝长度,搭接焊缝的有效计算长度可取为侧面搭接焊缝的长度;指出了焊缝的失效最易在侧面搭接焊缝处发生,认为对该类节点焊缝群的强度计算应从底面两侧直角焊缝和两侧搭接焊缝两方面分别考虑。同时给出了计算建议方法。 鉴于矩形管结构在我国的应用范围越来越广泛,而现有的国内外相关规范或标准中没有相关直接焊接矩形管K(N)型搭接节点焊缝计算的规定,本文研究内容及结论可为工程实际和修订规范中相关内容提供参考。

论文目录

  • 1 绪论
  • 1.1 钢管结构概述
  • 1.1.1 钢管结构的发展与应用
  • 1.1.2 钢管结构节点设计与研究简介
  • 1.2 相贯节点焊缝研究现状
  • 1.2.1 焊缝计算长度的概念及影响因素
  • 1.2.2 研究现状
  • 1.3 本文研究内容及方法
  • 2 钢结构焊缝强度设计理论
  • 2.1 总应变能理论
  • 2.2 剪切应变能或畸变应变能理论
  • 2.3 双剪应力强度理论及其相当应力
  • 2.4 焊缝强度计算理论
  • 2.4.1 基于试验研究的计算方法
  • 2.4.2 Kamtekar计算公式
  • 2.4.3 V.V.Neis计算公式
  • 2.4.4 焊缝计算的其它公式
  • 3 矩形管搭接K(N)节点焊缝有限元模型
  • 3.1 有限元分析理论简介
  • 3.2 搭接K(N)节点焊缝有限元分析的特点
  • 3.3 矩形管搭接K(N)节点焊缝有限元模型
  • 3.4 搭接K(N)节点焊缝有限元模型的验证
  • 4 搭接K(N)节点焊缝受力性能分析
  • 4.1 焊缝性能分析假定
  • 4.2 焊缝性能分析的参数
  • 4.3 底面焊缝的参数分析
  • 4.4 搭接焊缝的参数分析
  • 4.5 K(N)型搭接节点支管传力机理的研究
  • 4.6 K(N)型搭接节点焊缝计算的建议
  • 5 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 今后研究工作的设想
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

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