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建筑结构学报 2020年第9期41卷 188-197页

作者：杨文伟索雅琪陈鹏宁夏大学土木与水利工程学院宁夏土木工程防震减灾工程技术研究中心东南大学土木工程学院黄山学院

管桁结构直接焊接节点焊缝容易发生损伤累积,造成节点局部失效。为此,针对管桁结构直接焊接相贯节点的连接焊缝,制作标准试件进行低周疲劳试验,得到其应力-应变滞回曲线、循环应力幅退化曲线和累积耗能变化曲线,研究节点焊材的损伤累积... 详细信息

管桁结构直接焊接节点焊缝容易发生损伤累积,造成节点局部失效。为此,针对管桁结构直接焊接相贯节点的连接焊缝,制作标准试件进行低周疲劳试验,得到其应力-应变滞回曲线、循环应力幅退化曲线和累积耗能变化曲线,研究节点焊材的损伤累积演化规律。结果表明:循环荷载下焊材表现出循环软化现象,与其母材循环特性存在差别,节点抗震分析中应区别考虑二者本构关系;焊材的损伤累积演化规律主要表现为随着循环周数的增加,其循环应力幅值、卸载刚度和耗能能力逐渐减小;焊材损伤累积破坏分三阶段,其中裂纹萌生和破坏阶段应力幅退化较快,裂纹扩展阶段变化较慢;加载应变幅对损伤累积速率的影响表现为加载应变幅值越大,其损伤退化越快,在母材为Q235的焊材中影响更明显;焊缝形式的影响较小,表现为角焊缝的损伤累积稍大于全熔透焊缝。有限元分析中考虑损伤累积影响,得到的焊材损伤累积演化规律与试验结果较为吻合。

关键词：管桁结构直接焊接节点焊材低周疲劳试验有限元分析损伤累积滞回性能

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一种三角形空间管桁结构

一种三角形空间管桁结构

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作者：谢军华 430000 湖北省武汉市洪山区关山街鲁磨路306号中建三局二公司鲁巷基地内16层

本实用新型属于结构件技术领域，尤其是涉及一种三角形空间管桁结构。三组外支撑梁柱通过数组平行分布的三角稳固横梁焊接成支撑架；且相邻的三角稳固横梁之间连接有交叉斜连接梁，交叉斜连接梁的一端连接在三角稳固横梁的交叉焊点上，... 详细信息

标准号: CN214364412U

本实用新型属于结构件技术领域，尤其是涉及一种三角形空间管桁结构。三组外支撑梁柱通过数组平行分布的三角稳固横梁焊接成支撑架；且相邻的三角稳固横梁之间连接有交叉斜连接梁，交叉斜连接梁的一端连接在三角稳固横梁的交叉焊点上，交叉斜连接梁的另一端连接在下层三角稳固横梁对角梁柱中间；其中，所述的三角稳固横梁的内部设置有分别设置有顺时针三角支架、逆时针三角支架，顺时针三角支架、逆时针三角支架的中间焊接固定有中心加固圈，另外，所述的顺时针三角支架、逆时针三角支架从上往下逐层交替分布。它采用传统的管桁架的内部增加了可调节变化的支撑架结构，能够增加传统管桁架的结构稳定性，使受力更加均匀。

关键词：三角支架横梁稳固顺时针斜连接一端连接管桁架梁柱焊点本实用新型结构稳定性可调节变化三角形空间支撑架结构管桁结构焊接固定横梁焊接交替分布内部设置平行分布对角传统的加固圈结构件外支撑支撑架受力数组下层

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一种避免腹杆碰撞的三角形空间管桁结构

一种避免腹杆碰撞的三角形空间管桁结构

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作者：台越李华黄琪李松李瑞 430010 湖北省武汉市江岸区胜利街275号包豪斯大厦

本实用新型公开了一种避免腹杆碰撞的三角形空间管桁结构，属于土木工程技术领域，包括下弦杆与上弦杆，所述下弦杆的一侧外表面设置有第一安装座，所述上弦杆的一侧外表面设置有第二安装座，所述下弦杆的外表面设置有空心球，所述下弦... 详细信息

标准号: CN213897799U

本实用新型公开了一种避免腹杆碰撞的三角形空间管桁结构，属于土木工程技术领域，包括下弦杆与上弦杆，所述下弦杆的一侧外表面设置有第一安装座，所述上弦杆的一侧外表面设置有第二安装座，所述下弦杆的外表面设置有空心球，所述下弦杆的上端外表面设置有活动座，所述上弦杆的下端外表面固定连接有滑轨。通过设置的空心球将下弦杆和多根腹杆连接在一起，使得下弦杆贯穿空心球，扩大节点处连接面积，解决腹杆碰撞的问题，并使焊缝较分散，能够减小焊接处的残余应力，避免应力集中，再将上弦杆沿着轴线方向向上移动，上弦杆可以带动一号腹杆与二号腹杆在滑轨上滑动，可以调节节面的大小。

关键词：下弦杆上弦杆腹杆空心球滑轨土木工程技术本实用新型第二安装座第一安装座三角形空间上端外表面残余应力管桁结构向上移动应力集中轴线方向焊缝焊接处活动座节点处滑动减小下端贯穿

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管桁结构直接焊接节点焊材损伤累积演化规律研究

管桁结构直接焊接节点焊材损伤累积演化规律研究

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作者：索雅琪宁夏大学

学位级别：硕士

直接焊接的钢管桁架结构,由于节点简洁明快,没有辅助的节点板等构件,更能满足施工设计对于观感的要求,使得该结构在公共建筑中得到了广泛运用。但由于节点在焊接过程中相贯线处焊缝的复杂性,微孔洞、微裂纹的存在不可避免,节点焊缝相较... 详细信息

直接焊接的钢管桁架结构,由于节点简洁明快,没有辅助的节点板等构件,更能满足施工设计对于观感的要求,使得该结构在公共建筑中得到了广泛运用。但由于节点在焊接过程中相贯线处焊缝的复杂性,微孔洞、微裂纹的存在不可避免,节点焊缝相较母材更易损伤累积。其损伤历史无疑对结构在后续服役中的抗力和剩余寿命产生重大影响。大量实践表明,地震荷载作用下,管桁结构的破坏大多始于焊接节点,而可用于抗震和有限元分析的焊材考虑损伤影响的本构模型研究还不充分,对节点处焊缝损伤累积演化规律的研究对于钢管桁架结构受力性能的准确刻画具有重要意义。为此,针对管桁结构直接焊接节点处焊缝的损伤累积演化规律展开一系列研究:(1)探讨焊缝建模和焊材材性选取对管桁结构直接焊接K型及T型节点力学性能分析的影响。结果表明建立焊缝模型并区别考虑焊材和母材材性的数值模拟结果与试验结果更接近。在此基础上用区别考虑焊材与母材材性的优化模型进行节点参数分析和承载力计算公式拟合,且证明有良好适用性。(2)考虑管桁结构直接焊接节点焊缝分布特点,制作成全熔透的T型角焊缝和对接焊缝,从中抽取标准试件进行拉伸试验和低周疲劳试验。探究管桁结构直接焊接节点焊材在循环荷载作用下的损伤累积演化规律。得到焊材、钢材及热影响区钢材的应力-应变滞回曲线、应力幅退化曲线(σm-η)及累积耗能变化曲线(ξ-η),探究加载方式、材料型号、焊接方式、取样位置等对焊材循环寿命、滞回性能和损伤累积演化规律的影响。对比分析各种工况下焊材、焊前钢材及热影响区钢材的滞回性能。结果表明,焊材属于循环软化材料,应力幅值、卸载刚度和耗能能力随循环周数的增加发生退化,循环荷载作用下损伤累积导致焊材性能退化。加载方式、材料型号、焊接方式、取样位置等对其损伤演化规律均有一定影响。进一步与钢材对比,焊材与钢材循环特性存在明显差别,钢材属于循环硬化材料,且焊材循环寿命小于钢材。σm-η曲线表明与疲劳裂纹开展过程对应,焊材和钢材应力幅值退化均分三阶段,但存在明显差别,焊材曲线呈下降趋势而钢材循环应力幅值只在破坏前快速退化。热影响区钢材受高温焊接过程影响,材料性能发生劣化,循环特性更接近焊材,且循环寿命明显降低。试验研究获得了循环荷载下焊材损伤累积演化的基本规律,并表明焊材与其母材相比循环特性存在明显差别,焊材的损伤累积较其母材更为严重和复杂,结构分析中不能忽略焊材损伤累积的影响。(3)在试验研究基础上,结合损伤力学理论和相关研究现状,从变形和能量两方面综合考虑确立了管桁结构直接焊接节点焊材的损伤累积演化方程,其能量部分不再局限于理想弹塑性的情况,且满足损伤变量值在破坏前始终小于1的特征。进一步结合循环荷载作用下金属材料滞回模型的研究现状,通过引入损伤变量的演化方程,基于Ramberg-Osgood模型和Masing准则,构建了包含损伤累积影响的焊材滞回模型,通过低周疲劳试验获得的数据对模型参数λ、η、ξ、g、h以及K'和n'进行了拟合。(4)将滞回模型计算得到焊材应力-应变滞回曲线与试验结果进行对比,结果表明模型具有较好适用性,且可以很好地反应焊材在循环过程中的损伤累积演化规律。

关键词：管桁结构直接焊接节点损伤累积滞回模型有限元分析

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一种适用于管桁结构主梁节间连接的双销轴结构

一种适用于管桁结构主梁节间连接的双销轴结构

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作者：郭志康赵伟星孙烽炜王鹏阁 450001 河南省郑州市高新区国槐街8号

本实用新型公开一种适用于管桁结构主梁节间连接的双销轴结构，属于起重机械技术领域。该结构包括固定在管桁结构主梁Ⅰ（5）端头的两个双孔销板Ⅰ（1）、固定在管桁结构主梁Ⅱ（6）端头的一个双孔销板Ⅱ（2）、连接两个双孔销板Ⅰ（1... 详细信息

标准号: CN210457083U

本实用新型公开一种适用于管桁结构主梁节间连接的双销轴结构，属于起重机械技术领域。该结构包括固定在管桁结构主梁Ⅰ（5）端头的两个双孔销板Ⅰ（1）、固定在管桁结构主梁Ⅱ（6）端头的一个双孔销板Ⅱ（2）、连接两个双孔销板Ⅰ（1）和双孔销板Ⅱ的两个销轴（3）；所述双孔销板Ⅱ（2）以平行方式插装在两个双孔销板Ⅰ（1）之间，在每个双孔销板Ⅰ（1）和双孔销板Ⅱ（2）上均加工有两个与销轴相匹配的销孔（4）。本实用新型具有结构简单、拆装方便、受力合理、安全可靠、容易加工、循环使用、经济适用的优点。

关键词：双孔销板管桁结构主梁本实用新型端头销轴拆装方便平行方式起重机械销轴结构插装受力销孔加工匹配

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大跨屋盖空间管桁结构地震响应分析研究

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中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 2018年第6期 00018-00018页

作者：郗金龙华电重工机械有限公司天津 300409

空间钢管桁架结构体系是大跨空间结构中的一个重要成员。利用空间钢管桁架作为屋盖结构具有很多优点,不仅满足了本体育馆大跨度的要求,而且作为一种结构体系,它符合了大跨空间结构的发展需要,营造了美学与力学的完美结合的设计理念。此... 详细信息

空间钢管桁架结构体系是大跨空间结构中的一个重要成员。利用空间钢管桁架作为屋盖结构具有很多优点,不仅满足了本体育馆大跨度的要求,而且作为一种结构体系,它符合了大跨空间结构的发展需要,营造了美学与力学的完美结合的设计理念。此类结构形式得到了广泛的工程实践应用,具有强劲的发展势头。?本文总结了其在不同地震波作用下的反应特性,可为同类结构抗震分析与设计提供参考。

关键词：管桁结构地震响应分析

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循环荷载作用下管桁结构直接焊接节点焊材本构关系试验研究

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建筑结构 2020年第24期50卷 35-41页

作者：李顺涛杨文伟索雅琪宁夏大学土木工程学院银川750021

对管桁结构直接焊接相贯节点中存在的焊缝,制作标准试件进行低周疲劳试验,得到σ-ε滞回曲线、循环应力幅值退化曲线,分析了焊材试件的破坏模式及在三种等幅循环荷载作用下滞回曲线的特点。利用ABAQUS软件模拟试验过程,与试验滞回曲线... 详细信息

对管桁结构直接焊接相贯节点中存在的焊缝,制作标准试件进行低周疲劳试验,得到σ-ε滞回曲线、循环应力幅值退化曲线,分析了焊材试件的破坏模式及在三种等幅循环荷载作用下滞回曲线的特点。利用ABAQUS软件模拟试验过程,与试验滞回曲线做对比,并用Ramberg-Osgood模型拟合了循环应力-应变曲线。结果表明,焊材损伤累积破坏过程分为三个阶段,裂纹萌生和破坏阶段应力幅退化较快,裂纹稳定发展阶段变化较慢;在循环荷载作用下,随着循环周数的增加,焊材循环应力幅值、卸载刚度和耗能能力均逐渐减小,呈现出循环软化特性;ABAQUS模拟的滞回曲线与试验曲线吻合较好,表明由循环加载试验标定的强化参数能用于有限元分析;Ramberg-Osgood模型能够较好模拟循环应力-应变曲线。

关键词：管桁结构直接焊接节点本构关系损伤累积循环荷载

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某大跨度管桁架重型屋面结构设计与分析

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建筑工程技术与设计 2025年第4期13卷 55-57页

作者：刘超刘艳沈兆伟李九艳刘国强徐立杰李宸山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250061 山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250061 山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250061 山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250061 山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250061 山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250061 山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250061

某火力发电厂主厂房大跨度重型屋盖采用管桁架结构体系,具有整体稳定性强、空间刚度大、抗震性能好、传力明确、构造简单等优点.本文采用3D3S软件对屋面管桁架与下部钢筋混凝土框架结构进行了单体分析、整体分析及其之间的比较,发现支... 详细信息

某火力发电厂主厂房大跨度重型屋盖采用管桁架结构体系,具有整体稳定性强、空间刚度大、抗震性能好、传力明确、构造简单等优点.本文采用3D3S软件对屋面管桁架与下部钢筋混凝土框架结构进行了单体分析、整体分析及其之间的比较,发现支座约束条件是否充分考虑结构整体作用,两者的计算结果将存在明显的差异.同时,采用Abaqus有限元软件对桁架复杂节点进行计算分析,计算结果显示此管桁架结构体系能合理受力,满足标准和规范的要求.

关键词：重型屋面管桁结构复杂节点有限元分析整体分析

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大跨度曲面管桁结构平面外稳定性研究

大跨度曲面管桁结构平面外稳定性研究

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作者：郭为杰兰州交通大学

学位级别：硕士

大跨度管桁结构作为钢结构中的一种新型重要的钢结构形式，其自身有着质量轻和受力性能好的特点。目前大跨度管桁结构已经作为一种标志性的钢结构形式，在各种体育场馆、剧院、展览馆、火车站、飞机航站楼等大型建筑中广泛采用。在广泛... 详细信息

大跨度管桁结构作为钢结构中的一种新型重要的钢结构形式，其自身有着质量轻和受力性能好的特点。目前大跨度管桁结构已经作为一种标志性的钢结构形式，在各种体育场馆、剧院、展览馆、火车站、飞机航站楼等大型建筑中广泛采用。在广泛使用的同时，由于为了满足建筑的美观及功能要求，对其形状、跨度等方面的要求越来越高，接踵而来的问题就是其稳定性能。目前国内国际对于大跨度管桁结构平面外稳定性的研究较少，所以本文的研究课题还是很有必要的。首先，本文针对大跨度曲面管桁结构在国内外的应用做了一个详细的介绍，继而针对管桁结构的理论方法也进行了必要的阐述。其次，本文详细的对于大跨度曲面管桁结构平面外稳定性研究的线性屈曲分析和非线性屈曲分析进行了详细的介绍，继而选取了兰州某体育馆做本文具体研究的对象，进行了有限元模型的建立，并对其榀数进行了线性屈曲分析，发现同样跨度、同样矢高比、同样支座条件时，榀数越多，管桁结构的屈曲荷载越大，即结构的平面外稳定性越高。并选取了三榀桁架作为后续的研究对象，选其原因有二：一、三榀桁架作为一个整体，可以为本身提供一定的面外支撑；二、三榀桁架与五榀、七榀桁架的屈曲荷载相差不是很大，榀数少，在对后续参数的分析中提取的数据相差比较大，更容易进行对比。第三，本文针对影响管桁结构稳定性的三个参数进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析。在线性屈曲阶段，我们提取了不同跨度、不同矢高比、不同支座形式条件下的五阶屈曲模态和屈曲荷载进行对比分析；在非线性屈曲阶段，在这里我们只考虑几何非线性，不考虑材料非线性，引入由线性屈曲分析阶段中提取的最大位移作为初始缺陷，我们依旧针对上面三个参数进行对比分析，在位移—荷载曲线和提取出的极限承载力，可以发现与线性屈曲相同的规律。在管桁结构设计中，跨度越小、矢高比越接近0.2、支座为固定支座时，结构的平面外稳定性能越好。最后，对本文所做的研究课题进行了总结，并且对于本文没有研究到的方面进行了展望，提出了一些建议。

关键词：大跨度管桁结构线性屈曲屈曲荷载非线性屈曲

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管桁结构主方支圆K型搭接节点滞回性能分析

管桁结构主方支圆K型搭接节点滞回性能分析

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'2013中国钢结构行业大会

作者：杨文伟孙昕宁夏大学土木与水利工程学院

为揭示主方支圆K型搭接节点的抗震性能,优化该类节点的施工工艺。利用非线性有限元法对主方支圆K型搭接节点的滞回性能进行了数值模拟,得到了该节点在不同参数β、τ、θ、Ov影响下的滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能性能。研究表明,支... 详细信息

为揭示主方支圆K型搭接节点的抗震性能,优化该类节点的施工工艺。利用非线性有限元法对主方支圆K型搭接节点的滞回性能进行了数值模拟,得到了该节点在不同参数β、τ、θ、Ov影响下的滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能性能。研究表明,支主管夹角θ值在45°范围内增加,节点的承载力降低,延性与耗能能力增强;θ值超过45°后,节点承载力基本没有变化,变形及耗能能力略有增加。随着支主管径宽比β值的增加,节点的承载力均匀提高,但其变形及耗能性能基本保持不变;随着τ、Ov值的增加,节点的承载力、变形及耗能能力基本没有变化。研究结论对于K型主方支圆搭接节点的优化设计具有一定的参考价值。

关键词：管桁结构主方支圆K型搭接节点滞回性能有限元法

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