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1、考虑板式节点半刚性性能的铝合金屋架结构安全性研究铝合金凭借其优良的材料特性和良好的受力性能, 在空间结构设计中受到设计师的青睐。铝合金结构中节点连接方式多样且受力复杂, 节点连接往往是按照铰接或者刚接设计的 , 但是在实际工程中属于半刚接, 因此铝合金结构在设计时存在安全风险。本文主要针对考虑板式节点半刚性性能的铝合金屋架结构的安全性开展研究。板式节点是铝合金结构中常用的节点形式, 螺栓连接是板式节点主要的连接方式。本文对影响铝合金板单个螺栓连接承载力的影响因素, 包括铝合金板板厚、边距、端距、螺栓扭矩进行试验分析。通过试验得到铝合金板单个螺栓连接时,不同板厚、边距、端距、螺栓扭矩工况下的破坏
2、形式、承载力以及节点的滑移曲线 , 拟合得到铝合金板单个螺栓连接的节点刚度曲线。通过试验得到铝合金板两排共四个螺栓连接时的破坏形式、 承载力以及节点的滑移曲线 , 拟合得到铝合金板四个螺栓连接时的刚度曲线。利用厚度对滑移曲线的影响 , 由四个螺栓连接的刚度曲线得到八个螺栓连接时的刚度曲线。用 ANSYS软件将该刚度曲线代入非线性弹簧单元中 , 与梁单元组合建成半刚性铝合金屋架结构 , 通过力学加载分析其变形和受力情况 , 并与杆单元模拟的节点铰接形式屋架和梁单元模拟的节点刚接形式屋架对比分析 , 研究节点半刚性对于铝合金屋架结构安全性的影响。 通过试验研究得到了铝合金板单个螺栓连接多种工况下的破坏形式、承载力以及节点的滑移曲线 , 通过对铝合金板四个螺栓连接进行试验研究得到该工况下的破坏形式、极限承载力及节点的滑移曲线。通过对节点铰接、刚接、半刚接工况下的铝合金屋架安全性研究发现, 节点半刚接工况下的铝合金屋架结构变形介于铰接和刚接之间, 变形更接近于刚接 ,按照刚接设计则对安全不利, 按照铰接设计属于保守设计, 但对安全有利。