加強型Warren桁架靜力性能研究.pdf

1、直接焊接的鋼管桁架結構，連接節(jié)點的內隱藏焊縫在實際工程中一般不予焊接。為便于施工又不至于使桁架結構的承載力降低太多，需要對桁架進行加強處理。本文以常見的Warren桁架為基礎，進行了不同的加強措施，制作了4榀Warren桁架原型試件，進行了試驗研究和有限元分析，主要研究工作和取得的研究成果如下:
　　1.Warren桁架原型試驗:設計了4榀Warren型桁架試件，進行靜力破損試驗。試件①（試件YH）:搭接節(jié)點處隱藏焊縫焊接的空鋼管

2、桁架;試件②（試件YN）:搭接節(jié)點處隱藏焊縫不焊接的空鋼管桁架;試件③（試件YN-JQ01）:搭接節(jié)點處隱藏焊縫不焊接，但在節(jié)點處的弦桿表面加襯半圓形墊板的加強桁架;試件④（試件YN-JQ02）:搭接節(jié)點處隱藏焊縫不焊接，但上下弦桿內灌入混凝土的加強桁架）。試驗參數(shù)包括:隱藏焊縫是否施焊、弦桿內是否灌入混凝土進行加強、節(jié)點處弦桿表面是否加襯半圓形墊板進行加強，并與節(jié)點隱藏焊縫焊接的桁架進行了對比分析，研究了上述不同的加強方式對桁架破壞形

3、態(tài)、極限承載力的影響。試驗結果表明:兩種加強方式均可改善節(jié)點隱藏焊縫不焊的Warren桁架的工作性能，桁架整體承載力、剛度和延性均有明顯提高，但弦桿內填混凝土能更有效地協(xié)同鋼管受力、減小鋼管應變，相較于節(jié)點處弦桿表面加襯半圓形墊板的加強桁架來說，是更有效的桁架加強方式。
　　2.Warren桁架數(shù)值分析。建立不同加強方式的的非線性有限元計算模型，通過和試驗結果的對比分析，驗證了模型的合理性。在此基礎上對兩種不同加強方式的桁架在受力

4、時的荷載一變形全過程關系進行了計算分析，深入研究了組成桁架的各桿件在受力過程中的應力應變分布和變化規(guī)律，研究了破壞特征及傳力路徑，分析了兩種不同加強方式桁架的主要影響因素，如墊板與弦桿的厚度比、長度比（針對加強桁架YN-JQ01），內填混凝土強度等級（針對加強桁架YN-JQ02）等參數(shù)對加強型Warren桁架極限承載力的影響規(guī)律。
　　本文的主要創(chuàng)新點如下:
　　1.首次對隱藏焊縫不焊的加強型Warren桁架進行了原型試驗，