【摘 要】
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螺栓球作为一种装配式节点,被广泛应用在空间结构领域,具有受力合理、安装快速等优点。但是由于测量误差、加工误差以及施工误差等因素影响,螺栓球节点安装过程中往往存在拧入不足等缺陷问题,为结构安全带来了隐患,因此研究不同螺栓拧入程度下的螺栓球节点的受力性能及其对单层球面网壳的稳定性影响具有重要意义。本文主要进行了如下的研究工作:考虑了拧入不足对螺栓球节点拉弯性能的影响,通过改变螺栓球和套筒之间的间隙模拟
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螺栓球作为一种装配式节点,被广泛应用在空间结构领域,具有受力合理、安装快速等优点。但是由于测量误差、加工误差以及施工误差等因素影响,螺栓球节点安装过程中往往存在拧入不足等缺陷问题,为结构安全带来了隐患,因此研究不同螺栓拧入程度下的螺栓球节点的受力性能及其对单层球面网壳的稳定性影响具有重要意义。本文主要进行了如下的研究工作:考虑了拧入不足对螺栓球节点拉弯性能的影响,通过改变螺栓球和套筒之间的间隙模拟了不同螺栓拧入的程度,对M20、M24、M27三种螺栓球节点,在不同螺栓拧入程度下、不同拉力和弯矩作用下进行了模拟分析,得到了三种节点的弯矩-转角曲线,分析了不同拉力作用和拧入不足下的节点刚度和极限弯矩变化规律,给出了螺栓球节点在拉弯作用下的工作模式和破坏机理。考虑了拧入不足对螺栓球节点压弯性能的影响,对M20、M24、M27三种螺栓球节点,在不同螺栓拧入程度下、不同压力和弯矩作用下进行了模拟分析,得到了三种节点的弯矩-转角曲线,介绍了典型节点的工作过程和破坏方式,总结了不同压力作用和拧入不足下的节点刚度和极限弯矩变化规律,给出了螺栓球节点在压弯作用下的工作模式和破坏机理。采用所获得的螺栓球节点弯矩-转角曲线对节点刚度进行了定义,建立了可以考虑螺栓拧入不足影响的单层球面网壳稳定分析模型,并对不同跨度和矢跨比的K6型单层球面网壳进行了全部位置节点存在拧入不足和部分位置节点存在拧入不足工况下的稳定性分析,得到了节点刚度是否考虑轴力影响时网壳稳定承载力的变化程度,分析了拧入不足程度对不同跨度和矢跨比网壳稳定承载力的影响规律,给出了拧入不足位置对单层球面网壳稳定承载力的影响敏感程度。
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