交叉焊缝对钢管桁架相贯节点区域应力和变形的影响.pdfVIP

第十脯仝囤现代结构I程学术研讨台 交叉焊缝对钢管桁架相贯节点区域应力和变形的 影响 李林，崔佳，吴雪峰，周淑容，彭敏 (iⅨ^}±$IⅧ}*-■＆4∞。4 提要：重庆南山植物固展览温室空问钢管桁架的节点均为相贯连接．但是此管桁絮的相贯节点将主管的拼接焊缝与主主管 连接的相贯焊缝部设置在节点区域，遗成T焊缝的i体室叉，这不符台钢结构的构造原则。为考察此类节点的受力 性能，进行了j个典型节点的试验．对交叉焊缝对节点区域应力和变形的影响进行了试验研究。结果表明：空X焊 缝部位m向受拉-变形受到限制。节点区域心力分布复杂，存在麻力集中，节点口橱一s戍力较凸侧增加快。 翘词：钢管桁架，节点试验，空i焊缝，应力分布 一、引言 目前．空间钢管桁架结构因其受力合理．构造简洁，造型优美，已越来越广泛地应用于会展中心、体 育馆、航站楼等大型民用和工业建筑中。2003年重庆市政府决定在南山植物园修建展览温室，该展览温室 工程采用典型的空间钢管桁架拱结构…。管桁架的节点均为丰日贯连接．但在节点设计时．主管的拼接焊缝 被设置在节点区域．造成支管与主管连接的相贯焊缝与主管的拼接焊缝交叉，形成了立体交叉焊缝见图l。 交叉焊缝由于反复受热，焊接残余应力较大．增加了节点脆断倾向，此部位也正是形成和发展疲劳裂纹最 叉和在一娃集中大量焊缝…。同样， 大于60mm的孔来避免焊缝的立体交叉”1。因此，为了了解交叉焊缝对相贯节点性能的不利影响．特对该 类节点进行了试验研究。 ‘=汇 ]阑一 围I 南山檀物园展览温室空间相贯节点固 资助项目：“2I】I程”j埘建设(项口编号：S-09105 I业建筑2010增刊 第十届全困现代结构T程学术研讨会 二、试验概况 (一)试件设计 试验所采用的3个试件均按照重庆南lJJ植物园展览温室主体工程的典型节点进行简化设计，截面及几何 尺寸完全相同见图2，编号分别为JD一1、JD．2和JD．3。试件的主管拼接焊缝采用单边坡口对接焊，支管与主 管间的连接焊缝采用角焊缝。为了保证主管拼接焊缝能熔透，在主管内加设60mm宽衬管。为使破坏在节点 区域发生，对试件做了特殊的边界约束处理。同时，为了满足试验加载的要求，在支管与主管端头均设置 了与千斤顶或作动器连接的端板和相应的加劲肋。 ＼L一∥ 辽-／j 支管 飞18。码6嚣 ＼‘74。 Ⅳ警翁 ＼ 一 ’ _一 主管 ／ 自i68x6-5 量 l i!! 上＼ 一 厂1 ] I， 1 1 图2试件图 (二)试件材料性能 平均值302．2N／mm2。 (三)试验加载装置及加载制度 试验加载装置见图3。根据节点在实际工程中的受力情况，主管处竖向施加压力，支管处水平方向施 加拉力。竖向压力由150t液压千斤顶施加，水平拉力由50t作动器施加。试件上端用转动钢铰与竖向千斤 顶连接，下端通过端头平板直接放在地面上，然后用压梁固定。在千斤顶、作动器与试件之间放置应变传 感器，整个加载过程都是基于传感器的应变通过静态电阻应变仪控制加载力的大小。 1096 工业建筑2010增刊 第十届全囝现代结构丁程学术研讨会