铝合金桁架桥梁大偏心节点连接受力性能分析与设计优化
2022-01-07温庆杰许原浩任子健
结构工程师 2021年5期
温庆杰 许原浩 任子健
(中国矿业大学力学与土木工程学院,徐州 221116)
0 引言
铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀、耐久性好等诸多优点,在桥梁工程中尤其是人行天桥领域得到大量应用[1-2]。在实际工程中由于构造要求和安装误差等因素,可能导致桁架桥梁的节点处各连接构件的截面中心不交于一点,处于偏心状态,而偏心节点连接会在各连接构件上产生较大的次内力,从而降低节点连接的刚度和承载力,导致桁架结构整体受力性能劣于非偏心结构[3-6]。因此针对节点处构件偏心连接时结构受力性能和节点构造设计进行研究尤为重要。目前对钢结构连接节点的研究已取得众多研究成果,倪宋健[7]通过计算次正应力比来分析节点刚性和节点偏心引起的次应力对结构的影响,发现节点刚性和节点偏心引起次应力的影响在不同的位置是不同的;李会军等[8]提出考虑随机杆件偏心的力学模型和数值计算方法,深入研究了连接杆件对节点的偏心缺陷对网壳稳定承载力的影响程度,发现杆件偏心越大,网壳结构的极限荷载越小,承载力的离散性越大;施正捷[9]研究发现偏心钢结构节点的刚度相对于非偏心节点有较大程度的削弱,偏心节点核心区引起的梁端变形中扭转分量占主要部分,提出了偏心钢节点剪切屈服形态下的承载力计算公式。在工程设计中,较大的构件连接偏心距对钢结构节点及整体受力性能的影响不容忽视,《钢结构设计标准》[10]规定,在钢管结构中,当节点偏心距e与连接平面内弦杆截面高度h的比值小于-0.55或大于0.25时,必须考虑因偏心引起的次弯矩的影响。……
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