現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)螺栓連接節(jié)點理論分析及試驗研究

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1、學(xué)校代號10532學(xué)號S12011183分類號TU366.3密級公開碩士學(xué)位論文現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)螺栓連接節(jié)點理論分析及試驗研究學(xué)位申請人姓名馮立培養(yǎng)單位土木工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱肖巖教授學(xué)科專業(yè)土木工程研究方向現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點論文提交日期2015年5月16日學(xué)校代號：10532學(xué)號：S12011183密級：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)螺栓連接節(jié)點理論分析及試驗研究學(xué)位申請人姓名：馮立導(dǎo)師姓名及職稱：肖巖教授培養(yǎng)單位：土木工程學(xué)院專業(yè)名稱：土木工程論文提交日期：2015年5月16日論文答辯日期：2015年5月19日答辯委員會主席：李正農(nóng)教授Boltconnectionofmodernb

2、amboo-woodstructurestheoreticalanalysisandexperimentalstudybyFENGLiB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorXIAOYanMay,2015湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是

3、本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所?。崳姷玫难芯砍晒?。除了文中特別加標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：你ｉ曰期方（件貧月灰曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱＾心將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)。本人授權(quán)湖南大學(xué)可レ、數(shù)據(jù)庫進行檢索，可ッ采用影印縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本

4、學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１．保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。２．不保密＂＂（請在Ｗ上相應(yīng)方框內(nèi)打Ｖ）ｔ月心＇＾作者簽名：２＾１曰期：扣片年曰■導(dǎo)師簽名：曰期；２ｃＳ年＾月曰ｌＩＩ現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)螺栓連接節(jié)點理論分析及試驗研究摘要節(jié)點連接性能是現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)中決定性環(huán)節(jié)之一；而螺栓連接節(jié)點又是現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)中最重要的連接方式之一。本文首先分析螺栓連接原理和木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的螺栓節(jié)點，然后建立現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓連接抗剪承載力公式并用試驗數(shù)據(jù)驗證，最后對梁柱框架螺栓連接節(jié)點的抗側(cè)力進行理論分析、試驗研究以及有限元分析。單螺桿節(jié)點理論分析是建立多螺桿節(jié)點抗剪承載力計算公式的基

5、礎(chǔ)。本文根據(jù)單螺桿常見的延性破壞模式，分別從彈性、塑性以及彈塑性的角度對單螺桿節(jié)點的抗剪承載力予以分析，并指出每一種方法的優(yōu)缺點。對于多螺栓連接節(jié)點，采用彈性力學(xué)的方法證明節(jié)點內(nèi)每個螺桿承擔(dān)的荷載不均，然后給出多螺栓節(jié)點的承載力計算方法?，F(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點與現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點的最大區(qū)別在于其構(gòu)件材性不同，故現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)的研究可參考木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。本文詳細分析了現(xiàn)行的中國GB規(guī)范、美國NDS規(guī)范以及歐盟Eurocode5規(guī)范中木結(jié)構(gòu)螺栓連接抗剪承載力計算公式的來源，并對計算公式中關(guān)鍵的材性參數(shù)予以分析對比。其后分別介紹中、美、歐現(xiàn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對螺栓節(jié)點的構(gòu)造要求。現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點設(shè)計主要

6、涉及螺栓節(jié)點的抗剪承載力計算及其構(gòu)造要求。本文選取Johansen屈服理論作為基礎(chǔ)，參考美國NDS規(guī)范、歐盟Eurocode5規(guī)范，給出現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓連接節(jié)點抗剪承載力計算公式，并引用相關(guān)試驗數(shù)據(jù)驗證其正確性。對于現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)螺栓節(jié)點的合理構(gòu)造，在沒有足夠試驗數(shù)據(jù)的情況下，建議參考現(xiàn)行木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求。從現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)工程中選取具有代表性的4榀梁柱螺栓節(jié)點框架，進行單調(diào)及往復(fù)的抗側(cè)力試驗研究，給出了梁柱框架的荷載-位移曲線、荷載-轉(zhuǎn)角曲線以及節(jié)點中螺桿的彎曲形態(tài)。其后對梁柱框架單調(diào)加載試驗進行承載力分析及荷載位移曲線模擬；對梁柱框架往復(fù)加載試驗分別從耗能能力，試件強度、剛度，延性等方面予以分析

7、。選擇合適的單元類型及材性參數(shù)，采用ANSYS建立Glubam梁柱框架模型，根據(jù)試驗條件對框架模型施加相應(yīng)的約束和荷載，得到梁柱框架的彈性階段的內(nèi)力分布。有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果大致吻合。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代竹木結(jié)構(gòu)；螺栓節(jié)點；理論分析；規(guī)范；梁柱框架；擬靜力試驗；有限元II碩士學(xué)位論文AbstractConnectionisoneofthecriticalcomponentsinmodernbamboo-woodstructu