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阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型节点足尺模型疲劳性能研究
被引量：
5
1
作者
吴庆雄
郑樵风
+2 位作者
陈康明
中村聖三
吴志添
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期31-49,72,共20页
为研究阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型(CFST KS)节点疲劳性能,进行CFST KS节点和不布设内栓钉的钢管混凝土K型节点(CFST K)足尺模型的疲劳试验和有限元研究,对比分析了2种节点的热点应力分布、疲劳裂纹扩展过程和疲劳破坏模式,研究了...
为研究阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型(CFST KS)节点疲劳性能,进行CFST KS节点和不布设内栓钉的钢管混凝土K型节点(CFST K)足尺模型的疲劳试验和有限元研究,对比分析了2种节点的热点应力分布、疲劳裂纹扩展过程和疲劳破坏模式,研究了内栓钉布设区域与排布方式对热点应力的影响,采用基于热点应力的S-N曲线探讨疲劳寿命的判定标准与疲劳寿命评价方法。结果表明:CFST KS节点的热点应力宜采用3点外插法计算,最大热点应力位于冠点处;CFST KS节点的疲劳性能演化过程可以分为疲劳裂纹的萌生、扩展和破坏三个阶段,CFST KS节点较CFST K节点在裂纹扩展阶段荷载反复次数更高,在裂纹破坏阶段疲劳裂纹的扩展速率更低,由于布设了内栓钉,疲劳裂纹扩展至鞍点附近后不再继续沿着相贯线方向扩展,而往主管环向且与主管轴线呈一定角度发展;建议采用CFST K节点冠点应变峰值变化15%对应的荷载反复次数作为疲劳破坏的判定基准;提出了基于热点应力的CFST K节点疲劳设计S-N曲线,并依据S-N曲线预测在同等热点应力幅下,布设内栓钉可以使CFST K节点的疲劳寿命提高45%;减少支管侧内栓钉的轴向间距和径向间距可以提高节点的疲劳性能,非支管侧的栓钉布置、栓钉的尺寸以及栓钉的轴向布置范围对疲劳性能的影响较小,栓钉的轴向布置范围对栓钉自身的受力状态有所影响;基于CFST KS节点静力与疲劳性能提出了内栓钉的合理布置形式。
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关键词
钢管混凝土k型节点
栓钉
疲劳性能试验
热点应力
应力集中系数
疲劳寿命
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职称材料
K型钢管混凝土节点疲劳性能试验研究
被引量：
9
2
作者
钟新谷
杨胜
石卫华
《中国工程科学》
2011年第9期97-100,共4页
以湘潭四大桥桁架拱为工程背景,进行了三种规格的K型钢管混凝土节点的疲劳试验,基于热点应力计算了K型钢管混凝土节点的疲劳荷载幅值,表明热点应力法能够较好地评估钢管混凝土节点的疲劳寿命;试验表明K型钢管混凝土节点的疲劳性能明显优...
以湘潭四大桥桁架拱为工程背景,进行了三种规格的K型钢管混凝土节点的疲劳试验,基于热点应力计算了K型钢管混凝土节点的疲劳荷载幅值,表明热点应力法能够较好地评估钢管混凝土节点的疲劳寿命;试验表明K型钢管混凝土节点的疲劳性能明显优于K型钢管节点。在此基础上初步提出了K型钢管混凝土节点的S—N曲线,对建立K型钢管混凝土节点疲劳寿命设计准则具有一定的参考意义。
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关键词
k
型
钢管
混凝土
节点
疲劳性能
S—N曲线
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职称材料
题名
阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型节点足尺模型疲劳性能研究
被引量：
5
1
作者
吴庆雄
郑樵风
陈康明
中村聖三
吴志添
机构
福州大学土木工程学院
福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室
福州大学工程结构福建省高校重点实验室
长崎大学
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期31-49,72,共20页
基金
国家重点研发计划(2017YFE0130300)
国家自然科学基金(52078137)
+1 种基金
福建省自然科学基金杰青项目(2019J06009)
福州市科技局产学研项目(2020-GX-27)。
文摘
为研究阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型(CFST KS)节点疲劳性能,进行CFST KS节点和不布设内栓钉的钢管混凝土K型节点(CFST K)足尺模型的疲劳试验和有限元研究,对比分析了2种节点的热点应力分布、疲劳裂纹扩展过程和疲劳破坏模式,研究了内栓钉布设区域与排布方式对热点应力的影响,采用基于热点应力的S-N曲线探讨疲劳寿命的判定标准与疲劳寿命评价方法。结果表明:CFST KS节点的热点应力宜采用3点外插法计算,最大热点应力位于冠点处;CFST KS节点的疲劳性能演化过程可以分为疲劳裂纹的萌生、扩展和破坏三个阶段,CFST KS节点较CFST K节点在裂纹扩展阶段荷载反复次数更高,在裂纹破坏阶段疲劳裂纹的扩展速率更低,由于布设了内栓钉,疲劳裂纹扩展至鞍点附近后不再继续沿着相贯线方向扩展,而往主管环向且与主管轴线呈一定角度发展;建议采用CFST K节点冠点应变峰值变化15%对应的荷载反复次数作为疲劳破坏的判定基准;提出了基于热点应力的CFST K节点疲劳设计S-N曲线,并依据S-N曲线预测在同等热点应力幅下,布设内栓钉可以使CFST K节点的疲劳寿命提高45%;减少支管侧内栓钉的轴向间距和径向间距可以提高节点的疲劳性能,非支管侧的栓钉布置、栓钉的尺寸以及栓钉的轴向布置范围对疲劳性能的影响较小,栓钉的轴向布置范围对栓钉自身的受力状态有所影响;基于CFST KS节点静力与疲劳性能提出了内栓钉的合理布置形式。
关键词
钢管混凝土k型节点
栓钉
疲劳性能试验
热点应力
应力集中系数
疲劳寿命
Keywords
concrete filled steel tubular
k
-joint
stud
fatigue performance experiment
hot spot stress
stress concentration factor
fatigue life
分类号
TU392.3 [建筑科学—结构工程]
TU317.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
K型钢管混凝土节点疲劳性能试验研究
被引量：
9
2
作者
钟新谷
杨胜
石卫华
机构
湖南科技大学
出处
《中国工程科学》
2011年第9期97-100,共4页
文摘
以湘潭四大桥桁架拱为工程背景,进行了三种规格的K型钢管混凝土节点的疲劳试验,基于热点应力计算了K型钢管混凝土节点的疲劳荷载幅值,表明热点应力法能够较好地评估钢管混凝土节点的疲劳寿命;试验表明K型钢管混凝土节点的疲劳性能明显优于K型钢管节点。在此基础上初步提出了K型钢管混凝土节点的S—N曲线,对建立K型钢管混凝土节点疲劳寿命设计准则具有一定的参考意义。
关键词
k
型
钢管
混凝土
节点
疲劳性能
S—N曲线
Keywords
concrete filled steel pipe
k
-joints
fatigue property
S—N curve
分类号
TU392.3 [建筑科学—结构工程]
TU312 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型节点足尺模型疲劳性能研究
吴庆雄
郑樵风
陈康明
中村聖三
吴志添
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
5
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职称材料
2
K型钢管混凝土节点疲劳性能试验研究
钟新谷
杨胜
石卫华
《中国工程科学》
2011
9
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职称材料
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