圆钢管K型、KK型搭接节点滞回性能分析与试验研究

针对宁夏地区大跨度空间结构的研究严重滞后的现状，结合宁夏的地域特点，运用钢模型原型试验和有限元分析，对钢管结构K型、KK型搭接节点，在各工况下，搭接处的影藏焊缝在焊与不焊两种不同焊接方式下节点和结构的滞回性能进行系统分析，对该节点的变形能力和耗能能力进行量化评价；分析节点的搭接率及节点构造变化对其承载力及滞回性能的影响程度，为高烈度抗震设防区该类节点的合理焊接工艺提供理论依据，对待定几何参数的钢管搭接节点的塑性耗能能力及抗震性能进行综合评价。在此基础上，揭示出节点抗震与结构整体抗震的关系，同时提出空间钢管结构的节点抗震构造及同类地区该类节点的设计计算公式。

钢管相贯节点滞回性能是保证钢管桁架结构抗震安全性的重要指标之一。结合国内外研究现状，对钢管桁架结构K型、KK型搭接节点的抗震性能进行了系统的理论分析及试验研究。采用有限元方法分析了节点搭接处的隐藏焊缝焊与不焊两种不同焊接方式下节点的滞回性能，为该类节点高烈度抗震区合理设计与施工提供了理论依据；首次进行K型圆管足尺搭接节点内隐藏焊缝焊接与否的伪静力试验，揭示了这类节点的破坏形态及破坏机理；通过研究给出评价钢管桁架结构K型、KK型搭接节点变形及耗能能力的相关参数，确定了节点隐藏焊缝焊与不焊时合理的参数取值，分析了K型、KK型搭接相贯节点的承载力与变形能力，探讨了节点刚度退化及耗能性能；分析了K型节点隐藏焊缝焊接与否及其节点偏心对钢管桁架结构承载力的影响，揭示了其破坏机理，得到了管桁结构合理的分析模型；在对节点研究的基础上对落地式管桁架结构进行了动力性能分析，研究了节点刚度等参数对结构性能的影响，为结构的设计选型提供参考依据。