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大跨度建築無縫矩形管歐洲規範

2020-4-8 22:16:26      點擊:

   變截麵矩形管屬於矩形管的一種,同普通矩形管相比,最大特點就是其變截麵特性,這一特性也決定了成形工藝的特殊性。目前對於變截麵矩形管的製造以及彎曲工藝研究很少,現有工藝多是先分別成形兩片金屬板,之後焊接在一起,這樣得到零件焊縫處應力較大,容易發生斷裂,質量得不到保證。針對這一問題,

以無縫矩形管為原料,設計了變截麵矩形管的製造以及彎曲工藝。高強螺栓承壓型連接是無縫矩形管中常用的節點連接方式,大跨度建築無縫矩形管歐洲規範針對矩形管的彎曲工藝。采用經驗證可靠的Marc有限元計算模型對無縫矩形管高強螺栓承壓型連接的承壓性能進行數值模擬.分別對影響極限承載力的端距、邊距、螺栓預緊力以及連接板件間的抗滑移係數等因素進行研究.研究結果表明:端距和邊距二者共同影響Q550高強螺栓承壓型連接的破壞模式和極限承載力,當端距和邊距值分別取2.0d0d0為螺栓孔徑)和1.5d0時連接發生承壓破壞並可以得到較高的承載力;對螺栓施加預緊力可以適當提高接頭的極限承載力;抗滑移係數對極限承載力的影響不大。

    研究摩擦係數、管坯拐角半徑和彎曲模轉速等參數對繞彎缺陷的影響規律,設計改進了傳統繞彎工藝,提出了無芯軸反補償法繞彎成形工藝,模擬結果顯示這種方法可以有效消除內凹與折疊缺陷;並設計了變半徑彎曲模具,針對某一尺寸變截麵無縫矩形管,對矩形管件各部位反變形量(大端外壁凸出量、大端內壁凸出量、小端外壁凸出量、小端內壁突出量)進行了參數的優化,以彎曲件內部折疊、外部凹陷程度最小為優化目標,得到不同參數對兩者的影響規律,並得到兩組優化參數,之後利用綜合平衡法來分析兩組優化參數,最終得到一組最優的工藝參數。無縫矩形管類零件是日常生產生活中特別常見的一種空心管零件,其應用特別廣泛,汽車、石油化工、船舶、建築和航空航天等領域都大量使用矩形管類零件。

   高強度鋼材(無縫矩形管級或更高強度)已在高層和大跨度建築中逐步推廣應用,但現行中國規範對高強度鋼材螺栓連接計算的強度指標和構造要求尚未做出明確的規定,需要通過係統研究確定高強度鋼材螺栓連接的設計強度指標和承載力計算方法.利用已驗證的有限元模型,對端距e1邊距e2螺栓間距p2板厚t以及鋼材屈服強度fy和抗拉強度fu影響進行了參數分析,並與三種設計方法進行了比較.對比發現Moze建議公式的準確性最好,更能夠真實地反映端距e1和邊距e2對承載性能的影響;而歐洲規範設計方法相對來說過於保守;美國規範未能反映出邊距e2影響.最後利用剪切破壞理論,基於已有的試驗數據和有限元參數分析結果,提出了中國規範當中無縫矩形管級高強度鋼材螺栓連接鋼板設計承壓強度建議值.

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