螺栓球节点的静力及滞回性能研究

作者：喻晓晨; 李会军^*; 张晓磊; 王宇

来源：空间结构, 2022, 28(02): 45-55.

DOI：10.13849/j.issn.1006-6578.2022.02.045

• 螺栓球节点
• 轴向刚度
• 抗弯刚度
• 滞回曲线
• 骨架曲线

螺栓球节点广泛应用于网架及双层网壳中，属于典型的半刚性节点.在传统的设计与分析中，常忽略抗弯刚度而将其假设为铰节点，造成结构实际内力与数值计算结果出现偏差，因此有必要研究螺栓球节点的力学性能.利用ABAQUS软件建立了螺栓球节点的精细化模型，通过与已有试验结果的对比验证了模型的准确性；深入研究了不同参数下螺栓球节点的轴向与抗弯刚度及滞回性能.研究表明：当螺栓球节点受轴向压力作用时，套筒承受大部分作用力，节点的轴压刚度随螺栓直径和套筒厚度的增加而增大；当螺栓球节点受轴向拉力作用时，螺栓及锥头承受大部分作用力，节点的轴拉刚度随螺栓直径和锥头底板厚度的增加而增大；在同一拉弯及压弯应力比下，螺栓球节点在拉弯作用下的极限弯矩值高于压弯作用下的极限弯矩值，而拉弯及压弯作用下节点的初始刚度值相差不大；螺栓球节点的滞回曲线呈饱满的纺锤型，骨架曲线呈典型的“S”型，表明节点具有良好的延性、受力性能及耗能性能.

• 单位
  西北农林科技大学; 建筑工程学院; 陕煤集团神南产业发展有限公司