科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
由钢管混凝土弦杆与空钢管腹杆组成的钢管混凝土K形节点受力性能优越、外形美观，在大型桁式基础设施中得到广泛应用。当该类结构服役于海洋环境中时，通常受到交变荷载与腐蚀的长期耦合作用，严重影响其安全性。为研究长期荷载与随机局部腐蚀耦合作用下钢管混凝土K形节点的应力集中系数，建立了考虑钢管外壁随机腐蚀形貌、材料性能时变劣化以及材料间非线性约束的有限元分析模型。分析了体积腐蚀率、蚀坑几何特性与空间分布特性等参数对节点应力集中系数的影响规律，并与常用于简化设计的均匀腐蚀工况进行对比。结果表明：在均匀腐蚀作用下，体积腐蚀率是影响节点应力集中系数的关键参数，最大应力集中系数首先出现在腹杆冠趾处，并随着弦杆体积腐蚀率的增加而向受拉侧弦杆冠趾移动；而在随机局部腐蚀作用下，节点应力集中系数受多因素耦合的复杂影响，随着蚀坑三维几何参数、空间分布位置的改变呈非线性变化。基于参数分析结果，分别提出了均匀腐蚀与随机局部腐蚀两种工况下钢管混凝土K形节点应力集中系数的简化计算方法，计算结果与数值分析结果吻合良好。
- 单位
