摘要
电弧增材制造(WAAM)技术在结构工程领域有广泛的应用前景,具有生产效率高、设备成本低、材料利用率高和环境可持续性等优点。为探究WAAM碳钢T形件螺栓连接节点的力学性能,设计了一系列共12组WAAM碳钢T形件,与高强钢(HSS)T形件连接形成螺栓连接节点试件,通过试验研究了螺栓线位置与螺栓排列方式对试件初始刚度、破坏模式及极限承载力的影响。首先借助三维激光扫描技术测量试件相关几何参数,随后开展力学试验并采用数字图像相关技术(DIC)测量节点加载响应。通过对比试验结果和现有设计规程计算结果,对相关计算方法的适用性与准确性进行评估,最后对已有计算模型进行修正。结果表明:WAAM碳钢T形件具有较好的力学性能,当螺栓线与腹板翼缘连接处距离减小时,试件的初始刚度与极限承载力均呈上升趋势,而失效模式均为预期的翼缘破坏且螺栓未发生断裂。现有设计方法高估了试件的初始刚度,对破坏模式的预测较为准确,但对极限承载力的预测偏保守,修正后的极限承载力预测模型效果较好,针对WAAM碳钢T形件螺栓连接节点的设计方法仍需进一步研究。
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