碗扣式钢管支撑架不同构造形式节点的转动刚度试验研究

摘要

为研究碗扣式钢管支撑架不同构造形式节点的转动刚度特性，提出测定支撑架体的角节点、边节点与中间节点转动刚度的试验方案，对应分别插入2根、3根和4根水平杆的节点转动刚度试验。在利用相应扣件式节点试验来验证本方案合理性的基础上，对当地市场随机采购的碗扣式钢管的弹性模量进行测定。采用三折线模型对碗扣式节点的M-θ曲线进行拟合，分析了不同水平杆数量对其转动刚度的影响及其破坏特点。研究结果表明：（1）碗扣式钢管支撑架角节点、边节点的转动刚度分别为中间节点转动刚度的77.93%、92.14%，且均高于规范给出的建议值25 kN·m·rad^-1；角节点与边节点的转动刚度相对较弱，对架体整体稳定性的影响不可忽略；（2）当地市场随机采购的碗扣式钢管的弹性模量较新构件有不同程度的下降，最大降幅约为30%;（3）碗扣式节点的破坏先后顺序为水平杆、上碗扣、立杆和下碗扣；节点的破坏发生在水平杆接头处，应对此处加强质量监管。相关结论可为同类半刚性节点的转动刚度确定提供参考。

关键词

碗扣式支撑架 / 钢管弹性模量 / 节点转动刚度 / 节点破坏特点

基金资助

安徽省高校自然科学基金（KJ2019A0159、KJ2021A0504）