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鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法

鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法

作者：王中興
出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2022-04-01
開(kāi)本： 其他 頁(yè)數(shù)： 348
本類(lèi)榜單：建筑銷(xiāo)量榜
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鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法 版權(quán)信息

鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法 本書(shū)特色

《鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法》結(jié)合力學(xué)性能優(yōu)異的新型緊固件“環(huán)槽鉚釘”，提出了可有效連接鋁合金結(jié)構(gòu)構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)形式，并以此聚焦，開(kāi)戰(zhàn)了試驗(yàn)、數(shù)值與理論相結(jié)合的系統(tǒng)性深入研究，希望為廣大學(xué)者與工程師提供有益參考。

鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法 內(nèi)容簡(jiǎn)介

鋁合金結(jié)構(gòu)比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能優(yōu)良，近年來(lái)在建筑結(jié)構(gòu)中發(fā)展迅速且前景廣闊。鋁合金目前主要應(yīng)用于大跨空間和橋梁結(jié)構(gòu)，但由于缺乏合理可靠的梁柱連接形式及其相關(guān)研究，在框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用還十分有限。建筑結(jié)構(gòu)常用的鋁合金材料可焊性差，所以緊固件連接自然成為鋁合金結(jié)構(gòu)的**選擇！朵X合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法》結(jié)合力學(xué)性能優(yōu)異的新型緊固件環(huán)槽鉚釘，提出了可有效連接鋁合金結(jié)構(gòu)構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)形式，并緊密?chē)@鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接與梁柱節(jié)點(diǎn)開(kāi)展了系統(tǒng)性的深入研究；全書(shū)研究對(duì)象包含緊固件→連接件→節(jié)點(diǎn)三個(gè)層次，步步深入地利用試驗(yàn)、數(shù)值及理論分析等手段開(kāi)展了以下主要工作： （1）通過(guò)試驗(yàn)研究獲取了環(huán)槽鉚釘?shù)念A(yù)緊力數(shù)值及其損失情況，并開(kāi)展了44個(gè)鉚釘在不同受力狀態(tài)下承載能力測(cè)試。建立了環(huán)槽鉚釘精細(xì)化有限元模型和計(jì)算效率更高的簡(jiǎn)化模型，并從數(shù)值結(jié)果中提取鉚釘拉脫過(guò)程的特征信息從而對(duì)拉脫機(jī)理進(jìn)行揭示，進(jìn)而推導(dǎo)了拉脫力公式。提出了環(huán)槽鉚釘承載力設(shè)計(jì)方法并通過(guò)試驗(yàn)與數(shù)值結(jié)果驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性。 （2）開(kāi)展了23個(gè)受剪連接拉伸試驗(yàn)，其中包括3種環(huán)槽鉚釘布置形式，并考慮了鋁合品牌號(hào)，鉚釘端距、邊距和中距對(duì)試件受力性能的影響。試驗(yàn)中還測(cè)試了4種牌號(hào)鋁合金板件的材料力學(xué)性能和抗滑移系數(shù)。以試驗(yàn)為基礎(chǔ)，驗(yàn)證了所建立的有限元模型并開(kāi)發(fā)自動(dòng)計(jì)算程序、開(kāi)展了930個(gè)參數(shù)分析。在厘清受力機(jī)理后，提出了受剪連接設(shè)計(jì)方法。 （3）開(kāi)展了30個(gè)環(huán)槽鉚釘T型連接受拉試驗(yàn)，并基于試驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)性的有限元分析與受力機(jī)理研究。在理論和有限元參數(shù)分析的支撐下，提出了基于連續(xù)強(qiáng)度方法（CSM）考慮鋁合金材料非線性特性及考慮鉚釘受彎的T型連接設(shè)計(jì)方法，將設(shè)計(jì)結(jié)果與312個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了其合理性。 （4）提出了兩種環(huán)槽鉚釘連接的鋁合金梁柱節(jié)點(diǎn)形式并開(kāi)展了10個(gè)足尺節(jié)點(diǎn)的單調(diào)加載試驗(yàn)和4個(gè)循環(huán)加載試驗(yàn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)的承載性能及破壞模式、延性與耗能能力深入分析。建立并驗(yàn)證了相應(yīng)的有限元模型。 （5）以上述研究為基礎(chǔ)并結(jié)合組件法，提出了適用于此類(lèi)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法，包括：初始剛度、承載能力、彎矩-轉(zhuǎn)角全曲線、構(gòu)造建議及滯回模型。所提出的方法將為我國(guó)設(shè)計(jì)使用環(huán)槽鉚釘連接的鋁合金梁柱節(jié)點(diǎn)提供依據(jù)。

鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法 目錄

第1章 引言 1.1 選題的背景及意義 1.2 鋁合金結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和工程應(yīng)用 1.2.1 鋁合金結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1.2.2 鋁合金結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 1.3 環(huán)槽鉚釘?shù)奶攸c(diǎn)與應(yīng)用 1.3.1 環(huán)槽鉚釘?shù)木o固原理與特點(diǎn) 1.3.2 環(huán)槽鉚釘?shù)墓こ虘?yīng)用 1.4 鋁合金結(jié)構(gòu)連接與節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀 1.4.1 鋁合金材料力學(xué)性能 1.4.2 鋁合金結(jié)構(gòu)連接的力學(xué)性能 1.4.3 鋁合金節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能 1.4.4 現(xiàn)有研究的不足 1.5 外規(guī)范中鋁合金結(jié)構(gòu)連接與梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法 1.5.1 鋁合金結(jié)構(gòu)受剪連接的設(shè)計(jì)方法 1.5.2 鋁合金結(jié)構(gòu)T形連接的設(shè)計(jì)方法 1.5.3 鋁合金梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法 1.5.4 現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法的局限性 1.6 本書(shū)主要研究?jī)?nèi)容 第2章 環(huán)槽鉚釘力學(xué)性能與承載力研究 2.1 概述 2.2 環(huán)槽鉚釘預(yù)緊力的測(cè)量 2.3 環(huán)槽鉚釘?shù)某休d性能試驗(yàn)研究 2.3.1 釘桿材料力學(xué)性能試驗(yàn) 2.3.2 鉚釘多角度拉伸試驗(yàn) 2.4 環(huán)槽鉚釘精細(xì)化數(shù)值模型 2.4.1 模型的建立與驗(yàn)證 2.4.2 鉚釘拉脫過(guò)程受力機(jī)理分析 2.5 釘帽拉脫承載力的計(jì)算方法 2.5.1 鋁合金帽鉚釘?shù)睦摮休d力FPO,a 2.5.2 不銹鋼帽鉚釘?shù)睦摮休d力FPO,s 2.6 簡(jiǎn)化模型的實(shí)現(xiàn)與關(guān)鍵參數(shù)推導(dǎo) 2.7 環(huán)槽鉚釘承載力設(shè)計(jì)方法及其驗(yàn)證 2.8 本章小結(jié) 第3章 環(huán)槽鉚釘受剪連接受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法研究 3.1 概述 3.2 材料力學(xué)性能試驗(yàn) 3.3 鋁合金板件抗滑移系數(shù)和表面粗糙度測(cè)量 3.4 受剪連接拉伸試驗(yàn) 3.4.1 試驗(yàn)方案 3.4.2 試件破壞形態(tài) 3.4.3 極限承載力與荷載位移曲線 3.4.4 試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)行規(guī)范對(duì)比 3.5 受剪連接的有限元模型 3.5.1 材料本構(gòu)關(guān)系 3.5.2 單元類(lèi)型與網(wǎng)格劃分 3.5.3 邊界條件，荷載與接觸 3.5.4 基于應(yīng)力三軸度的材料破壞準(zhǔn)則 3.5.5 有限元模型驗(yàn)證 3.6 受剪連接工作機(jī)理和影響因素分析
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鋁合金結(jié)構(gòu)環(huán)槽鉚釘連接及梁柱節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理與設(shè)計(jì)方法 作者簡(jiǎn)介

王中興，天津大學(xué)副研究員，兼任中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)青年理事。2014年本科畢業(yè)于大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部，同年進(jìn)入清華大學(xué)土木工程系攻讀研究生，2020年獲清華大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位，期間曾于英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院進(jìn)行為期一年學(xué)術(shù)訪問(wèn)。曾擔(dān)任清華大學(xué)土木工程及建設(shè)管理系研究生會(huì)主席。王中興主要研究領(lǐng)域?yàn)椋?1) 鋁合金結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性能、(2) 鋁合金結(jié)構(gòu)連接及節(jié)點(diǎn)的受力性能、(3) 金屬結(jié)構(gòu)抗火及抗震性能、(4) 金屬結(jié)構(gòu)3D打印等。主持國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)、國(guó)家及省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題與工程咨詢(xún)項(xiàng)目5項(xiàng)，作為項(xiàng)目骨干參與國(guó)家與省部級(jí)課題4項(xiàng)、歐盟煤炭和鋼鐵研究基金項(xiàng)目(RFCS)1項(xiàng)。以第一或通訊作者身份發(fā)表SCI論文10余篇，已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)、軟件著作權(quán)1項(xiàng)。參編國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4部。曾獲清華大學(xué)研究生特等獎(jiǎng)學(xué)金、清華大學(xué)土木工程系學(xué)術(shù)新秀、清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文、清華大學(xué)優(yōu)秀博士畢業(yè)生、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)優(yōu)秀畢業(yè)生等榮譽(yù)。

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