本科生肖志成在《Advanced Steel Construction》发表学术论文
来源： 作者：李会军，徐婧，肖志成 发布日期：2024-09-23 浏览次数：
近日，水建学院李会军副教授课题组在钢结构领域传统学术期刊《Advanced Steel Construction》发表了研究论文“Research on bending performance and bilinear model of an improved bolt-column (BC) joint”。水建学院土木工程专业2021级本科生肖志成为第一作者，李会军副教授为通讯作者，2021级本科生李韧、罗光鸿以及李宝辉副教授参与了研究工作。
网壳是大跨度空间结构的一种常见结构形式，广泛应用于航站楼、体育场馆、展览馆等大型公共建筑。网壳结构在设计与分析时，其稳定性往往是工程人员与科研人员关注的重点。节点作为网壳的关键部件，其刚度是影响网壳结构稳定性的重要因素之一。
基于此，论文在C型节点的基础之上，创新性地提出了由两个法兰、一个腹板和两个附加高强度螺栓组成的节点形式（见图1），以期提高节点刚度。研究表明，与传统节点相比，改进节点的抗弯性能得到显著提高，初始转动刚度提高了62.59%，初始屈服弯矩提高了116.82%，极限弯矩提高了87.57%。
图1 改进C型节点
此外，深入研究了螺栓直径、螺栓垂直距离、法兰厚度、前端板厚度、柱节点厚度以及轴向力对改进C型节点抗弯性能的影响。图2为螺栓直径为21mm，法兰厚度不同时，节点的弯矩—转角曲线以及应力分布云图。
图2 不同法兰厚度下改进C型节点的弯矩-转角曲线及应力云图
计算表明，在螺栓直径一定、法兰厚度增大的情况下，节点的极限弯矩呈现出显著的增大趋势，但增大的速率逐渐减小，而节点的初始抗弯刚度略有增强。此外，随着法兰厚度的增加，螺栓的屈服面积和变形以及锥体部分与柱节点之间的分离均不断发展。
最后，建立了改进C型节点的弯矩-转角双线性模型，对屈服系数、初始抗弯刚度和极限弯矩等关键参数进行拟合，结果表明各参数实际值与预测值偏差很小，拟合效果良好。
图3 关键参数实际值与预测值对比散点图
该研究得到国家级大学生创新创业训练计划项目（202310712067, 202410712019）等资助。
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http://www.ascjournal.com/index.php?option=com_content&view=article&id=690:vol20no3-4&catid=153:vol20no3&Itemid=538
