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钢一铝合金混合式门架铝法兰节点抗拉承载性能

2026-3-1 23:12:19 浏览次数:

       为探究钢一铝合金混合式门架铝法兰节点抗拉承载性能,考虑铝法兰板厚度、螺栓数和螺栓边距参数设计了7个足尺铝法兰试件,首先通过轴向拉伸试验研究铝法兰节点破坏模式以及承载能力变化规律。随后,基于试验结果建立有限元分析模型,分析加劲板厚度、螺杆直径和圆管壁厚对铝法兰节点承载性能影响规律。最后,根据试验结果和有限元分析结果,提出铝合金法兰节点承载力计算理论。结果表明:试件破坏形态大致可分为铝合金加劲板与铝法兰板焊缝断裂,铝法兰板和铝管连接焊缝及热影响区处发生断裂、铝法兰板轻微变形、铝管脱落和铝法兰板出现大变形并进入塑性3类;荷载一位移曲线大体上可分为弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段;铝法兰板厚度由10 mm增到14 mm和18 mm时,极限荷载增幅分别为66. 7%和76 %,极限位移降幅分别为14%和15% ;螺栓数由4增至6和8时,极限荷载增幅分别为89. 4%和124.5 %,极限位移降幅分别为38.2%和44.2 % ;螺栓边距参数由0. 75增大至0. 875和1.0时,极限荷载增幅分别为10. 3%和20.1 %,极限位移变化不大。有限元参数分析发现加劲板厚度、螺杆直径和圆管壁厚对节点承载力影响均不显著。考虑铝合金材料焊接热影响区强度衰减提出的铝法兰节点设计方法可为钢一铝合金混合式门架设计提供参考。

       架作为公路工程的附属设施,是交通标识、交通监控设施和交通信号采集系统的重要载体,是交通信息化建设不可或缺的重要组成部分。门架结构通常为析架式钢结构,耐腐蚀性差,导致门架结构维护周期短、维护成本高,严重影响公路品质和行车安全。

       铝合金材料具有轻量化、强度高、耐腐蚀、免维护和残值高(铝合金约为65 %,钢材约为45 %)等优点,目前已在大跨度空间结构、桥梁结构、建筑模板等诸多土木工程相关领域广泛应用。若将铝合金材料应用于公路门架结构,对于解决传统钢结构门架存在的诸多不足不失为有益尝试,然而,目前尚无铝合金门架相关的应用报道,一方面可能源于铝合金材料单价较高(约为钢材的4倍),另一方面由于缺乏相关设计理论支撑。从全寿命周期成本效益的嵌茸酆峡悸牵翁庾樘岢隽艘恢中滦兔偶芙峁埂忠宦梁辖鸹旌鲜矫偶�(立柱仍采用钢结构,横梁采用铝合金结构,横梁与立柱分别采用钢法兰和铝法兰连接)。http://www.zblansheng.cn/

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