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随着新建冷却塔规模的不断增大,钢筋混凝土结构冷却塔的局限性逐渐突出,钢结构冷却塔因其材料再回收利用率高,结构安装精度高、施工周期短、易于实现建筑工业化的显著优势,正逐渐成为大型冷却塔选型和研究的主要方向。节点作为钢结构冷却塔的重要组成部分,对钢结构冷却塔稳定性能影响显著。目前国内外尚未有应用于钢结构冷却塔的装配式节点形式,且没有针对于半刚性钢结构冷却塔静力稳定性能进行研究。由于单层网壳钢结构冷却塔结构形式简单,易于实现装配式生产,因此本课题主要针对于单层网壳钢结构冷却塔节点研发、节点抗弯性能及结构静力稳定性能开展研究,主要工作如下:(1)提出了一系列应用于单层网壳钢结构冷却塔的新型装配式节点(HCR、CHR、HCP)。开展了弯剪作用下节点强轴方向的抗转动性能静力试验研究,分析了弯剪作用下连接方式、螺栓排数、连接件厚度三种参数对节点的弯矩-转角曲线及其破坏模式的影响规律,三类节点(HCR、CHR、HCP)均具有较高的初始刚度Kini和极限承载力Msup。(2)基于ABAQUS有限元软件,考虑板件间、板件与螺栓间的安装缝隙建立了节点有限元模型,通过数值模拟与试验所获得的弯矩-转角曲线、破坏模式以及应力-弯矩曲线的对比,节点的数值模型能够较好地模拟节点受力性能。在此基础上,对节点在弯剪、定轴力受弯、偏心受力各工况下的静力性能开展了参数分析,得到了各工况下节点弯矩-转角曲线,以及节点初始刚度Kini和极限承载Msup、破坏模式的变化规律。(3)基于ANSYS有限元分析软件,将节点刚度代入结构中模拟半刚性节点,建立了单层网壳钢结构冷却塔模型。考虑节点连接方式、刚度,冷却塔高度和网格尺寸,对单层网壳钢结构冷却塔双重非线性稳定性能开展了参数分析,获得了各参数对结构稳定性能影响规律,总结出了单层网壳钢结构冷却塔的三种主要失稳模态,得到了结构中节点刚度状态分布;提出了考虑偏心受力节点刚度半刚性钢结构冷却塔稳定性分析方法,获得了偏心受力节点刚度对结构稳定性能的影响规律。