铝合金结构环槽铆钉连接及梁柱节点受力机理与设计方法
Mechnism and Design of Swage-Locking Pinned Connections and Beam-to-Column Joints in Aluminium Alloy Structures
作 者：王中兴
指导教师：王元清
培养院系：土木工程系
学 科：土木工程
读博感言：攻读博士不仅收获了知识与见识的提升，更提高了人对于自然社会与人文社会的理解能力！
铝合金结构比强度高、耐腐蚀性能优良，近年来在建筑结构中发展迅速且前景广阔。铝合金目前主要应用于大跨空间和桥梁结构。但由于缺乏合理可靠的梁柱连接形式及其相关研究，在框架结构中的应用还十分有限。铝合金可焊性差，所以紧固件连接自然成为铝合金结构的最佳选择。本文结合力学性能优异的新型紧固件环槽铆钉，提出了可有效连接铝合金结构构件的节点形式，并紧密围绕铝合金结构环槽铆钉连接与梁柱节点开展了系统性的深入研究；全文研究对象包含紧固件→连接件→节点三个层次，步步深入地利用试验、数值及理论分析等手段开展了相关研究。
环槽铆钉连接的梁柱节点静力与循环加载试验装置示意图
1. 开展了44个铆钉在不同受力状态下承载能力测试。建立了环槽铆钉精细化有限元模型和计算效率更高的简化模型。2. 开展了23个铝合金结构环槽铆钉受剪连接和30个T型连接试验，并通过超过1000个数值分析提出了比现行规范更加准确、适用的设计公式。3. 创新性地提出了两种环槽铆钉连接的铝合金梁柱节点形式，并开展了10个足尺节点单调加载试验和4个循环加载试验。1. Wang Z X, Wang Y Q, Zhang G X, Shi Y J. Tests and parametric analysis of aluminum alloy bolted joints of different material types. Construction and Building Materials, 2018, 185:589-599.2. Wang Z X, Wang Y Q, Zhang Y, Gardner L, Ouyang Y W. Experimental investigation and design of extruded aluminium alloy T-stubs connected by swage-locking pins. Engineering Structures, 2019, 200: 109675.
作者：王中兴
