我院本科生李韧在《Journal of the IASS》发表学术论文

近日，水建学院李会军副教授课题组在国际壳体与空间结构协会主办的学术期刊《Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures》发表了研究论文“Study on effects of bending stiffness of aluminum alloy plate-column joints on stability of semi-rigid single-layer cylindrical reticulated shells”。水建学院土木工程专业2021级本科生李韧为第一作者，李会军副教授为通讯作者，2021级本科生肖志成以及李宝辉副教授参与了研究工作。

板柱型节点（PCJ）是一种典型的半刚性节点，是由传统的板式节点改进而来，具有更大的弯曲刚度。然而，该节点的几何参数对其弯曲刚度以及半刚接网壳稳定性的影响尚未得到充分研究。因此，本文通过建立精细化有限元模型（见图1），首先研究了盖板厚度和螺栓直径以及螺栓形式对节点弯曲刚度的影响（见图2）；然后，提出了一种改进的双线性模型，通过多元回归分析获得了双线性模型的刚度系数、初始刚度和屈服弯矩的拟合公式；最后，建立了板柱型节点柱面网壳有限元模型，研究了盖板厚度对不同跨度和矢跨比的单层柱面网壳承载力的影响规律。

图1 板柱型节点应用及其有限元模型

图2 不同螺栓直径下板柱式节点的弯矩-转角曲线

研究表明，盖板厚度和螺栓半径越小，网壳的承载力越小。当盖板厚度小于4毫米时，弯曲刚度显著下降。因此，本文建议盖板厚度推荐取为4~6毫米，以节省用钢量。此外，板柱型节点的弯曲刚度对其网壳的极限承载能力和破坏模式有显著影响，在进行该类节点设计时应充分考虑上述因素。

该研究得到国家级大学生创新创业训练计划项目（202310712067）等资助。

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https://www.ingentaconnect.com/content/iass/jiass/pre-prints/content-iass_j.iass_2024_004_