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铝合金材料因其耐腐蚀、质量轻、易加工等特性在大跨度空间结构中的应用越来越多。在铝合金空间结构中，节点形式主要为板式节点。但板式节点的抗弯和抗剪性能较差，在工程中暴露出承载力不足的问题。因此，需要提出抗弯和抗剪强度更大的新型节点形式，以满足实际工程的需要。同时将新型节点应用于铝合金网壳中研究网壳的稳定性能。铝合金网壳的稳定性较差是限制其向大跨度方向发展的一大障碍。因此，本文提出了2种加强型板式节点，通过试验、数值模拟和理论分析研究其力学性能。同时提出了在四边形网格中设置预应力拉索的新型铝合金网壳形式，并将新型节点应用于新型铝合金网壳中，进行稳定性能研究。主要研究内容和成果如下：
(1)提出了肋板加强型和T型板加强型两种新型板式节点形式。通过6个足尺节点试验，研究板式节点、肋板加强型板式节点和T型板加强型板式节点的抗弯性能。得到了3种节点的破坏模式、节点应力分布、极限承载力和刚度情况，并对比分析了同一节点两种受力方向的抗弯性能差异、3种节点平面外抗弯性能的差异。研究表明，对比面外承载力，肋板加强型板式节点是板式节点的1.37倍，T型板加强型板式节点是板式节点的1.5倍。加强型板式节点的初始刚度相比板式节点略有提高，约为5%。
(2)采用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟，将模拟结果与试验结果进行对比，验证有限元模型的有效性。通过参数化分析考虑节点板厚度、腹板厚度、截面高度、翼缘厚度、翼缘宽度、T型板厚度及T型板短肢厚度等因素对节点承载力的影响。基于试验和有限元分析结果，通过理论分析，提出了T型板加强型板式节点的极限承载力计算方法，建议节点承载力提高系数取为1.3，为节点应用空间结构提供了有效的数据支撑和理论依据。
(3)将加强型板式节点应用于铝合金网壳，并在双向网格中引入交叉拉索进行索撑铝合金网壳稳定分析。共建立了4种跨度、4种矢跨比、4种截面尺寸的64个网壳模型，考虑了拉索性能、初始缺陷、材料非线性、几何参数、蒙皮效应、支承条件等因素的影响进行对比分析。设置交叉拉索后，网壳稳定承载力提高约60%，建议双重非线性影响系数取为0.373，略优于单层铝合金网壳。经济矢跨比取为1/4~1/6，蒙皮效应和节点半刚性影响系数随跨度相应取值。
(1)提出了肋板加强型和T型板加强型两种新型板式节点形式。通过6个足尺节点试验，研究板式节点、肋板加强型板式节点和T型板加强型板式节点的抗弯性能。得到了3种节点的破坏模式、节点应力分布、极限承载力和刚度情况，并对比分析了同一节点两种受力方向的抗弯性能差异、3种节点平面外抗弯性能的差异。研究表明，对比面外承载力，肋板加强型板式节点是板式节点的1.37倍，T型板加强型板式节点是板式节点的1.5倍。加强型板式节点的初始刚度相比板式节点略有提高，约为5%。
(2)采用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟，将模拟结果与试验结果进行对比，验证有限元模型的有效性。通过参数化分析考虑节点板厚度、腹板厚度、截面高度、翼缘厚度、翼缘宽度、T型板厚度及T型板短肢厚度等因素对节点承载力的影响。基于试验和有限元分析结果，通过理论分析，提出了T型板加强型板式节点的极限承载力计算方法，建议节点承载力提高系数取为1.3，为节点应用空间结构提供了有效的数据支撑和理论依据。
(3)将加强型板式节点应用于铝合金网壳，并在双向网格中引入交叉拉索进行索撑铝合金网壳稳定分析。共建立了4种跨度、4种矢跨比、4种截面尺寸的64个网壳模型，考虑了拉索性能、初始缺陷、材料非线性、几何参数、蒙皮效应、支承条件等因素的影响进行对比分析。设置交叉拉索后，网壳稳定承载力提高约60%，建议双重非线性影响系数取为0.373，略优于单层铝合金网壳。经济矢跨比取为1/4~1/6，蒙皮效应和节点半刚性影响系数随跨度相应取值。