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空间网格结构已经广泛应用于机场、火车站、体育馆等大型公共建筑中，随着使用年限的增加，可能由于老化、受灾、使用功能改变等原因导致结构承载能力不足，因此对在役空间结构加固研究亟待完善。焊接空心球节点是空间结构中应用最广泛的节点之一，目前对焊接空心球节点的加固方法研究主要集中于完全卸载后加固，但工程实际中普遍存在负载加固问题，因此需要对负载工况下焊接空心球节点加固方法进行研究，以满足实际工程的需要。
本文对采用球外肋板加固前后的焊接空心球节点在轴向力作用下的力学性能以及轴向压力负载作用下焊接加固后的焊接球节点的力学性能进行试验研究，通过参数化分析探究提出负载下焊接加固焊接球节点承载力计算公式，主要的研究工作如下：
首先，考虑球内是否加肋、焊接空心球是否加固、加固时负载大小三个因素设计12个焊接空心球节点，进行未加固球、零载加固球和负载加固球节点轴压试验，得到了不同工况下加固焊接球节点的轴压承载力提高系数；考虑球内是否加肋、焊接空心球是否加固两个因素设计8个焊接空心球节点，进行未加固球、零载加固球轴拉试验，得到了加固焊接球节点的轴拉承载力提高系数。通过试验为后文有限元模型的验证提供依据，并初步分析各个因素对加固后承载力的影响。
其次，通过有限元软件ABAQUS建立有限元模型，对焊接球节点轴压作用下负载加固过程和加固后轴压、轴拉过程进行模拟，与试验结果对比发现有限元模型较为准确。针对不同初始负载比下加固后焊接空心球节点轴压承载力和加固后轴拉承载力进行研究，考虑球外肋板宽度、球内是否加肋、焊接空心球直径、节点球管直径比、空心球壁厚、材料型号、钢管直径以及球外肋板布置等8个因素对负载加固后焊接球节点承载力进行参数化分析，得到各影响因素对承载力提高系数和负载加固承载力剩余系数的影响趋势，为后文负载下焊接加固焊接承载力计算公式拟合提供依据。
最后结合参数化分析结果进一步补充有限元分析数据，拟合得到不同负载比下焊接球加固后承载力剩余系数，拟合得到不同构件参数下加固后承载力提高系数计算公式，结合《空间网格结构技术规程》中对常温下焊接球节点承载力计算公式的规定，得到负载下焊接加固焊接球节点承载力计算公式。
本文对采用球外肋板加固前后的焊接空心球节点在轴向力作用下的力学性能以及轴向压力负载作用下焊接加固后的焊接球节点的力学性能进行试验研究，通过参数化分析探究提出负载下焊接加固焊接球节点承载力计算公式，主要的研究工作如下：
首先，考虑球内是否加肋、焊接空心球是否加固、加固时负载大小三个因素设计12个焊接空心球节点，进行未加固球、零载加固球和负载加固球节点轴压试验，得到了不同工况下加固焊接球节点的轴压承载力提高系数；考虑球内是否加肋、焊接空心球是否加固两个因素设计8个焊接空心球节点，进行未加固球、零载加固球轴拉试验，得到了加固焊接球节点的轴拉承载力提高系数。通过试验为后文有限元模型的验证提供依据，并初步分析各个因素对加固后承载力的影响。
其次，通过有限元软件ABAQUS建立有限元模型，对焊接球节点轴压作用下负载加固过程和加固后轴压、轴拉过程进行模拟，与试验结果对比发现有限元模型较为准确。针对不同初始负载比下加固后焊接空心球节点轴压承载力和加固后轴拉承载力进行研究，考虑球外肋板宽度、球内是否加肋、焊接空心球直径、节点球管直径比、空心球壁厚、材料型号、钢管直径以及球外肋板布置等8个因素对负载加固后焊接球节点承载力进行参数化分析，得到各影响因素对承载力提高系数和负载加固承载力剩余系数的影响趋势，为后文负载下焊接加固焊接承载力计算公式拟合提供依据。
最后结合参数化分析结果进一步补充有限元分析数据，拟合得到不同负载比下焊接球加固后承载力剩余系数，拟合得到不同构件参数下加固后承载力提高系数计算公式，结合《空间网格结构技术规程》中对常温下焊接球节点承载力计算公式的规定，得到负载下焊接加固焊接球节点承载力计算公式。