节点域刚度对管桁架静力特性的影响

以空间圆管桁架为研究对象,并考虑几何和材料非线性效应,采用数值分析方法,将桁架节点分别用铰接、刚接和相贯节点3种桁架模型进行模拟。分析结果表明,刚接节点和铰接节点的计算模型过高估计了节点的刚度,而相贯节点的计算模型由于考虑了节点域的变形能够较真实地反映节点的刚度。     

节点刚度对方管空间三角形桁架动力性能的影响

为研究节点刚度对方管空间三角形桁架动力性能的影响,以精细壳元模型为标准,采用可考虑节点轴向刚度的简化模型和不能考虑节点轴向刚度的刚接模型,对方管空间三角形桁架进行了模态分析和地震时程分析.结果表明:节点刚度对方管桁架的动力性能有不可忽视的影响,不宜采用刚接模型分析方管桁架的动力反应;本文中采用的简化模型可以较好地模拟方管桁架的动力性能,体现了节点刚度对结构动力性能的影响,更适用于实际工程分析.     

横琴新区十字门国际金融中心大厦伸臂桁架节点受力性能分析

珠海横琴新区十字门国际金融中心大厦超高层塔楼建筑总高336.55m,主要屋面高度300m,采用带加强层的框架—核心筒混合结构体系。本工程结合避难层(31层、44层)共设置两道加强层,加强层采用周边带状桁架和伸臂桁架的形式。为进一步研究加强层伸臂桁架与剪力墙连接部位的受力性能,选取两种典型伸臂桁架节点进行细部分析。在与文献中模型节点试验结果对比验证的基础上,对本工程伸臂桁架两种典型节点进行了非线性有限元分析,重点研究了节点区域构件传力与应力分布特性。分析结果表明,在最不利荷载组合作用下,节点区域型钢处于弹性受力状态,节点核心区混凝土工作性能良好,伸臂桁架节点安全可靠。此外,对节点有限元分析中模型隔离方法与简化、边界条件施加和分析结果判定等需注意问题进行了探讨和总结,为类似工程分析提供参考。     

K型间隙方钢管桁架静力工作性能的有限元分析

为了研究直接焊接K型间隙方钢管平面桁架静力工作性能,对4榀直接焊接K型间隙方钢管桁架进行了非线性有限元分析。采用有限元分析软件ANSYS程序中的4节点板壳单元对桁架进行弹塑性、大挠度有限元分析;不仅跟踪了桁架荷载-位移曲线的全过程,而且分析了桁架节点部分的变形和塑性发展情况;建立了铰接桁架模型、刚接桁架模型、壳单元桁架模型及考虑焊缝的壳单元桁架模型4个桁架模型;比较了设计荷载作用下4个不同桁架模型的腹杆和弦杆的轴向力,以及标准荷载作用下这4个不同桁架模型的整体刚度。     

基于多尺度模型的平面管桁架稳定性分析

平面管桁架在大跨度屋盖结构、幕墙结构中应用较广,由于其腹杆与弦杆相贯节点的半刚性,其平面外的稳定性难以进行准确的分析,而往往通过设置次桁架或支撑的方式予以保证,对建筑效果造成影响。以某体育馆平面管桁架结构屋盖为例,在设计过程中取消了大部分次桁架,在下弦平面外未设支撑。基于MIDAS GEN及MIDAS FEA NX建立了多尺度模型,并通过与刚接和铰接模型的对比,对结构在风吸力作用下的整体稳定性进行了分析。结果表明：节点刚度对结构平面外稳定影响显著,简单地采用刚接或者铰接假定进行稳定性分析,将导致较大的误差。多尺度计算模型可以真实地反映节点的刚度,本例钢结构屋盖在风吸力作用下的结构稳定性可以满足要求。     

支主管宽度比β=1.0的部分填充混凝土矩形钢管桁梁力学性能研究

设计了支主管宽度比β=1.0的空钢管、部分填充混凝土和钢管混凝土3种桁架,利用大型通用有限元程序MIDAS/FEA建立了有限元分析模型,进行了3种桁架受力性能的对比分析。研究结果表明:桁架破坏均发生在节点部位,但节点失效模式不同,主管内填混凝土改变了节点的失效模式。3个桁架的极限承载力均受到节点控制,主管内填混凝土能够有效提高桁架节点的强度和刚度,从而提高桁架的承载能力,减小桁架的整体变形。所建立的有限元模型能较好地分析部分填充混凝土矩形钢管桁架的力学性能,通过对各种影响参数进行分析,得到桁架受力的一般规律,为实际工程应用提供理论依据。     

钢管桁架节点效率系数研究

为对桁架节点受力性能及其与桁架整体力学性能的相互关系进行研究,基于已有的桁架节点承载力及刚度计算方法,得到了桁架节点承载力效率系数和刚度效率系数两个无量纲参数。其中节点承载力效率系数定义为腹杆轴力作用下节点承载力与腹杆发生强度破坏承载力的比值,节点刚度效率系数则定义为腹杆轴力作用下节点轴向刚度与腹杆线刚度的比值。在此基础上,给出了考虑节点力学性能影响的钢管桁架抗弯刚度及承载力简化计算方法,对工程常见参数范围内的矩形及圆形钢管桁架节点承载力、刚度效率系数进行参数分析。结果表明：桁架节点刚度及承载力效率系数实质上反映了钢管桁架节点与腹杆力学性能的量化相互关系,其可在桁架层面对不同类型的节点力学性能进行比较,还可以作为节点力学性能评估和方案优化设计的通用评价指标;依据节点承载力、刚度效率系数可对钢管桁架抗弯刚度及承载力进行快速、准确地估算;为避免桁架由于节点失效过早发生破坏,建议将节点承载力效率系数大于0.8且节点刚度效率系数大于5的桁架定义为满足“强节点弱构件”设计理念的桁架。     

哈尔滨万达滑雪场钢结构关键节点设计

由于整体结构的复杂性,哈尔滨万达滑雪场钢结构节点种类较多,体积较大,形式复杂,节点设计难度很大。重点介绍了典型关键节点,包括高区巨型框架柱交叉节点、楼面桁架节点、屋面桁架节点、抗风桁架与屋面连接节点计算及设计原则、优化和细化过程、构造细节及加强措施。并对上述节点进行了三维整体有限元分析,旨在保证滑雪场节点美观安全、经济合理、方便施工,为大型滑雪场类工程提供一些可借鉴的设计经验。     

T形钢桁架连接节点分析

本文主要介绍T形钢桁架的特点,指出分析桁架节点的意义,对规范中没有提出计算方法的此类连接节点进行分析。重点对T形钢桁架的上弦节点进行探讨,提出了一种节点的简化模型计算方法,采用ANSYS软件进行有限元分析,通过节点的mises应力云图和位移变形图,了解节点在不同荷载作用下的应力分布规律,找出节点受力中最不利的环节,分析节点的受力特性,提出了相应的解决办法,特别是节点设计中的一些构造措施,可以为设计人员在节点设计时提供一些参考。     

BIM技术在钢桁架梁桥设计阶段的应用

将BIM技术引入到钢桁架梁桥的设计中,从桁架定位,单个复杂节点的设计,节点与节点之间的搭接等方面对设计进行了指导,并开展了碰撞检查,拼装模拟、工程量计算等方面的应用,收到了良好的效果,为BIM技术在钢桁架梁桥设计的应用提供了参考。     

国家会议中心大跨度钢桁架制作技术

国家会议中心采用舣向正交H型钢桁架结构.H型钢桁架具有跨度大、截面高度高、板较厚、连接节点形式复杂等特点.针对工程施工难点,介绍大跨度H型钢桁架的工厂制作技术、预拼装、预起拱原则、施工工艺流程以及桁架制作中的焊接质量管理.并对复杂节点组装顺序、焊接顺序、精度控制技术和桁架起拱进行了研究.工程实践证明,工程质量符合国家规范要求,保证了施工安全性.     

固角软化桁架模型在RC框架变梁中节点受剪分析的应用研究

固角软化桁架模型是在转角桁架模型基础上发展起来的一种新模型,主要适用于软化桁架模型中旋转角α在45°±12°范围之外变化的结构混凝土的受剪分析。该文在以往试验研究基础上,建立考虑左右梁高不等特性的中节点等效核心区在剪、压复合作用下的计算模型,应用固角软化桁架模型对10个钢筋混凝土变梁中节点试件进行受剪分析。结果表明:基于固角软化桁架模型计算得到的节点剪应力-剪切变形曲线与试验结果吻合较好,与现行规范给出的半经验半理论的受剪承载力计算公式相比,固角软化桁架模型有明确的力学计算模型,可为钢筋混凝土框架节点的受剪设计提供参考。     

圆钢管相贯节点滞回性能有限元分析

文中以文献中实验为基础,采用有限元软件ANSYS建立KK型相贯节点模型,并根据实验结果校对了有限元模型。为了真实反映节点在桁架中的实际状况,将节点置于桁架模型中进行加载计算。并对7个不同几何参数的节点试件进行计算分析,得到了相应节点滞回特性曲线。节点在加载过程中塑性开展的特点与实验基本一致。分析结果表明,文中采用的有限元模型能够较好反映节点滞回性能的实际状况,圆管KK型相贯节点具有较好滞回性能,评价了节点的几何参数对滞回性能存在的影响,为实际工程的相贯节点设计提供了参考依据。     

BIM技术在复杂钢筋节点施工中的应用

以浙江国贸商业金融总部项目为例,详细阐述了利用BIM技术成功解决了钢结构劲性柱穿土建钢筋,连梁交叉斜筋、对角斜撑以及钢结构自承式桁架楼板等复杂钢筋节点排布及钢筋优化下料问题。根据BIM技术建立三维模型,使传统图纸难以理解的复杂钢筋节点在三维空间展现出来,使施工人员能够清晰的理解复杂钢筋节点的细部做法并加之以优化,保证了施工精度,提高了施工质量。     

简化的软化桁架模型在钢筋混凝土梁柱内节点设计中的应用

简化的软化桁架模型源于拉压杆的概念,满足带裂缝混凝土的平衡条件、相容条件和本构关系。文中用简化的软化桁架模型对钢筋混凝土梁柱内节点进行抗剪强度分析,提出了用简化的软化桁架模型设计钢筋混凝土梁柱内节点的步骤。同时,通过对一个钢筋混凝土梁柱内节点的验算,证明了所提出模型的有效性和可行性。     

深圳证券交易所营运中心超厚钢板焊接技术

深圳证券交易所营运中心工程抬升裙楼结构为全焊接巨型悬挑钢桁架结构,桁架由巨型钢板焊接节点和箱形截面弦杆拼装而成。施工中采用CO2气体保护半自动焊接技术,多人同步对称分段、分层多道焊接方法。详细介绍了巨型桁架的焊接顺序,保证了工程质量。     

一种钢-混组合桁架桥下弦杆节点极限承载力研究

钢-混组合桁架是一种新型铁路桥梁结构,节点受力复杂,通过对3个采用PBL连接件的钢-混组合桁架节点进行水平单调加载试验,研究了外接式节点的受力特性、破坏模式和极限承载力。基于有限元软件ABAQUS对试件进行3D模型分析,计算结果与试验结果较为吻合。研究表明：钢-混组合桁架节点受力性能良好,PBL连接件传力效果明显;钢腹杆为节点薄弱环节,增加腹杆厚度可有效提高节点屈服后强度和节点极限承载力;通过模型分析,提出的腹杆不对称的设计方法,破坏顺序明确,与3个钢-混组合桁架节点的试验结果相比偏于安全,能够满足我国桥梁抗震设计要求。研究成果可为同类节点的应用提供参考。     

钢-混凝土组合装配式防风网优化设计

以天津港中煤华能煤码头防风网建设工程为例,对原钢桁架防风网的结构设计进行了优化。提出了PHC管桩作为立柱、型钢做腹杆的钢-混凝土组合装配式防风网设计方案,通过SAP2000软件建立了10个模型,经分析比较确定结构最终形式并以此进行PHC管桩的选型。按照可装配式拼装进行节点设计,构件在工厂预制,在现场地面组装成桁架后整体吊装,保证工程的安全便捷施工技术经济分析表明该方案可节约工程投资成本11.2%,并且后期维护成本大幅降低。     

钢桁架连梁节点锚固机理试验及有限元分析

为了揭示钢桁架连梁节点的受力机理,基于6个钢桁架连梁节点试验研究,对考虑混凝土损伤塑性模型的钢桁架连梁节点进行了非线性有限元分析,通过改变锚固长度和型钢型号,对比数值仿真与试验结果发现吻合较好。分析结果表明:有限元模型所得的节点处弦杆的应变分布规律与试验结果一致。在其他情况不变时,节点开裂荷载随着锚固长度的增加而增大;当锚固长度达到一定长度时,节点处弦杆端点的应变接近于零。     

某工程大型钢桁架节点试验与分析

H型钢桁架作为一种传统的结构形式,以良好的受力性能和建筑适用性显示出广阔的应用空间。文章以某建筑屋面巨型钢桁架设计与施工过程监控为背景,针对桁架重要节点的受力性能分析展开研究,并对桁架节点的受力性能做出评价。保证了节点周边杆件在设计荷载下的承载能力,也验证了有限元分析方法和实验方法的合理性,为今后类似工程的设计与研究提供经验参考。