网架结构超大直径焊接空心球节点的工作性态研究

地超大直径焊接空心球节点进行了系统理论分析及试验研究。以弹塑性分析为基础，运用非线性有限元方法，揭示了超大直径焊接空心球节蹼表面的应力应变及位移的分布规律；按冲剪模型理论建立了超大直径焊接空心球节点在受拉时的承载力计算公式；基于能量法原理建立了受压球节点承载能力的理论表达式，得到了其极限载荷的上限理论解；基于能量法原理建立了受压球节点承载能力的理论表达式，得到了其极限载荷的上限理论解。同时本文还对     

铸钢空心球管节点受压极限承载力数值分析

采用四节点轴对称固体单元对受压的铸钢空心球管节点进行了非线性数值分析,通过比较实验结果与数值分析结果确保数值分析的可靠性后,由数值分析结果得出了铸钢空心球管节点受压状态下的应力分布、塑性发展过程以及破坏机理．进而为铸钢空心球管节点构造的优化设计提出了依据和建议并确定了铸钢空心球管节点受压时为弹塑性压曲破坏．在分析铸钢球管节点相关参数对该节点受压极限承载力的影响的情况下,采用以最小二乘法为原理的线性回归模式对铸钢空心球管节点受压承载力公式进行了回归,得出了铸钢空心球管节点的受压承载力公式．     

一种新型网壳结构节点的试验研究与有限元分析

结合工程实际，提出了一种用于单层网壳结构的新型毂形节点，对这种节点进行了足尺试验研究，并用有限元软件ANSYS对这种节点的极限承载力进行了非线性有限元计算，并将二者结果进行比较．分析了节点直径和壁厚对节点受压承载力的影响．对具有不同壁厚和直径的节点进行了数值计算，提出了节点受压极限承载力的计算公式根据试验结果提出了改进节点受拉性能的措施，可供工程设计人员和研究人员参考．     

大直径焊接空心球节点足尺试验研究

通过对某体育中心屋盖拱形桁架支座的焊接空心球节点的足尺模型试验,获得了该节点的应力应变分布情况和极限承载力.为了探讨理论设计方法,采用AN SY S有限元分析软件,采用she ll143壳单元建模,同时考虑几何和材料双重非线性进行有限元分析.结合试验结果和有限元分析结果,验证有限元模型和分析方法的合理性,并对球节点的受力性能和承载力进行评价,同时为复杂节点设计提供参考.     

80 m球径螺栓球节点单层球面网壳强震失效机理

为探究半刚性节点单层球面网壳在强震作用下的失效机理,以沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS,引入节点试验和数值分析数据来模拟实际工程中螺栓球节点的抗弯性能,建立可考虑节点实际连接刚度的精细化数值模型,并进一步考虑局部杆件和节点加强、壳体外表面安装维护材料等不同结构条件的变化,在此基础上,对其开展强震作用下的失效机理研究.分析结果表明:沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳的失效机理为局部节点瞬时大量破坏导致的结构动力失稳倒塌.局部加固网壳只能改善结构正常使用状态的各项响应指标,无法提高结构极限承载力.在现有结构表面安装维护面板,其各项响应指标(位移、支座反力等)皆明显增大,极限承载力下降57.1%,抗震能力明显降低.     

受压焊接空心球节点火灾下的性能分析

基于火灾下网格结构的性能和受力特征,根据欧洲规范和国际标准升温曲线(ISO834),对单向受压焊接空心球节点火灾下的性能进行了非线性有限元数值模拟,分析了节点的温度场分布规律和影响因素.通过分析火灾下节点的应力和位移变化特征,确定了其破坏模式.结果表明:增大焊接钢管的壁厚和降低焊接空心球实际承受的荷载可以有效地延长受压焊接空心球节点的极限耐火时间;钢管根部是火灾下受压焊接空心球节点的薄弱环节.     

平面内三向轴压和弯矩共同作用下焊接空心球节点承载力

根据理想弹塑性应力－应变关系和Von-Mises屈服准则，考虑几何非线性影响，建立了焊接空心球节点的有限元分析模型，对在平面内三向轴力作用以及平面内三向轴力与弯矩共同作用下的焊接空心球节点的承载能力进行了非线性有限元分析.参数分析结果表明，在平面内三向轴力作用下，焊接空心球节点的承载力主要和钢管直径与球径的比值、球壁厚以及荷载比值有关；在平面内三向轴力与弯矩共同作用下，焊接空心球节点的承载力主要和钢管直径与球径的比值、偏心距、球壁厚以及荷载比值有关.根据有限元分析结果给出了焊接空心球节点承载力的实用计算公式.当两侧钢管的直径不同时，计算采用较大钢管的直径；当钢管间的夹角为45°～75°时，计算公式仍可以近似采用.     

铸钢空心球管节点承载力简化计算方法的研究

铸钢空心球管节点是一种新兴的节点形式。利用非线性有限元方法研究了铸钢空心球管节点的应力分布规律、破坏模式以及节点几何参数对节点承载力的影响。研究结果表明:铸钢空心球管节点的承载力主要与材质强度、球外径、球壁厚、铸钢管外径、铸钢管与球交界处的倒角半径五个因素有关,并据此计算了几十种不同规格的铸钢空心球管节点的承载力。最后运用二元线性回归拟和了节点的承载力简化计算公式,将公式计算结果与有限元分析结果相比较,两者吻合较好。     

网架结构超大直径焊接空心球受拉节点的极限承载力

在分析超大直径焊接空心球受拉节点破坏机理的基础上提出了一种新的计算大直径球节点承载力的计算准则；即全截面屈服准则，并运用Ｖｏｎ－Ｍｉｓｅｓ强度理论对模型进行了分析，导出了大直径球节点承载力的表达式，公式的计算结果与按冲剪模型理论计算的结果及《ＪＧＪ７－９１》进行了比较，其一致性较好，弥补了《ＪＧＪ７－９１》在这方面的不足。     

高强混凝土管柱轴心受力性能试验研究及分析

通过4根高强混凝土管柱长柱的受压全过程试验及2根管柱的受拉全过程试验,研究了高强混凝土受压管柱的正常使用状态及极限状态的受力及变形特征、破坏过程及其承载力.并且研究了高强混凝土受拉管柱在正常使用状态下的变形规律、裂缝开展情况及受拉承载力.通过试验,发现高强混凝土管柱破坏具有突然性.同时用数值积分方法编制了非线性分析程序并分析了9根高强混凝土管柱.结果表明,计算结果与试验数据吻合较好,并且管柱承载力主要取决于混凝土强度及长细比.     

内六角不锈钢螺栓连接承压承载力设计

为了得到内六角不锈钢螺栓连接节点承压承载力计算公式,考虑端距、边距和螺栓直径等相关影响因素,应用ABAQUS软件对42个模拟试件进行承压承载力有限元分析,提出了两种承压承载力设计公式.将提出的两种承压承载力设计公式与欧洲规范中承压承载力公式进行对比,结果表明,提出的两个承压承载力设计公式与欧洲规范承压承载力公式计算结果较接近,所提出的不锈钢螺栓连接承压承载力设计公式可作为相关设计计算依据.     

无抗冲切钢筋的RC板柱节点受冲切承载力计算

为更精确地预测无抗冲切钢筋的钢筋混凝土(RC)板柱节点受冲切承载力,结合梁剪压破坏机理和修正压力场理论(MCFT),提出一种新的板柱受冲切承载力计算方法.首先,假定无抗冲切钢筋的RC板柱节点冲切荷载由上部剪压区混凝土提供的受剪承载力、斜拉区及受拉区中的骨料咬合力和钢筋的销栓作用共同承担;其次,分析剪压区和斜拉区及受拉区...     

网架焊接空心球节点受压承载力的有限元分析

本文采用８结点４０自由度剪切厚壳单元对网架焊接空心球受压节点进行了弹塑性分析，通过对各种尺寸的节点不同加载方式的计算，分析了球面的塑性分布，应变及位移的分布和变化规律，以及球体和钢管的尺寸，加劲肋与否，加载方式等因素对球体承载力的影响     

嵌岩端承桩竖向承载的扩孔理论分析

探讨了嵌岩桩嵌岩段的应力路径及工作机理,应用圆孔扩张理论,分析了嵌岩桩的承载机理.随着桩周挤压应力p的增大,围绕柱形孔的柱形区域将由弹性状态进入塑性状态,塑性区随p的增大而不断扩大,塑性区以外土体将保持弹性状态.利用弹塑性理论和体积平衡原理,推导了嵌岩桩嵌岩段的极限强度以及嵌岩段的极限竖向承载力的计算公式,并将扩孔理论分析结果与实测试验资料进行分析对比,研究表明,该方法可以成为解决嵌岩桩实际工程问题的个性化工具.     

主管内填混凝土对矩形钢管节点受力性能的影响

为研究主管内填混凝土对矩形钢管节点受力性能的影响,探讨主管内填混凝土矩形钢管节点的受力机理,对比分析了主管内填混凝土矩形钢管节点和空钢管节点的受压、受拉和受弯性能,结果表明主管内填混凝土能够改善节点的受力性能,显著提高矩形钢管受压节点的承载力,受压节点的破坏模式转变为横向局部承压破坏;对矩形钢管受拉节点承载力提高不明显...     

弹塑性简支薄板在压缩和剪切作用下的极限承载能力分析

采用有限元分析方法,实现了对弹塑性薄板极限承载能力的参数化分析,对长宽比为1～4,宽厚比为40～200的四边简支薄板进行了有限元分析,通过对45组不同长宽比不同宽厚比的薄板承载能力分析,给出了薄板单独在均匀压缩和剪切荷载作用下的极限承载应力值以及相应的近似计算公式,并进一步分析了薄板在压缩和剪切荷载作用时,薄板的两种极限承载应力间的关系曲线,给出了响应拟合关系曲线.     

新型空心球结构的压缩力学性能

提出新型空心球结构,该结构是将球体上穿孔的空心球按照体心立方体进行排列和连接.通过实验研究了3D打印的单胞和胞元组合结构的压缩力学性能,建立单胞结构的三维有限元数值模型,实验结果验证了有限元模型的有效性.通过数值模拟研究穿孔空心球壁厚和孔径对结构弹性模量以及初始屈服应力的影响.结果表明,单胞结构的变形行为包括弹性变形、坍塌变形以及结构的自接触行为;多胞组合结构的变形过程包括弹性阶段、大变形阶段以及致密化阶段,其中大变形是由结构的层层连续坍塌变形所导致的;结构的弹性模量和初始屈服应力随壁厚的增大而增大,随孔径的增大而减小;与壁厚变化相比,结构的力学性能对孔径变化更为敏感.