大型铸钢节点的工程应用和分析

铸钢节点作为一种新型的钢结构节点已在我国大型复杂的空间钢结构中得到应用。结合某国际机场新航站楼铸钢节点的分析,介绍铸钢节点的形式及其设计基本原则,分析铸钢材料的性能,为合理选用铸钢材料提供依据。采用畸变能密度准则作为强度准则,给出铸钢节点强度判别准则。利用ANSYS有限元程序,分析铸钢节点的应力分布规律。此外,还模拟铸钢节点的典型缺陷并进行有限元分析,进而推断铸钢节点带缺陷工作状况对节点受力性能的影响程度。在参考国内外技术文件和本工程节点实际情况的基础上,提出铸钢节点质量控制方面的建议。     

网壳结构鼓型节点弹塑性分析及模型试验

铸钢节点是大跨空间结构广泛采用的一种节点型式,通过对重庆奥林匹克体育中心体育场网壳结构鼓型铸钢节点有限元弹塑性分析,得到铸钢节点应力、应变分布情况.通过鼓型铸钢节点结构的实体试验,得到各测点应力测试值.结合理论分析和实体试验,指出铸钢节点应力分布规律及特点,对鼓型铸钢节点的承载安全性做出评价,为鼓型铸钢节点设计提出几点建议.     

大型钢网壳结构铸钢节点复杂受力的试验研究

通过重庆奥林匹克体育中心体育场钢网壳结构铸钢节点足尺试验,介绍了满足空间10个方向、大吨位加载的加载框架,以及对10根杆件施加压力或拉力的方式。根据有限元分析结果,布置了应变测点,得到测点应力值。结合试验和有限元计算,分析了节点的应力分布规律,按照Von.Mises屈服强度准则评估了节点的承载安全性。     

空间结构大型铸钢节点试验研究

通过广州国际会展中心张弦梁端部大型铸钢节点足尺试验 ,得到试件表面的应力测试值 ;利用有限元软件建模和分析 ,得到测点位置的应力分析值。在试验值和有限元分析值一致的情况下 ,以有限元分析的结果推断了整个铸钢节点内部的应力状况 ,确定了强度准则。结合试验和分析 ,对节点的承载安全性做出了判断。给出了设计强度的建议值和强度判别式     

杭州国际会议中心巨型铸钢节点试验研究

为探究复杂应力状态下铸钢的受力性能,对杭州国际会议中心巨型钢框架铸钢节点进行了试验研究。通过对其进行原型结构跟踪测试,得到了节点表面各测点的应力分布及测试值。利用AUTOCAD软件建立试验铸钢节点计算模型,并采用有限元软件模拟了不同受力状态下节点的弹塑性计算分析。通过比较测点实测应力值和计算分析值,两者吻合良好,由此可以推断铸钢节点内部应力分布及大小。最后对铸钢节点的受力性能和安全性做出了评价。试验和分析结果表明该铸钢节点安全可靠,具有充足的强度储备。     

某车站雨棚铸钢节点有限元分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式目前已经广泛应用于大跨空间结构中,利用ABAQUS分析软件,对某车站雨棚铸钢节点进行有限元分析,模拟出该节点的实际工作状况,得到节点在设计荷载作用下的应力大小及其分布规律。分析结果表明:本工程铸钢节点在设计荷载作用下处于弹性状态,可以满足设计要求。同时也为铸钢节点的进一步研究和分析提供依据。     

重庆江北国际机场新航站楼大跨钢桁架铸钢节点性能研究

本文针对大跨钢桁架铸钢节点受力性能进行了相关的研究。通过重庆江北国际机场新航站楼钢桁架大型铸钢节点的现场跟踪测试,得到铸钢节点表面应力的测试值;利用Pro/E软件建立所测试的铸钢节点模型,并采用有限元软件进行弹性分析,得到各测点的应力值。通过比较铸钢节点表面测试值和相应测点分析值,发现现场测试应力值和计算分析值之间相互印证。在测试值与计算值印证较好情况下,可以推断节点内部应力分布。此外,还模拟了铸钢节点的典型缺陷并进行有限元分析,进而推断铸钢节点带缺陷工作状况对节点的受力性能影响程度。最后对铸钢节点在整个结构体系中的受力性能和安全性做出了评价,重庆江北国际机场新航站楼钢桁架铸钢节点是安全可靠的,具有充足的强度储备;并给出了节点的设计强度取值和判别式,可供类似的工程应用参考。     

黄石奥体中心体育场铸钢节点受力性能试验研究

黄石奥体中心体育馆钢结构罩蓬采用了树状支撑铸钢节点,为考察其在最不利设计工况下的受力性能,对树状支撑铸钢节点进行了足尺试验研究和非线性有限元分析。试验结果表明,在1.3倍设计荷载工况作用下,节点处于弹性状态,卸载后没有明显残余变形。有限元分析结果与试验结果吻合良好,弹塑性有限元分析得到的铸钢节点极限承载力满足《铸钢节点应用技术规程》中的相关要求,该铸钢节点具有较高的强度储备。分析了轴力与弯矩共同作用下铸钢空心球节点的应力分布规律,可为铸钢空心球节点的设计提供参考。     

大型铸钢节点的设计与分析

结合广州国际会展中心工程钢结构中的铸钢节点设计实例,对大型铸钢节点的设计基本原则及受力进行初步研究与分析,并通过有关试验研究和分析对节点的承载安全性作出判断,给出建议的铸钢节点设计强度取值和强度判别式准则,为制定相应技术标准和推广应用提供可靠的依据。     

空间钢网壳大型铸钢节点结构实体试验研究

通过重庆奥林匹克中心体育场钢网壳罩棚大型铸钢节点足尺模型整体受力试验，得到铸钢节点及汇交杆件的应力大小测试值；通过理论分析及空间仿真计算，得到测点位置的应力分析值。将试验结果和有限元分析值对比分析，全方位了解铸钢节点的应力大小及分布情况；评价钢网壳节点的强度是否满足设计要求；对钢网壳节点的设计和施工工艺提出建议。     

四分叉铸钢节点拓扑优化及3D打印制造

针对铸钢节点质量过大和应力分布不均衡等问题,采用拓扑优化的方法对竖向荷载作用下四分叉铸钢节点的最优形态进行了研究。利用SolidWorks三维建模软件建立原始节点模型并应用HyperWorks有限元软件中的OptiStruct求解器对其进行了拓扑优化,分析惩罚因子、棋盘格控制等优化参数的影响,经多次对比调试得到四分叉铸钢节点的最优拓扑模型。以两种实际工程节点为算例,分析拓扑优化方法用于节点优化设计的实际效果。将拓扑优化节点有限元模型转化为STL文件,并将其导入切片软件中进行代码编译,应用FDM技术、SLM技术及快速铸造工艺等3D打印方式制造拓扑优化节点的缩尺模型。研究结果表明：拓扑优化可以在保持节点良好力学性能的同时降低铸钢节点的自重,利用拓扑优化的方法寻找铸钢节点的最佳形态是有效可行的;3D打印技术应用于节点制造,不仅可以显著改善制造精度,还可以解决拓扑优化形成的复杂形体采用传统工艺难以制造的关键问题。     

天津奥林匹克中心体育场铸钢节点试验研究

天津奥林匹克中心体育场大跨度钢管桁架结构铸钢节点受力和构造复杂,为考察铸钢节点的受力性能,评价其安全性,对铸钢节点进行了足尺试验和有限元计算分析。首先建立节点有限元实体模型进行有限元计算分析;根据有限元计算结果,布置应变测点,对节点进行设计荷载作用下的试验,得到节点应力试验值。结合试验结果与有限元计算结果,分析了节点的应力分布规律,表明天津奥林匹克中心体育场铸钢节点具有较高的承载性能和足够的安全性。     

杭州湾观光塔铸钢节点试验研究

介绍了杭州湾观光塔铸钢下节点1∶4缩尺模型试验情况,运用有限元软件ANSYS对下节点进行真实试验状态的模拟分析并与试验结果进行验证。分析过程发现,真实的试验状态的模拟即真实约束的施加是铸钢节点有限元分析结果是否正确的关键。验证结果表明有限元建模方法正确,计算结果可靠,与试验吻合良好,从而为工程设计、分析提供参考。     

南通市体育会展中心分叉柱底铸钢支座节点有限元分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式目前已经广泛应用于大跨空间结构中。应用有限元软件,对南通市体育会展中心分叉柱底铸钢支座节点进行了有限元分析,模拟出该节点的实际工作状况,并通过试验加以验证,可供工程设计参考。     

铸钢节点在大跨度管桁架建筑钢结构中应用探讨

铸钢节点是近几年来随着大跨度管桁架钢结构发展起来的一种新的结构形式。提出了建筑结构用铸钢节点在国内广泛应用需要解决的几个问题 ,介绍了铸钢节点的常用结构形式、特点及铸钢节点质量控制方法。     

铸钢支座节点极限承载力的非线性有限元分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式,目前已广泛应用于大跨空间结构.本文通过非线性有限元分析,对南通市体育会展中心分叉柱底铸钢支座节点进行了深入的研究,分析了铸钢节点在荷载作用下应力的发展、变化过程及节点变形,并通过试验对有限元方法加以验证,在此基础上得出一些有用的结论.     

常州市奥体中心体育馆会展中心屋盖钢结构铸钢节点施工技术

常州市奥体中心体育馆会展中心大跨度空间钢屋盖结构中,节点采用铸钢节点,多杆连接、受力大、构造复杂.铸钢节点形态各异,有500多个型号.针对铸钢节点类型多、模型簇制作难度大、铸造工艺复杂、要求高等特点,采用消失模新技术铸造;选择典型铸钢节点实体进行“检测性试验”,以验证有限元分析模型的正确性;通过结构检测,了解结构构件的...     

苏州火车站站房钢结构复杂节点设计研究

苏州火车站屋盖结构采用空间菱形大跨度钢管桁架结构,局部为双向交叉菱形桁架。桁架汇交杆件数量多、直径大,节点构造非常复杂。工程节点主要采用相贯焊接的形式,受力集中和几何构型非常独特的部位采用铸钢节点。焊接节点域进行局部加厚,并在主通弦杆内部设置环形加劲肋,以提高节点承载力。铸钢节点域根据构件的几何尺寸与空间关系确定主通杆件与加劲肋的设置方式,采用渐变壁厚的方式满足受力平衡过渡以及铸造工艺的要求,并在构件端口设置构造环肋以及反向焊接坡口解决与钢管的连接。通过有限元分析与试验研究对上述节点构造的合理性进行了全面分析,确保节点具有较大的安全储备。