武汉国际博览中心展馆复杂铸钢节点受力性能分析

采用有限元数值分析与足尺试验相结合的方法分析武汉国际博览中心展馆复杂铸钢节点受力性能。有限元数值分析结果揭示了节点整体的应力分布规律,与足尺试验结果相互印证,验证了试验数据的可靠性和有限元分析的正确性。结果表明,设计荷载及1. 3倍设计荷载作用下节点铸钢件处于弹性工作状态,满足设计要求;整体节点极限承载力为2. 1倍设计荷载,与节点铸钢件连接的6#钢支管全截面屈服,其破坏模式保证了"强节点、弱杆件"的设计目标。     

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。     

武汉天河机场T3航站楼铸钢节点受力性能试验研究

为考察武汉天河机场T3航站楼网架结构中铸钢节点在最不利设计工况下的受力性能,对典型铸钢节点FLQ-35A进行了足尺试验研究和有限元分析。试验结果表明:在1.3倍设计荷载作用下,节点处于弹性状态,卸载后没有明显残余变形。结果表明:有限元结果与试验结果吻合良好,节点失效破坏将从主管G1变截面处的局部塑性发展开始;铸钢节点的极限承载力满足《铸钢节点应用技术规程》(CECS 235∶2008)中的相关要求,该铸钢节点具有较高的安全储备。     

张弦桁架铸钢支承节点受力性能研究

为考察长江航道科研试验新基地6#模型实验大厅张弦桁架铸钢支承节点的受力性能,对该铸钢节点进行了足尺试验研究和有限元分析。采用专门设计的加载反力架,试验测得了铸钢节点应力分布状况。采用ABAQUS软件进行线性有限元分析,得到了节点模型在1.3倍设计荷载下的应力和变形。考虑材料塑性发展,进行非线性有限元分析,得到节点极限荷载和失效破坏形式。试验与有限元分析结果表明：1.3倍设计荷载下,该节点处于线弹性受力状态;超过极限荷载之后,节点应力极值位置会发生变化,节点失效将从拉索锚固端局部塑性发展开始。     

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。     

哈尔滨会展体育中心屋架铸钢节点性能研究

简述了哈尔滨会展体育中心张弦桁架的铸钢节点的构造和设计情况,进行了该铸钢节点的足尺静力试验和有限元分析。详细讨论了试验的加载装置、测试结果和有限元数值计算结果,给出了节点的应力分布状况。研究表明,该铸钢节点在设计荷载的作用下,具有足够的强度和刚度;有限元计算结果与试验实测结果基本吻合,前者也能够较好地了解铸钢节点的受力性能。最后对铸钢节点的制造质量也提出了建议。     

随州南站新型分叉节点受力性能试验研究

随州南站的树状结构采用一种新型非铸钢的分叉节点。此类分叉节点外形不规则、受力复杂。为研究此新型分叉节点在最不利设计工况下的受力性能,并验证其安全性和合理性,对节点进行有限元分析和足尺试验研究。节点模型的试验值与有限元分析结果吻合良好,表明此节点有限元模型能真实模拟节点模型的边界条件和受力状态。试验结果表明:足尺节点能够满足设计承载力要求;在1.3倍设计荷载作用下,节点主肢角部出现塑性发展区。根据分析结果对分叉节点设计进行改进,提高节点的安全冗余度。该新型分叉节点具有较高的安全储备。     

北京奥运会老山自行车馆柱脚铸钢节点试验研究

为考察2008北京奥运会老山自行车馆柱脚铸钢节点在不同工况作用下的受力性能和转动性能,本文对该铸钢节点及其人字柱短管进行了足尺试验和有限元数值分析。试验借助一根箱型截面分配梁,巧妙地实现了设计要求的4种加载工况;并重点考察了铸钢节点在各种荷载工况下的受力性能和变形。通过现场跟踪测试,得到铸钢节点表面应变的测试值;运用ABAQUS有限元软件对铸钢节点进行了弹性分析,着重模拟了铸钢节点各部件间的接触关系,得到了节点的应力值。铸钢节点试验与有限元分析结果表明,老山自行车馆柱脚所采用的球铰式节点具有较好的转动性能,且在设计荷载作用下是安全的。     

江阴魔方时代广场SRC梁柱节点试验研究

江阴魔方时代广场主楼为罕见的大悬挑结构,核心区梁柱节点荷载较复杂。对关键节点进行足尺模型试验,研究节点在静力荷载下的受力性能并验证其安全性,试验结果表明:在1.0倍设计荷载作用下,节点全部处于弹性状态;在1.6倍设计荷载作用下,节点未发生破坏。对试件进行了有限元分析,计算节点的极限承载力。计算结果表明:有限元分析与试验结果吻合,节点设计安全合理。     

单层柱面网壳铸钢节点承载力试验研究

针对单层柱面网壳梯形截面铸钢节点进行承载力试验研究,考察次梁是否加肋对铸钢节点强度和刚度的影响.采用ANSYS程序中Solid45单元进行有限元分析,在破坏模式、变形过程及节点承载力方面与试验结果进行对比分析.试验结果与数值结果吻合较好,说明了有限元分析的可行性.试验表明,未经加固的节点在1.0倍设计荷载作用下开始屈服,2.0倍设计荷载作用下节点域大面积屈服,不适宜继续承受荷载;加固的节点在2.0倍设计荷载作用下基本处于弹性状态,并且加固后节点刚度有较大提高.     

苏州博物馆多杆相交铸钢节点试验研究与理论分析

苏州博物馆新馆采用钢结构仿造古建筑,众多构件在节点处交汇且空间关系复杂,设计采用铸钢节点形式,铸钢节点杆件相交最多达10根钢管。目前《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)对于此类节点计算还没有相关规定,为全面了解节点的受力特性,确保结构在设计荷载下的安全可靠,根据设计要求对9杆和10杆相交的两类铸钢节点进行了6个足尺节点模型试验,并进行了详细的有限元分析,研究成果可为设计提供参考依据。     

空间多支管铸钢节点性能研究

结合郑州展览中心屋盖结构的关键连接节点,探讨了空间多支管铸钢节点的受力性能.对一大型铸钢节点进行了足尺试验,设计了自平衡的加载装置对节点加载,对一些重要部位的应力状况进行了测试,应用有限元方法进一步分析了节点的应力分布,从而对节点强度作了评估,使该节点在实际工程中应用具有安全可靠的保证,还对铸钢节点的制作质量提出了建议.     

济南奥体中心体育场节点模型试验研究

济南奥体中心体育场为复杂的大型空间结构,由上部钢结构和下部混凝土结构组成.对本工程中关键位置的铸钢节点及钢结构与混凝土结构的连接节点进行了缩尺模型试验研究.结果表明,节点完全可以满足设计要求且有一定的安全度.同时对节点进行有限元分析,分析结果与试验结果吻合良好.     

型钢再生混凝土柱-钢梁组合框架节点受力性能非线性分析

在型钢再生混凝土柱-钢梁组合框架节点拟静力试验基础上,采用ABAQUS有限元软件建立了组合框架节点的数值计算模型,对该组合框架节点在水平荷载作用下的受力非线性行为进行了有限元分析,获取了组合框架节点的破坏过程、破坏形态、应力云图、荷载-位移曲线及荷载特征值,并对节点的承载力计算值与试验值进行了比较,验证了有限元计算模型的合理性,进而分析了有限元拓展参数对组合框架节点受力性能的影响规律。结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合较好,该有限元模型能较好地模拟该组合框架节点在水平荷载作用下的受力性能;另外,提高再生混凝土强度或者箍筋强度对组合框架节点的抗剪承载力是有利的,但节点的延性变形能力有所降低;组合框架节点的抗剪承载力随着型钢强度的提高而显著增加,但节点的变形能力变化不大;增加体积配箍率或型钢配钢率可以明显提高组合框架节点的抗剪承载力和变形能力。     

重庆江北机场铸钢节点可靠性分析与响应面法实现

以重庆江北国际机场新航站楼工程为背景,对其主楼钢桁架的铸钢节点(以三肢铸钢节点ZG-2c为例),编制APDL语言程序实现参数化建模,并利用有限元软件ANSYS的统计分析模块(PDS模块),采用基于概率理论的数值模拟方法——响应面法(RSM),对铸钢节点这类实体结构进行可靠性分析。根据有限元单次运算的结果,选取不同的失效应力作为强度限值,获得铸钢节点相应的失效概率及可靠度指标。分析表明:铸钢节点工作状态是安全可靠的;由各随机变量的相关系数及影响程度比值,明确了影响铸钢节点工作性能各因素的显著性程度;最后探讨了对于类似节点失效模式选取时需要注意的原则。     

铸钢节点的设计与试验

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。通过南京奥体中心的体育场屋盖钢结构工程设计,对铸钢节点的选型构造、设计与足尺试验进行了探讨和研究。     

空间网壳结构中新型铸钢节点简化设计方法

铸钢节点是适用于空间结构的一种新型节点形式.铸钢节点由于其良好的适用性正逐渐应用于大跨度空间结构,但目前尚无国家规范可依.本文对自行研制的新型铸钢节点进行有限元分析,结果表明,其在构造和受力方面都满足结构的要求.在此基础上,利用经过试验验证的可靠的有限元模型进行弹性有限元分析,研究铸钢节点在不同受力状态下的应力分布,并与由材料力学方法得到的结果进行比较,给出了铸钢节点的应力集中系数,并进一步提出了该铸钢节点的简化承载力计算公式.简化计算公式与试验、有限元分析结果的比较表明,该公式具有一定的安全储备,可用于工程设计.公式的提出极大地方便了设计计算工作.