平面外弯矩作用下的T形铸钢节点承载力非线性分析

铸钢节点造型美观、受力性能合理,在建筑结构当中得到了越来越广泛的应用.与传统焊接管节点相比,铸钢节点用圆形倒角取代了相贯线处的焊缝,应力集中小,承载力高.针对T形铸钢节点,通过Solidworks软件建立三维模型,采用通用有限元软件Ansys进行非线性分析.结合有限元计算结果,对T形铸钢节点在平面外弯矩作用下的承载力进行了参数分析,给出了T形铸钢节点在支管受平面外弯矩作用下的极限承载力公式.公式确立了极限承载力与铸钢节点几何参数之间的联系.在焊接管节点几何参数的基础上,铸钢节点增加了由C.D.Edwards首次提出的倒角系数ρ并重点讨论了该系数对铸钢节点承载力的影响.     

考虑倒角系数的T型铸钢节点轴向承载力非线性分析

铸钢节点造型美观、受力性能合理,在建筑结构中得到了越来越广泛的应用.与传统焊接管节点相比,铸钢节点用圆形倒角取代了相贯线处的焊缝,应力集中小,承载力高.本文针对T型铸钢节点,通过So lidw orks软件建立三维模型,采用通用有限元软件AN SY S进行非线性分析.结合有限元计算结果,对T型铸钢节点的轴向承载力进行了参数分析,给出了T型铸钢节点在支管受轴力作用下的极限承载力公式.该公式确立了极限承载力与铸钢节点几何参数之间的关系.在焊接管节点几何参数的基础上,铸钢节点增加了由C.D.Edw ards首次提出的倒角系数.本文重点讨论了该系数对铸钢节点承载力的影响.     

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.     

上海铁路南站外柱异形铸钢节点承载性能研究

对上海火车南站站屋结构外柱铸钢节点的受力性能进行相关研究,制定足尺试验和有限元数值分析结合、相互验证的研究方案.针对节点体型复杂、尺寸重量庞大、不易加载等特点,设计出自平衡加载系统;同时为解决实际工作中节点受力面的非理想状态,考虑不同加载情况.建立铸钢节点的数值模型,利用有限元分析模拟节点在试验荷载下的受力性能.数值模拟的结果在试验设计阶段对测点布置起指导作用;足尺试验可以得到铸钢节点表面的应力测试值,通过比较铸钢节点表面实测值和相应测点分析值,对应力实测值和计算分析值进行相互印证.在实测值与计算值符合较好情况下,由有限元计算结果推断节点内部应力分布.最后对铸钢节点在整个结构体系中的承载性能和安全性做出了评价.     

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.     

上海南站无柱雨棚铸钢节点试验研究

上海南站无柱雨棚铸钢节点由于其汇交杆件多,理论分析无法考虑节点制作过程中的各种缺陷。为了深入了解该节点的受力性能并确保结构在设计荷载下的安全性,根据设计要求对该铸钢节点进行了三组单向拉伸试验,并进行了精细有限元分析。通过试验与有限元分析结果的比较,验证有限元分析的正确性,并由此通过理论计算推断铸钢节点的应力状况,为设计提供数据依据。     

桐庐励骏酒店巨型悬挑桁架铸钢节点安全性能研究

巨型悬挑桁架常用于对建筑立面有较大变化的建筑结构中.因构造复杂,构件的连接节点常使用铸钢节点,但国内外目前的设计标准对这类节点并未提供计算公式,因此,试验方法或(和)有限元分析方法常作为检验这类节点安全性的有效方法.对于桐庐励骏酒店巨型悬挑桁架中的铸钢节点的安全性能,采取了对样本铸钢节点进行有限元分析与试验相结合的方法进行检验,而对其他节点采取了有限元分析的方法进行验证,该验证方法既能有效保证铸钢节点的安全,又能节约资金.详细介绍了巨型悬挑结构铸钢节点安全性能的验证过程.     

虹桥高铁无柱雨棚铸钢节点的有限元分析及试验研究

京沪高铁上海虹桥站无柱雨棚钢结构中使用了较多的铸钢节点。从结构的整体安全性出发,深入了解该类节点的受力性能并确保其在设计荷载下的安全性十分必要。对该工程的部分主要铸钢节点进行了精细有限元分析和足尺模型试验研究,了解铸钢节点的应力分布特征和承载能力。通过有限元计算结果和足尺模型试验结果的对比,对有限元模型进行修正,进而计算节点的极限承载能力。最后,根据修正后的有限元模型对铸钢节点进行优化设计,在保证节点安全性的前提下,减缓了节点的应力集中,降低了铸钢节点的重量。     

复杂管桁架铸钢节点有限元分析与试验研究

有限元分析与实体试验是解决铸钢节点处应力状态分析难题,对铸钢节点的安全性做出合理评价的重要方法。通过对复杂铸钢节点的有限元分析与实体试验,测量出节点处各管的应力值,与有限元分析值进行比较,判断节点处各管的工作状态。试验结果表明:在设计载荷作用下,铸钢节点的应力值远小于铸钢材料强度值,且均在弹性范围内,同时节点的弹性位移量很小,说明节点处各管满足正常使用极限状态要求。     

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。     

45°轴承组合支座铸钢节点试验和有限元分析

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。由于节点本身造型的复杂性,其计算必须借助于有限元软件进行分析。对于较重要的工程及受力较为复杂的铸钢节点,还需要通过一定的试验来验证有限元建模的准确性。运用大型通用有限元软件ANSYS对中国航海博物馆支座45°轴承组合支座铸钢节点进行真实工作状态的模拟和分析,同时考虑材料、接触非线性,并通过试验进行验证,说明模型建立正确且与试验吻合较好,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。     

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...     

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。     

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。     

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。     

铸钢节点局部最大Mises应力的计算分析

用ANSYS软件分析铸钢节点相贯处最大Mises应力,通过正交试验找出影响局部最大Mises应力的主要因素,应用Matlab工具箱中的神经网络对正交设计中的数据函数模拟和其他未建模计算的节点进行预测,为工程技术人员提供了寻找影响应力显著性的方法和对其他节点预测的神经网络。     

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。     

分叉柱底铸钢支座节点受力分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式,因其较强的适应能力被应用于大跨度空间结构中.本文通过非线性有限元分析,对分叉柱底铸钢支座节点进行研究,分析其在轴力作用下的应力分布情况、变形分布情况以及荷载位移曲线,在此基础上得出一些有用的结论.