K型间隙方管节点滞回性能的有限元分析

为了研究直接焊接K型间隙方钢管节点滞回性能,采用有限元分析软件ANSYS对典型K型间隙方管节点进行了轴向往复荷载作用下弹塑性、大变形有限元分析。对不同几何参数下节点滞回性能进行了分析,得出了用以评价节点抗震性能的主要指标（骨架曲线、能量耗散系数）,作为近一步研究方管桁架抗震性能的基础。     

K型、KK型间隙方钢管节点静力工作性能的试验研究

为研究多平面直接焊接方钢管节点性能,本文对6个K型和8个KK型直接焊接方钢管节点进行了静力试验研究。通过对节点破坏模式和极限承载力的分析,研究了几何参数(β、g)、支杆作用位置和空间作用对节点极限承载力的影响。采用ANSYS程序中四节点板壳单元对试验节点进行了弹塑性、大挠度有限元分析。将试验数据、CIDECT公式计算结果及有限元计算结果进行了比较。研究结果表明,采用ANSYS分析方钢管节点是可行的。空间作用对KK型方钢管节点承载力有明显的影响,支杆偏离弦杆纵向轴线作用使节点承载力有一定程度的提高。     

广州体育馆屋盖辐射桁架上下弦节点试验与节点设计

广州体育馆屋盖辐射桁架上弦节点采用K型、T型的方钢管与圆钢管的直接焊接相贯节点 ,下弦采用垂直腹杆下端实心钢棒与钢管焊接。介绍上下弦节点的试验情况、有限元分析及节点设计     

受压加肋焊接空心球节点抗火试验研究

为研究火灾下受压加肋焊接空心球节点的性能,对2个足尺节点进行受火试验。通过试验得到了加肋焊接空心球节点在标准火灾下的节点表面温度场、不同荷载下节点的耐火时间、破坏形式以及位移特征。根据欧洲规范,建立了三维加肋焊接空心球节点的有限元模型,分析了火灾下节点温度发展规律及位移特征。有限元分析结果与试验结果的对比验证了有限元分析的正确性。研究结果表明：升温过程中,加肋焊接空心球节点中远离加劲肋处的球壳温度最高,靠近加劲肋以及钢管连接处的球壳温度较低;火灾下受压加肋焊接空心球节点的破坏具有突然性,破坏发生在钢管与球节点的连接处;荷载比大的球节点耐火时间短。     

方钢管混凝土K型节点滞回性能试验研究

对1个方钢管K型节点试件和主管填充混凝土的6个K型方钢管节点试件进行拟静力试验,以研究支管尺寸、支管间隙等参数对方钢管混凝土K型节点破坏模式和延性的影响,并与K型方钢管节点试件进行对比。主管填充混凝土的K型方钢管节点的破坏模式包括支管与主管之间的焊缝破坏、支管受拉断裂、支管鼓曲以及主管撕裂;支管间隙较大的试件更容易出现主管撕裂破坏。主管填充混凝土后,其径向刚度显著提高,支管与主管连接处的应力集中程度也有所改善,节点的屈服荷载和峰值荷载有不同程度的提高,尤其是受压循环的峰值荷载提高幅值达到60%以上。主管填充混凝土后,K型方钢管节点试件的延性以及耗能系数都有所降低。     

钢管桁架结构相贯节点设计分析和实验研究

武汉·中国光谷广场轻钢屋盖采用了柱顶树状支撑的三角形钢管桁架及单层椭圆旋转壳，本文介绍了双K型钢管相贯节点设计情况，并分析了桁架节点设计计算假定对结构计算的影响，对无间隙相贯管节点中不可见相贯线是否必须进行焊接进行了分析，并介绍了足尺节点试验研究的情况。其经验可供类似工程参考。     

钢管混凝土桁架焊接节点热点应力集中系数研究

钢管混凝土桁架焊接节点构造复杂,焊缝区域应力集中程度高,是疲劳易损部位。根据钢管混凝土桁架2种主要节点构造形式——焊接管节点和管-板焊接节点,利用有限元软件ANSYS分别建立了K型相贯节点、管-板节点和扫把型节点空间模型,基于国际焊接协会(IIW)和挪威船级社(DNV)提出的热点应力计算方法,进行节点连接焊缝处热点应力的数值分析。分别讨论了主管受拉、支管在典型荷载作用下,焊接节点焊趾处的热点应力集中系数。结果表明:管节点热点剪应力幅很小,热点正应力集中系数较大;管-板节点应力集中程度低,最大热点应力集中出现在管-板节点的节点板端部;扫把型节点应力集中特性与管-板节点相似,但构造相对复杂。依照基于热点应力S-N曲线的疲劳性能评估方法,钢管混凝土桁架结构采用管-板节点时,具有较好的抗疲劳性能。     

桁架拱桥K型钢管节点的有限元数值分析

通过采用壳体单元和实体单元两种数值模拟计算方法,考察分析了桁架拱桥中K型钢管节点在轴向荷载作用下的热点应力特征和应力集中系数。与文献[6]计算结果进行比较,验证了数值计算结果的正确性和实用性。本文提出的结论可为相关K型钢管节点设计和研究提供参考。     

焊接球单层球面网壳精细化有限元分析

采用ANSYS软件中的SHELL181壳单元模拟钢管杆件和空心球节点,建立了一个K6（2）型单层球面网壳的精细化有限元模型,考虑几何非线性和材料弹塑性的双重非线性,并通过精细化分析与传统的梁单元模型分析的对比,得到了单层球面网壳极限破坏时杆件和节点塑性应力分布、细部破坏模式。在此基础上进行了参数分析,研究了焊接球节点壁...     

平面钢管桁架平面外稳定混合有限元分析

平面外失稳通常是无支撑平面钢管桁架在极限荷载作用下的破坏形式之一。在平面钢管桁架平面外稳定问题的求解方法中，采用梁板壳混合有限元模型在完成整体稳定分析的同时，还可以得到节点区域实际的受力状况，且具有求解精度较高、单元数量较少的特点。根据混合有限元的基本原理，给出了混合单元交界上的结点约束方程。针对混合有限元求解方程的特点，为避免在求解上遇到数值困难，给出了混合单元模型在单元划分、求解方法上的原则和建议。数值算例与试验结果表明，混合有限元模型计算耗时较少，能较为准确的分析平面钢管桁架平面外失稳过程，提出的求解方法及建议较好的避免了数值困难的产生。     

并联K形相贯搭接节点的试验研究和有限元分析

介绍了5个并联K形相贯搭接节点的试验情况,比较了试验和有限元分析的结果。以有限元分析软件为平台,研究了间隙率(搭接率)对K形节点破坏模式和极限承载力的影响,比较了并联K形和平面K形节点的受力性能,得到一些有益的结论。     

钢筋桁架混凝土双向叠合板的力学性能分析

利用有限元软件ABAQUS,分别建立了两种拼接方法(平行拼接和十字拼接)下的双向叠合板计算模型,并与现浇板计算模型进行了对比,分析了叠合板承载力和刚度的差异,并探讨了叠合板的损伤分布及桁架腹筋对叠合板承载力的影响。结果表明,线弹性阶段,双向叠合板的后浇带可增强结构的整体性;塑性阶段,双向叠合板后浇带属于受力薄弱环节,出现明显的应力集中和损伤分布;增大桁架腹筋的直径和排数对提高叠合板的承载力有显著影响。     

模块化装配式钢结构桁架梁承载力性能研究

对装配式钢结构住宅体系的钢桁架梁承载力进行研究,采用有限元软件ANSYS建立不同跨度、不同弦杆尺寸的钢桁架梁有限元模型,对其进行非线性静力分析,对比不同参数桁架梁的荷载-位移曲线,对桁架梁的极限承载能力以及变形破坏特性进行分析研究,获得装配式钢结构体系中钢桁架梁的破坏机理。钢桁架梁破坏时塑性区主要在跨中弦杆处,而腹杆相对受力较小,跨中弦杆先于腹杆破坏,满足"强剪弱弯"的设计要求;各桁架梁屈服荷载与极限荷载相差比较大,使得构件从屈服到破坏有较大的延性空间。     

大同第二发电厂双跨三心圆柱面网壳结构设计与研究

以大同第二发电厂拟建双跨三心圆柱面网壳为背景,对钢网壳结构选型、荷栽取值和工况组合、结构计算及分析进行介绍.采用3D3S软件对结构进行优化设计,采用有限元设计软件SAP 2000对该网壳进行恒载、活栽、风载、温度度双向地震作用下应力和位移分析,通过模态分析考察该同壳的自振特性并与设计软件3D3S的结果进行对比.分析结果...     

K型搭接节点承载力性能分析及建议公式

空间管桁结构是目前流行的结构形式 ,其相贯节点的特性比较复杂。利用有限元分析手段 ,考虑材料非线性和几何非线性对节点进行非线性全过程分析。针对K型节点重点考察了搭接型节点的应力分布、塑性扩展和变形 ,考察各个参数对承载力的影响 ,对规范的承载力公式进行修正 ,并与国外规范进行比较     

鄂尔多斯某体育馆屋盖钢桁架结构设计

鄂尔多斯某学校体育馆下部为钢筋混凝土框架结构,屋盖采用倒三角形立体桁架,最大跨度53.4m,最大悬挑10.5m。屋盖网格建立采用桁架上、下弦精确拟合建筑曲面造型,大大减小了檩条次结构拟合建筑曲面的难度;采用3D3S软件建立含下部混凝土结构的整体有限元模型,针对结构主要荷载组合进行分析。结果表明,结构刚度和杆件强度均满足规范要求。此外,还介绍桁架支座的布置和详细构造,可供同类工程参考。     

苏州国际博览中心屋盖结构分析和并联K形圆钢管相贯节点研究

本文介绍了苏州国际博览中心大跨变高度立体管桁架屋盖结构整体性能分析和并联K形圆钢管相贯节点的大比例试验及非线性有限元分析。分析表明以下弦双钢管为特征的倒梯形立体管桁架的动力特性非常理想;将部分支座改为可滑移支座能有效减小大面积屋盖的温度内力,同时也有利于减小结构的地震反应;考虑大跨结构P-δ效应,对桁架上下弦杆的影响较明显,对腹杆的影响相当小。并联K形圆钢管相贯节点试验和有限元分析结果表明这种节点在正常使用状态下带一定范围塑性区工作是安全的,且具有较高承载能力和较好的延性;其破坏模式不同于平面K形节点,连系支管能起到有效的约束作用并影响到主管壁上的应力分布和发展。研究成果为这种规范尚未涵盖的空间相贯节点的设计提供了可靠依据。     

平面K型圆钢管混凝土桁架节点力学性能分析

采用有限元分析软件ABAQUS对K型圆钢管混凝土节点与空钢管节点进行计算分析,比较两者破坏形态的差别,并对K型圆钢管混凝土节点各种可能的破坏模式进行分析.在此基础上,分析支管外径与主管外径比β、支主管夹角θ、弦杆轴向压力等参数对圆钢管混凝土K型节点极限承载力的影响.     

钢管桁架结构K形搭接节点抗震性能试验研究

按钢管桁架结构K形搭接节点隐藏焊缝焊接情况制作了4个足尺试件,通过对其进行拟静力试验,研究K形搭接节点内隐藏焊缝在焊与不焊情况下的试件变形、破坏模式、节点的耗能性能等。得到了试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性性能、耗能能力等抗震性能指标。试验结果表明：K形搭接节点内隐藏焊缝对试件的承载能力影响不大;节点的破坏模式主要是搭接支管的变形与屈曲以及搭接支管与被搭接管、主管之间连接焊缝的破坏;隐藏焊缝不焊接节点试件的滞回耗能优于隐藏焊缝焊接的节点试件;隐藏焊缝不焊接节点试件的变形是隐藏焊缝焊接节点试件的1.1~1.2倍。     

腹杆角度对平行弦木桁架受力性能的影响

为研究腹杆角度对平行弦木桁架承载性能的影响,对跨度为2000 mm、杆件截面尺寸200 mm×89 mm的平行弦木桁架进行了Smsolve结构力学求解器理论模型分析与有限元模拟.在此基础上,对平行弦木桁架进行了静力加载试验,分析了平行弦木桁架在不同腹杆角度下的极限荷载、受力分布规律和主要破坏形式,验证了平行弦木桁架模型...