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文檔簡介
1、鋼管桁架結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)中一種典型的結(jié)構(gòu)體系,具有力學性能優(yōu)良、外型簡單、造型美觀、建筑表現(xiàn)力好、施工和維護方便、節(jié)省材料等諸多優(yōu)點,因此被廣泛應用于建筑結(jié)構(gòu)尤其是大跨度空間結(jié)構(gòu)。在桁架結(jié)構(gòu)中廣泛使用的空間相貫節(jié)點由于各主支管間的相互作用會導致節(jié)點區(qū)受力極其復雜,應力集中較為嚴重,破壞形式多樣,成為結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個關(guān)鍵點。
本論文以“太原火車南站站房工程屋蓋鋼桁架結(jié)構(gòu)”為選題背景,在用MIDAS有限元軟件對整個屋蓋結(jié)構(gòu)進行整
2、體建模的基礎(chǔ)之上得到其中的關(guān)鍵節(jié)點—8號節(jié)點在最不利工況下的荷載設(shè)計值,然后以此節(jié)點為主要研究對象,應用有限元軟件Ansys對其進行加載過程及應力集中的分析。本論文的主要工作如下:
(1)利用MIDAS有限元軟件得到關(guān)鍵節(jié)點—8號節(jié)點各桿件最大的軸力設(shè)計值及對應工況,為實驗室的后續(xù)實驗和節(jié)點的理論分析打下了堅實的基礎(chǔ)。
(2)參考國內(nèi)外文獻,確定8號節(jié)點在節(jié)點分析時所需選用的單元類型、實常數(shù)、幾何參數(shù)、荷載形
3、式、加載方法及網(wǎng)格劃分時的注意事項。
(3)利用Ansys有限元軟件對該8號節(jié)點進行分析,使用前面分析得出的荷載設(shè)計值對該節(jié)點進行加載過程的受力分析,通過建立十個荷載步,分別得到桿件2-桿件8單根桿件在同時加載的過程中與主管1A(1B)相貫處的等效應力圖,說明了桿件最先屈服失效的位置,并得到各個桿件在彈性階段下所加的最大荷載值。在節(jié)點整體分析時,桿件端部最大應力點失效破壞時的屈服荷載比例有所差異,得出個8支管端部屈服失效的
4、先后順序。
(4)應用Ansys路徑映射技術(shù),得出8號節(jié)點各個主管與支管相貫處四個面上應力的最大值即熱點應力,和各個桿件中部的應力值即名義應力,通過公式計算得到該桿件的應力集中系數(shù)。通過分析發(fā)現(xiàn):各個桿件端部和中部的應力都存在著不小的差距,說明每個桿件都存在著應力集中現(xiàn)象;同一桿件不同面上的應力存在著明顯的差別,每個桿件的應力集中程度有所不同。
本文對復雜空間相貫節(jié)點進行了理論分析,為后續(xù)實驗和類似工程的節(jié)點
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