焊接平面管桁架足尺試驗及有限元分析.pdf

1、縱觀國內(nèi)外對平面管桁架的研究狀況，大多數(shù)學者針對的是整體或節(jié)點的某一項或多項進行研究，很少有將整體結(jié)構(gòu)和節(jié)點一起來進行研究的。在研究方法上也主要是理論分析和有限元分析相結(jié)合。對于試驗研究，一般僅針對整體結(jié)構(gòu)或節(jié)點進行縮尺試驗或僅對節(jié)點進行足尺試驗，鮮有對整體結(jié)構(gòu)進行足尺試驗研究的。
　　 本文以焊接平面管桁架為研究對象，對其在實際使用荷載作用下進行了足尺試驗；在考慮幾何非線性和材料非線性的前提下，通過有限元軟件ABAQUS對整體

2、桁架及節(jié)點進行有限元分析；將整體桁架有限元分析結(jié)果結(jié)合工程軟件計算值同試驗數(shù)據(jù)進行比較，分析了節(jié)點轉(zhuǎn)度剛度對整體桁架的極限承載能力以及位移的影響；通過分析試驗破壞節(jié)點和理論破壞節(jié)點的破壞模態(tài)和極限承載力與整體桁架的關(guān)系，論證了有限元分析的正確性及焊接平面管桁架在實際工程中應(yīng)用的可行性，為今后的試驗及理論研究提供有益的參考。
　　 主要結(jié)論如下：
　　 ●桁架極限承載力試驗值是荷載標準值的1.82-2倍，且大于工程軟件計算

3、值，同時試驗中桁架跨中撓度滿足規(guī)范限值要求，證明在實際荷載作用下該桁架可安全使用。
　　 ●分析和比較工程軟件計算值、試驗數(shù)據(jù)及有限元分析結(jié)果，三者的極限承載力都十分接近，以及有限元分析中節(jié)點的破壞模態(tài)和試驗相吻合，均說明了有限元分析結(jié)果的正確性。
　　 ●通過對整體桁架進行有限元分析可知，弦桿對腹桿的轉(zhuǎn)動約束剛度對整體桁架的受力性能有較大影響：當節(jié)點簡化為剛接時，桿件應(yīng)力的分布接近實際情況，但桁架整體剛度偏大；當完全釋