復(fù)雜空間相貫節(jié)點(diǎn)試驗研究及有限元分析.pdf

1、空間管結(jié)構(gòu)因其良好的受力性能、優(yōu)美的外形以及相對低廉的造價，在大跨度結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。而節(jié)點(diǎn)性能的研究又是空間鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，因為節(jié)點(diǎn)破壞常導(dǎo)致其所連桿件的破壞，通常會導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的破壞。但目前國內(nèi)外對鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的研究主要是平面節(jié)點(diǎn)或簡單規(guī)則的空間相貫節(jié)點(diǎn)，對于構(gòu)造復(fù)雜的空間相貫節(jié)點(diǎn)的研究很少，且各國規(guī)范也沒有相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計計算公式。因此對復(fù)雜空間相貫節(jié)點(diǎn)的研究已成為目前亟待解決的課題。
　　 本文以杭州火車東站站房

2、工程和湖州體育場工程為背景，研究這兩個工程中若干關(guān)鍵相貫節(jié)點(diǎn)的受力性能和承載能力。
　　 對杭州東站站房工程中7個關(guān)鍵相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行足尺試驗研究，并對其中3個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)插板對比試驗，為杭州東站站房工程鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計提供可靠的試驗依據(jù)，同時對相貫節(jié)點(diǎn)的受力性能和應(yīng)力分布有了更為直觀的認(rèn)識。試驗結(jié)果表明，各類節(jié)點(diǎn)均具有良好的承載能力及足夠的安全儲備，節(jié)點(diǎn)設(shè)計安全、可靠；設(shè)置內(nèi)插板對節(jié)點(diǎn)受力性能的影響主要有可提高節(jié)點(diǎn)極限承載力、改變節(jié)點(diǎn)

3、破壞模式、改善節(jié)點(diǎn)區(qū)應(yīng)力分布以及減小節(jié)點(diǎn)變形等，但內(nèi)插板對節(jié)點(diǎn)受力性能的影響不可一概而論。
　　 采用ANSYS有限元軟件，對杭州東站進(jìn)行試驗研究的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析，了解節(jié)點(diǎn)受力過程中應(yīng)力分布、塑性區(qū)開展及節(jié)點(diǎn)的破壞模態(tài)，并確定其極限承載力。將有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明，考慮大變形的彈塑性非線性有限元分析可以較好地模擬試驗節(jié)點(diǎn)的受力性能。
　　 結(jié)合湖州體育場鋼結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)，定義兩種新型相貫節(jié)點(diǎn)：KTX