直接焊接平面KT型圓管節(jié)點有限元分析.pdf

1、圓鋼管由于其獨特的優(yōu)越性能被廣泛應用于桁架結(jié)構(gòu)中。作為整個結(jié)構(gòu)的有機組成部分，鋼管之間的連接即節(jié)點設(shè)計是一個重要的方面。不同軸線鋼管構(gòu)件之間的連接型式之一是采用相貫節(jié)點形式。在實際工程中的平面KT型圓鋼管相貫節(jié)點是經(jīng)常出現(xiàn)的節(jié)點形式，它由三根支管匯交于一根主管表面構(gòu)成，現(xiàn)有公式中并沒有專門針對KT型節(jié)點的承載力計算公式，故須針對這種節(jié)點開展全面的靜力性能研究。
　　 本文利用ANSYS有限元程序分析了各參數(shù)對該類節(jié)點極限承載力的

2、影響，獲得了極限承載力隨各幾何參數(shù)的變化規(guī)律以及節(jié)點破壞模式，考察了主管所受軸壓力大小對節(jié)點承載力的影響，修正了現(xiàn)有CIDECT的計算公式，并提出了對工程設(shè)計有益的建議，供工程設(shè)計人員和修訂規(guī)范時參考。主要研究內(nèi)容如下：
　　 首先，對節(jié)點進行ANSYS建模，通過對比分析確定了對節(jié)點進行有限元計算時使用到的若干條件，如邊界條件、加載比例等。選取了一個桁架上弦KT型節(jié)點，按照桁架中節(jié)點各支桿內(nèi)力比例對所研究節(jié)點的支桿施加軸力。其次

3、，對96個KT型節(jié)點進行了非線性分析。分析時考慮了四個無量綱參數(shù)，即支管直徑與主管的直徑之比β；主管的直徑與壁厚之比γ；支管壁厚與主管壁厚之比τ；以及中支管與邊支管的搭接率Ov對KT型節(jié)點破壞模式和極限承載力的影響。分析結(jié)果揭示了各參數(shù)對節(jié)點承載力的影響規(guī)律，闡述了節(jié)點三種主要破壞模式：支管強度破壞、主管上表面塑性破壞和主管向上彎曲破壞。并得到了主管在軸壓力不斷增大的情況下，節(jié)點承載力有所下降得結(jié)論。最后，將ANSYS的結(jié)果與CIDEC