大直徑管桁架空間TT型相貫節(jié)點(diǎn)的極限承載力有限元分析.pdf

1、近年來，采用焊接相貫節(jié)點(diǎn)的鋼管桁架結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于空間大跨度結(jié)構(gòu)中，鋼管桁架在設(shè)計(jì)中的一個(gè)突出問題就是節(jié)點(diǎn)的承載力確定問題。歐美各國以及日本等國在管桁架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)問題上研究較多，尤其對(duì)平面節(jié)點(diǎn)(包括方管和圓管)的靜力承載力的研究已經(jīng)趨向成熟，各國相繼形成規(guī)范，然而在空間節(jié)點(diǎn)的問題上，各國的研究甚少，尚未形成成熟的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)公式。本文針對(duì)空間管桁架結(jié)構(gòu)中的大直徑TT型相貫節(jié)點(diǎn)的靜力承載力問題進(jìn)行研究，選取了120個(gè)節(jié)點(diǎn)形式作為研究對(duì)象，運(yùn)用有

2、限元分析的手段，研究節(jié)點(diǎn)的靜力承載性能。
　　 本文利用ANSYS有限元程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的彈塑性非線性分析，跟蹤結(jié)構(gòu)在整個(gè)加載階段各點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變變化過程，求出了節(jié)點(diǎn)的極限承載力。文章對(duì)不同幾何參數(shù)的大直徑管桁架空間TT型相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性有限元分析，計(jì)算了它們的極限承載力，研究了鋼管節(jié)點(diǎn)的受力性能。將有限元計(jì)算結(jié)果與國內(nèi)規(guī)范進(jìn)行了比較，為規(guī)范的進(jìn)一步修訂提供參考。在非線性有限元求解過程中，考慮了網(wǎng)格精度、邊界條件、材

3、料特性等因素，使得到的極限承載力具有較高的工程精度。論文在對(duì)不同幾何參數(shù)的TT型相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大量算例分析的基礎(chǔ)上，分析了各種參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)極限承載力的影響，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(diǎn)破壞模式，考察了主管所受荷載對(duì)極限承載力的影響，提出的結(jié)論和建議，可供工程設(shè)計(jì)人員和修訂規(guī)范時(shí)參考。
　　 全文共分五章。第一章簡(jiǎn)要介紹了鋼管結(jié)構(gòu)的形式、特點(diǎn)、發(fā)展與應(yīng)用，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及鋼管相貫節(jié)點(diǎn)極限承載力的研究方法。第二章介紹了