不同截面形式的鋼管桁架結(jié)構(gòu)K型節(jié)點(diǎn)非線性有限元分析.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼管桁架得到了廣泛的應(yīng)用。K型相貫節(jié)點(diǎn)是鋼管桁架結(jié)構(gòu)工程中最常見的節(jié)點(diǎn)形式之一。按照管件的截面形式不同，鋼管桁架結(jié)構(gòu)K型節(jié)點(diǎn)分為主圓支圓(C-C)、主方支圓(R-C)及主方支方(R-R)三種形;按照支管間搭接與否又分為間隙K型節(jié)點(diǎn)和搭接K型節(jié)點(diǎn)。搭接節(jié)點(diǎn)按照隱藏焊縫焊接與否分為隱藏焊縫焊接搭接K型節(jié)點(diǎn)和隱藏焊縫不焊接搭接K型節(jié)點(diǎn)。本文利用非線性有限元法對(duì)以上三種不同截面形式的鋼管桁架結(jié)構(gòu)K節(jié)點(diǎn)進(jìn)行靜力分析，主要分析不

2、同截面形式的連接節(jié)點(diǎn)的破壞模式、極限承載力、節(jié)點(diǎn)幾何參數(shù)變化對(duì)節(jié)點(diǎn)極限承載力的影響。對(duì)于K型搭接節(jié)點(diǎn)隱藏焊縫焊接與否對(duì)節(jié)點(diǎn)極限承載力的影響也進(jìn)行了較系統(tǒng)的分析。主要研究工作如下:
　　 1.相貫節(jié)點(diǎn)分析的理論基礎(chǔ)及程序驗(yàn)證通過對(duì)有限元非線性基本理論的梳理，對(duì)本次研究的單元選取、非線性有限元方程的建立以及求解方法有了明確的思路，同時(shí)結(jié)合國際管結(jié)構(gòu)試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證有限元分析方法的可靠性。
　　 2.有限元分析模型的

3、建立根據(jù)實(shí)際工程的節(jié)點(diǎn)情況，設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)分析模型，選取Ansys有限元軟件中的SHELL181單元，對(duì)C-C、C-R、R-R連接形式的鋼管桁架K型節(jié)點(diǎn)分別建立有限元分析模型。加載模式采用主管與支管兩種加載方式。
　　 3.不同截面形式鋼管結(jié)構(gòu)K節(jié)點(diǎn)的破壞模式分析對(duì)C-C、C-R、R-R三種不同連接截面形式的管結(jié)構(gòu)K節(jié)點(diǎn)進(jìn)行破壞模式的分析，K型節(jié)點(diǎn)主要因主管交形失效而破壞;K型節(jié)點(diǎn)由于支管直徑比、主管徑厚比、支主管厚度比、搭接率、支