多桿件鑄鋼節(jié)點受力性能研究.pdf

1、隨著我國大跨度結(jié)構(gòu)的興起，鋼管結(jié)構(gòu)得到了迅速的發(fā)展，在工程中的應(yīng)用日益廣泛。大跨度鋼管結(jié)構(gòu)體系中的節(jié)點直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，是結(jié)構(gòu)體系的重點之一，由于鑄鋼節(jié)點具有設(shè)計靈活、承載力高、適用性廣等優(yōu)點，逐漸被結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)用于大跨度鋼管結(jié)構(gòu)體系中。
　　 本文根據(jù)長豐集團總部大樓（行政中心）管桁架結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點靜力試驗數(shù)據(jù)，選取其中的一個鑄鋼節(jié)點，利用有限元分析軟件ANSYS對該節(jié)點進行了數(shù)值分析。分析中采用彈塑性理論本構(gòu)關(guān)系，

2、并考慮材料非線性和幾何非線性。將桿件截面全部改為為圓管，通過改變多桿件實心鑄鋼節(jié)點中壁厚與倒角兩個參數(shù)，建立多種鑄鋼節(jié)點模型，對其進行正常使用荷載情況下和極限荷載情況下的ANSYS有限元分析，研究鑄鋼節(jié)點模型同時改變倒角半徑和壁厚對節(jié)點受力的影響。本文的主要研究成果有:
　　 (1)根據(jù)試驗設(shè)計，基本能模擬節(jié)點的實際受力情況，ANSYS分析所得該節(jié)點的數(shù)據(jù)在可控制范圍內(nèi)。在1.1倍設(shè)計值加載下，節(jié)點沒出現(xiàn)破損以及局部破壞。

3、>　　 (2)對試驗數(shù)據(jù)以及ANSYS分析結(jié)果比較得出，試驗反映的應(yīng)力應(yīng)變變化趨勢與ANSYS有限元結(jié)果基本一致，所測得的應(yīng)力應(yīng)變水平雖有所偏差，但總體處于同一水平，印證了ANSYS分析模型的可行性。
　　 (3)應(yīng)用ANSYS軟件對模型進行分析，通過改變壁厚和倒角半徑，得出在正常使用荷載情況下，鑄鋼節(jié)點桿件相交處倒角半徑存在最優(yōu)值，大于或小于最優(yōu)值，倒角處應(yīng)力明顯增大。
　　 (4)壁厚對鑄鋼節(jié)點薄弱部位的極限承載力