空間結(jié)構(gòu)中的接觸與摩擦問題研究.pdf

1、接觸與摩擦問題廣泛存在于土木結(jié)構(gòu)工程中.在大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)體系中,支座與節(jié)點(diǎn)區(qū)域存在著大量的接觸與摩擦問題.由于結(jié)構(gòu)跨度大且多采用二維桿件受力,接觸與摩擦的局部高應(yīng)力性使得節(jié)點(diǎn)和支座設(shè)計(jì)往往需要專門考慮.該文全面總結(jié)了空間結(jié)構(gòu)中可能出現(xiàn)的接觸摩擦問題和接觸摩擦現(xiàn)象,包括螺栓連接接觸、支座節(jié)點(diǎn)接觸、相鄰結(jié)構(gòu)之間的接觸等,并對(duì)接觸問題進(jìn)行了定性和分類.該文較為全面地總結(jié)了接觸與摩擦問題的數(shù)值分析方法,包括有限元法、邊界元法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法和其它

2、一些特殊分析方法.在前人研究成果的基礎(chǔ)上,該文從微觀角度分析和闡述了接觸與摩擦現(xiàn)象的機(jī)理,同時(shí),著重分析了荷載條件、溫度、潤(rùn)滑條件等因素對(duì)摩擦系數(shù)的影響,并提出了適用于空間結(jié)構(gòu)工程的摩擦系數(shù)取值方法.該文建立了適用于空間梁桿系結(jié)構(gòu)的兩種接觸問題分析模型:節(jié)點(diǎn)對(duì)模型和主被動(dòng)體模型,并在AADS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上編制了相應(yīng)的程序模塊,實(shí)現(xiàn)了空間梁桿系結(jié)構(gòu)接觸問題的有限元分析.算例分析表明,所編制的程序模塊具有較好的精度,可以用于空間結(jié)構(gòu)中接觸問題

3、的計(jì)算和分析對(duì)空間結(jié)構(gòu)中的只壓、只拉接觸單元,從特殊材料非線性的角度分析了接觸單元的本構(gòu)關(guān)系,從特殊非線性的角度描述了接觸問題,將接觸問題抽象為一種特殊的材料非線性,并定性分析了其非線性特征.該文采用COSMOS有限元分析軟件分析了空間結(jié)構(gòu)中常見的接觸摩擦問題,包括高強(qiáng)螺栓連接接觸、單面弧形壓力支座接觸和球鉸壓力支座接觸問題,通過計(jì)算分析得出了一些適合于工程應(yīng)用的結(jié)論.算例分析表明,長(zhǎng)連接中各排螺栓的拉力傳遞是不一致的,螺栓越長(zhǎng),各排螺