空間鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)的不同加固方式對其力學(xué)性能的影響.pdf

1、隨著近年來我國鋼鐵產(chǎn)量不斷增長，鋼結(jié)構(gòu)以其自身優(yōu)勢，在建筑中所占的比例越來越大，鋼管結(jié)構(gòu)也取得了較大突破。管桁架結(jié)構(gòu)因具有自重輕、跨距大、造型優(yōu)美、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，在眾多實(shí)際工程如體育館、機(jī)場候機(jī)廳、各種展覽中心等建筑中得到了廣泛應(yīng)用。
　　 管桁結(jié)構(gòu)在節(jié)點(diǎn)處常采用桿件焊接的相貫節(jié)點(diǎn)，在對相貫節(jié)點(diǎn)的分析中，目前一般采用理論分析和試驗(yàn)?zāi)M相結(jié)合的方法研究；許多學(xué)者對一般的鋼管相貫節(jié)點(diǎn)研究較多，但對加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的研究較少，相對其應(yīng)用，加

2、強(qiáng)其剛度對管桁結(jié)構(gòu)的整體靜力及動力性能的影響研究，國內(nèi)外的研究成果卻很少。
　　 在對相貫節(jié)點(diǎn)的分析中，針對目前一般采用理論分析和試驗(yàn)分析相結(jié)合的方法，本文以6m跨度的空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)作為研究對象，采用大型通用有限元分析軟件ANSYS對節(jié)點(diǎn)的剛度進(jìn)行分析，建立雙折線彈塑性的材料模型，考慮幾何非線性，選取合適的單元類型研究對節(jié)點(diǎn)域采取適當(dāng)措施加固后，節(jié)點(diǎn)域力學(xué)性能的變化；并在計入自重的情況下，對該加強(qiáng)模型在低周反復(fù)荷載作用下的滯回

3、性能進(jìn)行了簡單的分析。
　　 具體開展了以下幾個方面的工作：
　　 (1)首先選取3種節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)形式：加套管、加節(jié)點(diǎn)板、加三角肋板，采用板殼單元分別建立其上下弦典型節(jié)點(diǎn)有限元模型，進(jìn)行非線性有限元分析，在數(shù)值分析中研究了3種加強(qiáng)形式節(jié)點(diǎn)的荷載位移曲線和節(jié)點(diǎn)變形，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)中，套管加強(qiáng)型的節(jié)點(diǎn)試件相對于無加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)試件，剛度提高較大，肋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)試件對剛度提高不是很顯著。在實(shí)際工程中，受施工水平的限制，加固方案的確

4、定應(yīng)視實(shí)際情況而定。
　　 (2)隨后，本文分析了相貫節(jié)點(diǎn)剛度的影響因素，建立了有限元分析模型，進(jìn)行了系統(tǒng)的單參數(shù)分析，得到了厚度變化對相貫節(jié)點(diǎn)剛度的影響規(guī)律。加套管對節(jié)點(diǎn)的剛度提高與套管的厚度有密切關(guān)系。加大壁厚可顯著提高節(jié)點(diǎn)的剛度。節(jié)點(diǎn)板和三角肋板板厚按規(guī)范取值達(dá)到一定值以后，則不能繼續(xù)提高節(jié)點(diǎn)剛度。
　　 (3)第三，本文對上下弦三種加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行了低周反復(fù)加載分析，發(fā)現(xiàn)它們的滯回曲線都比較飽滿、穩(wěn)定，加強(qiáng)以后