大直徑管桁架空間TT型相貫節(jié)點的極限承載力有限元分析.pdf

1、近年來，采用焊接相貫節(jié)點的鋼管桁架結構廣泛應用于空間大跨度結構中，鋼管桁架在設計中的一個突出問題就是節(jié)點的承載力確定問題。歐美各國以及日本等國在管桁架節(jié)點的設計問題上研究較多，尤其對平面節(jié)點(包括方管和圓管)的靜力承載力的研究已經趨向成熟，各國相繼形成規(guī)范，然而在空間節(jié)點的問題上，各國的研究甚少，尚未形成成熟的節(jié)點設計公式。本文針對空間管桁架結構中的大直徑TT型相貫節(jié)點的靜力承載力問題進行研究，選取了120個節(jié)點形式作為研究對象，運用有

2、限元分析的手段，研究節(jié)點的靜力承載性能。
　　 本文利用ANSYS有限元程序實現了對鋼管相貫節(jié)點的彈塑性非線性分析，跟蹤結構在整個加載階段各點的應力、應變變化過程，求出了節(jié)點的極限承載力。文章對不同幾何參數的大直徑管桁架空間TT型相貫節(jié)點進行了非線性有限元分析，計算了它們的極限承載力，研究了鋼管節(jié)點的受力性能。將有限元計算結果與國內規(guī)范進行了比較，為規(guī)范的進一步修訂提供參考。在非線性有限元求解過程中，考慮了網格精度、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。論文在對不同幾何參數的TT型相貫節(jié)點進行大量算例分析的基礎上，分析了各種參數對節(jié)點極限承載力的影響，獲得了極限承載力隨各幾何參數的變化規(guī)律以及節(jié)點破壞模式，考察了主管所受荷載對極限承載力的影響，提出的結論和建議，可供工程設計人員和修訂規(guī)范時參考。
　　 全文共分五章。第一章簡要介紹了鋼管結構的形式、特點、發(fā)展與應用，國內外研究現狀及鋼管相貫節(jié)點極限承載力的研究方法。第二章介紹了