襄阳东站柱分叉铸钢节点缩尺模型试验研究

襄阳东站在南、北两端区域采用柱分叉支承钢屋盖以减小屋盖悬挑长度,柱分叉节点考虑到建筑美观要求及受力复杂等因素采用了铸钢节点型式,论文对柱分叉铸钢节点进行了1/2缩尺模型加载试验验证,详细介绍了试验加载装置、加载方案、试验现象及试验结果,有限元对比分析结果与加载试验吻合较好,结果表明柱分叉铸钢节点构造合理、承载力高,薄弱部位出现在与铸钢件相连的接长钢管上,满足强节点弱构件、强连接弱构件的设计要求。

大跨度钢桁架铸钢节点逆作施工力学性能分析与安装技术

针对北京朝阳站的异形铸钢节点及V形铸钢节点开展结构逆作施工过程中节点安全性能和力学性能研究。首先选取两个关键施工阶段,使用ABAQUS有限元软件分析铸钢节点关键区域的应力状态及变形特征,分析评价其受力性能和安全性能;其次以位移为控制条件分析两种铸钢节点的极限承载能力以及破坏模式,并进行参数分析研究壁厚和倒角半径对铸钢节点受力性能的影响;最后探讨了铸钢件和梭形斜柱逆作施工安装技术。结果表明:北京朝阳站大跨度鱼腹式钢桁架结构铸钢节点在施工阶段具有充足的强度储备;铸钢节点的极限承载能力满足规范要求;逆作施工安装技术为北京朝阳站大跨度复杂管桁架屋盖工程的顺利施工提供了保障。

援所罗门群岛2023年太平洋运动会体育场铸钢节点受力性能试验研究

援所罗门群岛2023年太平洋运动会体育场钢结构罩棚采用了树形支撑铸钢节点,为考察其在最不利设计工况下的受力性能,对铸钢节点进行了足尺试验研究和有限元分析。试验结果表明,在1.0倍受拉工况设计荷载及1.6倍受压工况设计荷载作用下,节点处于弹性阶段,卸载后没有明显残余变形。有限元分析结果与试验结果吻合良好,表明有限元分析可以准确模拟节点试件的实际受力状态。铸钢节点的极限承载力在受拉工况下为设计荷载的9.0倍,受压工况下为设计荷载的8.6倍,满足《铸钢节点应用技术规程》(CECS 235:2008)中的相关要求,该铸钢节点具有较高的安全储备。

天长全民健身中心体育场钢屋盖结构铸钢节点施工阶段力学性能分析

大跨度管桁架结构弦杆数量多、交错连接,传统的相贯节点由于截面限制、连接刚度不足、相贯线不足等原因,无法满足复杂大跨度管桁架钢结构杆件间连接要求.铸钢节点具有一次浇筑成型、形状适应性强、材质均匀等优势,被广泛用于空间结构中.以天长全民健身中心体育场钢屋盖项目为背景,对8种典型铸钢节点进行了力学分析,铸钢节点所连接杆件数量从4~12根不等,共分为支座铸钢节点与空间铸钢节点两类.分析时共考虑了合拢和卸载2个主要施工工况,卸载工况考虑了内外圈临时支撑卸载的顺序对铸钢节点的影响,对比了各个工况下铸钢节点的应力云图.分析结果表明:外圈临时支撑完全卸载和内圈临时支撑卸载一半时,最大Von-Mises应力仅为22 MPa,完全卸载时最大应力约为51 MPa.8种典型铸钢节点在5个主要施工工况下,应力分布较为均匀,节点与杆件连接处应力过渡合理,节点核心区域应力分布较小,能够保证大跨度管桁架主结构各杆件之间的有效连接和内力传递.

荆门西站复杂铸钢节点设计及受力性能分析

荆门西站屋盖为马鞍形双曲屋面,采用网架+桁架结合的大跨度复杂空间结构体系,由于屋盖结构曲面造型复杂、平面尺度超长且站房东侧、西侧的大悬挑桁架和中间区域曲面网架采用拱形大桁架连接,使得钢结构屋盖受力异常复杂,并存在超多杆交汇和树状分叉的关键节点,该节点采用铸钢节点的形式。针对此类复杂铸钢节点,首先介绍了铸钢节点的设计,然后采用ABAQUS软件对铸钢节点在最不利荷载工况作用下的力学性能进行有限元分析,并分析了节点的极限承载力。结果表明:铸钢节点在设计荷载作用下完全处于线弹性状态,铸钢节点设计合理;按比例施加10倍设计荷载作用,提取节点的荷载-位移曲线,在4.2倍及5.4倍设计荷载作用下,节点达到极限承载力,综合多工况分析可判断所设计的铸钢节点具有较高安全储备,满足设计要求,可为相关工程的铸钢节点设计提供参考。

浅谈大型火车站房钢屋盖铸钢节点质量控制措施

众所周知,如今建筑行业建造水平快速更新、迭代,国内钢结构异形建筑及超大跨度建筑的不断涌现,为满足建筑形态上的要求,从而钢结构的节点复杂性不断提升,其节点焊接难度大、收缩变形大且多为异形,通过传统钢板加工、焊接、卷制已经难以满足建筑构造的需求,铸钢件的可塑性较好,能够适应各种不同类型的复杂节点,其具有良好的力学性能,在杆件连接较为复杂或者节点受力较为关键的钢结构中应用较多。本文以杭州西站站房钢结构工程为背景,对大型铸钢节点的本体质量、加工精度、焊接质量控制提出几点意见建议,同时对大型铸钢节点的承载力试验,以及与有限元分析的比对做了详细描述,供同行借鉴参考。

基于消失模工艺的大屋盖结构铸钢节点施工

采用传统的铸造工艺,若在制作中产生缺陷时,往往通过经验不断的修模、更改工艺参数,直至产生比较满意的结果。显然,这样的方法极大的降低了工作效率,增加了成本,且产生的效果未必能达到满意的结果。消失模铸造工艺是一个系统工程,可以精确成型,能够大批量、大规模的生产。CAE技术助力铸造生产,彻底地改变了传统的修正方法,可以分析模拟出铸件在成型过程中的真实情况。数值模拟技术为铸造过程中的工艺优化起到了很好的指导作用,从而降低了生产成本,缩短了产品的生产开发周期,极大的提高了效率。依托京西大悦城大跨度钢屋盖铸钢节点施工,详细介绍了铸钢节点制作流程、铸钢件质量控制要素和检验方法,为类似工程提供了宝贵经验。

建筑空间结构中铸钢节点的铸造缺陷与检测研究

在建筑空间结构中,铸钢节点扮演着重要角色,它们连接和支撑着结构的各个组成部分,承受着各种力学荷载,保障建筑物的稳定性和安全性。然而,铸钢节点在制造过程中可能会出现各种缺陷,这些缺陷将会对结构的性能和可靠性构成潜在威胁。因此,研究铸钢节点的铸造缺陷及其检测技术至关重要,旨在确保建筑空间结构的质量。

空间结构大型铸钢节点试验研究

通过广州国际会展中心张弦梁端部大型铸钢节点足尺试验 ,得到试件表面的应力测试值 ;利用有限元软件建模和分析 ,得到测点位置的应力分析值。在试验值和有限元分析值一致的情况下 ,以有限元分析的结果推断了整个铸钢节点内部的应力状况 ,确定了强度准则。结合试验和分析 ,对节点的承载安全性做出了判断。

大型钢网壳结构铸钢节点复杂受力的试验研究

通过重庆奥林匹克体育中心体育场钢网壳结构铸钢节点足尺试验,介绍了满足空间10个方向、大吨位加载的加载框架,以及对10根杆件施加压力或拉力的方式。根据有限元分析结果,布置了应变测点,得到测点应力值。结合试验和有限元计算,分析了节点的应力分布规律,按照Von.Mises屈服强度准则评估了节点的承载安全性。

复杂铸钢节点受力性能试验研究

为掌握某机场连接楼桁架结构中铸钢节点在最不利设计工况下的受力性能,采用有限元数值分析方法并结合试验手段,对具有12根多方向支管空心铸钢节点的受力性能进行了研究.试验反力架设计为自平衡受力钢框架体系,试验荷载为1.2倍最不利设计工况荷载,采用12台液压千斤顶进行了3次同步分级加载,测试了铸钢节点核心区和各支管的应力及主要支管的端部变形.测试结果显示,加载过程中应力变化均呈线性,且卸载后主要支管端部变形以及各测点应变均能够恢复初始值.铸钢节点在试验荷载下仍处于弹性受力阶段,测试结果与有限元分析结果基本吻合.结合有限元分析与试验手段可全面把握复杂铸钢节点的应力分布规律及极限承载力,并判定其在最不利设计工况下的安全度.

上海铁路南站外柱异形铸钢节点承载性能研究

对上海火车南站站屋结构外柱铸钢节点的受力性能进行相关研究,制定足尺试验和有限元数值分析结合、相互验证的研究方案。针对节点体型复杂、尺寸重量庞大、不易加载等特点,设计出自平衡加载系统;同时为解决实际工作中节点受力面的非理想状态,考虑不同加载情况。建立铸钢节点的数值模型,利用有限元分析模拟节点在试验荷载下的受力性能。数值模拟的结果在试验设计阶段对测点布置起指导作用;足尺试验可以得到铸钢节点表面的应力测试值,通过比较铸钢节点表面实测值和相应测点分析值,对应力实测值和计算分析值进行相互印证。在实测值与计算值符合较好情况下,由有限元计算结果推断节点内部应力分布。最后对铸钢节点在整个结构体系中的承载性能和安全性做出了评价。

铸钢节点环形对接焊缝的疲劳计算

给出了采用热点应力法进行铸钢节点环形对接焊缝疲劳寿命估算的全过程.介绍了热点应力幅度的计算方法,即热点应力幅度的计算可根据名义应力和应力集中系数计算,也可采用有限元方法计算.给出了环形对接焊缝热点应力寿命曲线的表示方法和细节分类,列出了各种焊接细节的S—N(应力—寿命)曲线.介绍了线性Miner损伤累积准则.根据热点应力幅度、S—N曲线和线性Miner损伤累积准则,可对铸钢节点环形对接焊缝进行寿命估算.最后,以杭州湾跨海大桥海中平台观光塔铸钢节点为例,说明了波浪载荷下铸钢节点环形对接焊缝的疲劳寿命估算过程.

斜交网格结构铸钢节点承载力有限元分析

目的判定某观光塔中铸钢节点构造是否合理,明确其传力机理和破坏模式,为设计提供参考.方法采用ANSYS对该铸钢节点在多种荷载工况作用下的受力性能进行有限元分析,并与相同条件下的钢节点进行比较,考察竖向加劲板和横向加劲肋的作用.结果节点设计承载力和极限承载力分别为设计荷载的1.4倍和3倍;该铸钢节点与相同条件下钢节点承载力性能基本一致;节点主要由节点管和竖向加劲板传力,且加劲肋和加劲板对节点管有较强的约束作用并能有效缓解应力集中.结论节点构造合理,传力明确,具有较大的承载力余富,分析所得数据可以为设计提供参考.

大型铸钢节点极限荷载及破坏机理分析

结合成都某工程管桁架屋盖的大型铸钢节点,运用有限元技术采用线性强化弹塑性本构模型对铸钢节点进行极限状态分析。结果表明,铸钢节点在极限荷载下会产生很大的累积塑性应变;且随着塑性区的开展,节点应力极值位置与弹性阶段不同。在铸钢节点极限承载机理研究中,首次提出了采用速率型张量的大应变几何非线性问题;给出了铸钢节点破坏失效的判别标准;并指明铸钢节点设计必需进行极限状态分析才能确定其最薄弱位置,为正确认识铸钢节点的破坏形式、破坏机理以及铸钢节点设计提供依据。

铸钢节点的工程应用与研究

随着空间结构的发展,铸造工艺的提高,铸钢节点在我国得到了日益广泛的应用。本文介绍了铸钢节点的应用概况,研 究了该类型节点的特性、分类以及铸造工艺、并对铸钢节点的设计提出几点注意事项,同时还介绍了铸铜节点的试验概 况。

波浪载荷下海中观光塔铸钢节点疲劳强度验算

为正确估算铸钢节点的疲劳寿命,以杭州湾跨海大桥海中平台观光塔为例,提出了波浪载荷作用下铸钢节点疲劳强度的验算方法.采用统计学方法,将波浪载荷视为平稳随机过程,按修正的皮尔逊-莫斯柯维奇谱建立波浪的功率谱密度函数;采用谱分析方法计算应力响应功率谱,并归纳其概率特性;通过近似计算和选取性能相近材料的参数,计算获得了危险点的疲劳极限,并对危险点的疲劳强度进行了验算.结果表明:该观光塔危险点疲劳强度的安全系数可以达到3.

南通市体育会展中心铸钢节点模型的非线性有限元分析

本文结合南通体育会展中心工程中的铸钢节点,运用大型通用有限元程序ANSYS对铸钢节点模型进行了非线性有限元分析,并与试验实测值进行比较。通过比较分析,采用线性强化塑性本构模型得出的计算结果与试验结果要比按理想弹塑性本构模型所得结果吻合得更好[1]。

北京卢城体校自行车训练馆铸钢节点设计与分析

随着铸造工艺的完善和分析技术的提高,铸钢节点广泛应用于各种新型结构体系和复杂节点连接。结合北京芦城体校自行车训练馆铸钢节点的设计,介绍了铸钢节点的形式和特点,分析了铸钢材料的性能,为合理选用焊接铸钢材料提供了依据。采用第四强度理论作为强度准则,给出了铸钢节点强度判别准则,分析了铸钢节点的应力分布规律,并依据应力分布规律提出铸钢节点的细部构造处理措施。参考国内外技术文件和工程节点的实际情况,提出了检查验收标准方面的内容。

铸钢节点的设计以及在工程中的应用

铸钢节点是我国钢结构中新兴的一种节点形式。通过对铸钢节点的研究,提出了铸钢节点的一般设计准则;分析了铸钢空心球管节点、铸钢相贯节点的特点,并给出了相应的设计方法;最后介绍了铸钢节点的质量控制与焊接,不仅可为即将编制的铸钢节点规范提供参考,而且对今后指导铸钢节点的设计具有积极作用。