单层网壳X型圆管节点平面外抗弯刚度的参数分析与计算公式

实际工程中遇到需要考虑X型圆钢管相贯节点平面外抗弯刚度的情况,而目前这方面的研究较少。通过试验结果与有限元分析结果的对比论证了有限元分析的可行性,在此基础上通过单参数分析明晰了影响节点平面外抗弯刚度的主要因素,然后通过正交模型设计与分析得到了X型圆钢管相贯节点平面外抗弯刚度参数计算公式,最后检验了公式的适用性。

上海光源工程屋盖钢管节点平面外受弯性能试验研究

通过6个足尺模型节点的平面外弯曲加载试验,对上海光源工程屋盖结构中X型圆钢管节点的破坏形态、刚度、承载力及应力分布等进行了系统研究。试验和有限元分析结果表明,节点平面外弯曲失效主要表现为显著的主管塑性变形和焊缝断裂;主、支管弯曲方向对节点初始刚度影响不大,但对极限承载力有一定影响;节点刚度与支管线刚度的比值是判断节点刚性程度的关键指标;节点相贯线区域的不均匀刚度分布导致与其相邻的支管根部截面出现显著的边缘应力放大现象。基于极限变形限值确定的节点实测承载力与各国规范公式计算值的比较表明,API推荐的公式对X型钢管节点平面外抗弯强度提供了较准确的预测。

圆钢管销铰连接中端板的受力性能和强度计算

对圆钢管销铰连接中端板的力学性能进行了研究。建立了端板的简化力学模型,对端板的受力机理进行了探讨。建立了便于使用的端板承载力计算公式,根据建立的100个有限单元参数模型的线弹性计算结果,给出了计算公式中各系数的计算表格,给出了表格的使用方法和算例。最后对计算表格的有效性进行了评价,并得出一些对此类节点设计有参考价值的结论。