方管“鸟嘴”型相贯节点的研究现状及动向

简述方管"鸟嘴"型相贯节点的优点,综述国内外对方管"鸟嘴"型相贯节点的研究现状,并对今后该节点的研究动向作出预测。

圆钢管K型相贯节点焊缝应力分布规律研究

圆钢管相贯节点具有构造简单、加工方便、外表美观等优点,已在钢结构工程中得到广泛应用。相贯焊缝在节点受力过程中应力分布较为复杂,应力集中处易较早屈服,影响节点整体承载性能。对相贯节点焊缝应力分布规律进行研究,可以预测相贯节点在失效破坏前焊缝屈服萌生位置和扩展趋势。本文结合某钢结构工程K型相贯节点,建立有限元模型,分析不同角度和焊脚高度的K型相贯节点在承受轴向力作用下其焊缝应力的分布规律。通过对模拟结果的分析,得出焊缝应力分布特点和影响因素。

方管平面X型相贯节点承载力的影响因素分析

介绍了相贯节点极限承载力的确定原则,然后用有限元方法对方管平面X型相贯节点承载力的影响因素进行了分析.结果表明,荷载类型、主管的边界条件、加载顺序、主管的轴向拉力对节点承载力的影响可以忽略,而支管的边界条件,主管的轴向压力对节点承载力会产生一定的影响.

带球冠形脱空缺陷的圆钢管混凝土T型相贯节点的滞回性能研究

为研究球冠形脱空缺陷对圆钢管混凝土T型相贯节点抗震性能的影响,以脱空率、支主管直径比和主管径厚比为主要试验参数,完成了18个圆钢管混凝土T型节点试件在主管承受恒定轴向拉力和支管承受往复轴向荷载作用下的滞回性能试验,考察了球冠形脱空缺陷对其失效模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力、刚度和耗能的影响规律。建立了有限元分析模型,分析了球冠形脱空缺陷对主管钢管与核心混凝土之间接触应力发展的影响规律,开展了脱空率、支主管直径比、主管径厚比、混凝土强度、钢材强度和轴拉比等参数对节点受拉承载力影响的参数分析。结果表明:球冠形脱空缺陷的存在会改变节点的失效模式,导致节点的承载力、刚度和耗能能力均有不同程度的降低,并削弱主管钢管与混凝土之间的相互作用,影响节点的荷载传递机制。最后,提出了考虑球冠形脱空缺陷影响的圆钢管混凝土T型节点受拉承载力折减公式。

平面KK型圆钢管相贯节点平面外受弯性能研究

对平面KK型圆钢管相贯节点在不同荷载形式(工况)下的平面外受弯性能进行研究。进行几何构造相同的两个节点试件在同向(KKBH-1)、反向(KKBH-2)平面外反复弯曲作用下的滞回试验。介绍节点试验的方案与测试原理,考察不同荷载形式下节点的受力性能和破坏模式。研究结果表明,无论哪种荷载形式,节点的破坏模式均为相贯线附近焊缝热影响区主管管壁冲剪破坏,节点均表现出较好的延性与抗震性能;节点更多是依赖主管管壁开裂后裂缝的扩散及塑性变形来耗能,尤其是对于KKBH-1试件;KKBH-1的屈服荷载与极限承载力均低于KKBH-2,但延性略强于KKBH-2。试验研究及应用有限元软件ABAQUS的分析均表明,不同的荷载形式对节点的受力性能影响较大,KKBH-1表现出节点承载力低于构件承载力的性能,而KKBH-2则相反。

KT型相贯节点极限承载力非线性有限元分析

对KT型圆钢管空间相贯节点的极限承载力进行了非线性有限元分析,揭示了KT型相贯节点的受力性能.结果表明:随着支杆与弦杆直径比、腹杆与弦杆直径比、支杆与弦杆厚度比、腹杆与弦杆厚度比和弦杆径厚比的变化,节点发生弦杆局部屈曲模式和腹杆轴向屈曲破坏2种破坏模式;支杆弦杆直径比和支杆弦杆厚度比的变化对节点极限承载力没有显著影响;与规范中平面K型相贯节点计算结果的比值在0.75左右.

K型足尺相贯节点极限承载力试验研究

本文对K型节点支管在轴力、平面内弯矩、平面外弯矩共同作用下的极限承载力进行试验研究,分析节点加载过程中应力发展过程及位移变化。结果表明:通过对支管施加偏心荷载能够有效地模拟节点承受轴力、平面内弯矩、平面外弯矩的共同作用,节点区主管的局部屈曲是K型相贯节点的破坏模式。采用Eurocode 3中K型节点的公式对支管承受轴力、平面内弯矩、平面外弯矩共同作用的K型节点进行验算是可行的,验算表明节点是安全的且偏保守。

平面K型钢管相贯节点极限承载力有限元分析

应用有限元法 ,考虑材料非线性和几何非线性 ,分析了平面K型圆管相贯节点的应力和塑性区分布规律、节点变形等重要受力性能 ,揭示了影响管节点承载力主要参数以及这些参数与承载力的关系曲线 ;将有限元计算结果与实验数据和我国规范进行比较 ,指出了现有规范的不足之处 ,为我国规范的进一步修订提出了建议 .

垫板加强K型圆钢管相贯节点力学性能的有限元分析

目的研究垫板加强K型相贯节点中垫板的加强效果,为此类节点的应用提供理论基础.方法采用非线性有限元分析软件ABAQUS对两个支管分别承受拉力和压力作用的60个垫板加强K型圆钢管相贯节点构件进行数值分析,考察了不同垫板参数下垫板加强K型圆钢管相贯节点力-位移的关系,研究垫板长度和宽度对K型相贯节点极限承载力的影响.结果在主管和支管之间设置加强垫板改善了普通K型相贯节点的传力路径,提高了节点的极限承载能力和延性;增加垫板的长度不能提高节点的承载能力,只要满足焊接要求取δ=0.5 d就可以.增加垫板的宽度对节点的承载力的影响也可以忽略不计.结论在K型相贯节点上设置加强垫板可以提高节点的承载力,改善节点的应力集中现象.

钢管桁架结构中T型相贯节点地震易损性分析

针对平面桁架结构中杆件承受轴力为主的特点,采用相贯节点腹杆与弦杆相贯面的局部变形作为衡量节点破坏程度的参数,建立了平面管桁结构中T型相贯节点发生轻微破坏、中等破坏、严重破坏的地震易损性指标.通过建立节点实体单元模型并对其滞回性能进行分析,建立了等效非线性分析模型,并与现有试验结果进行了对比分析,结果表明等效非线性分析模型能很好地模拟节点的局部变形,在保证了计算精度的同时,解决了地震易损性分析中计算时间过长的问题.选取单榀桁架结构关键点为非线性节点,使用Monte-Carlo法对桁架结构进行了地震易损性分析与评估,得到了易损性曲线,为此类结构抗震性能的评估提供1种新方法.

垫板加强T型圆钢管相贯节点抗弯承载力有限元分析

目的研究采用垫板加强措施后T型圆钢管相贯节点抗弯承载能力的提高效果,以及不同的垫板参数对节点加强效果的影响,为该类节点的应用提供理论基础.方法利用有限元分析软件ABAQUS对承受弯矩作用的垫板加强T型圆钢管相贯节点进行弹塑性分析,研究垫板几何参数对垫板加强T型圆钢管相贯节点的弯矩-转角曲线的影响.结果λ在0.1～4.0变化时,对节点抗弯承载力的影响较大;Δ大于0.5倍的支管直径时,垫板长度的变化对节点极限抗弯承载力的影响可以忽略不计.垫板宽度对节点抗弯承载力略有影响,综合考虑取α=90°为宜.结论在普通相贯节点上设置垫板可以改善节点处的应力集中现象,提高节点的抗弯承载力.

K型、双K型圆管相贯节点极限承载力的非线性有限元分析

利用非线性分析的有限元方法对K型和双K型圆管相贯节点进行了数值计算,揭示了节点极限承载力随各几何参数的变化规律及主管作用荷载对节点极限承载力的影响,分别绘制出各影响参数的载荷-位移曲线,并将分析结果和钢结构标准GB50017-2003进行了比较,所得结论供工程设计参考应用。

X型方钢管相贯节点抗弯刚度的影响因素

分析相贯节点几何参数对刚度的影响,有助于了解相贯节点的抗弯机理。以X型方钢管相贯节点为研究对象,利用ANSYS有限元软件,通过节点弯矩-转角曲线分析相贯节点支管与主管宽度比β、主管宽厚比γ以及支管与主管厚度比τ对平面内抗弯刚度的影响。结果表明:γ和τ一定时,节点抗弯刚度随着β的增加逐渐增大,在线性段增加幅度较大;τ和β一定时,节点抗弯刚度随着γ的降低而增大,在线性段增加明显;γ和β一定时,随着τ的变化,节点抗弯刚度基本不变。影响节点抗弯刚度的主要几何参数是β和γ,τ的影响不显著,但随着β的增加,τ的影响有所提高。

输电钢管塔空间KK型相贯节点加强措施的研究

目前输电铁塔中的圆截面钢管应用较多,首先介绍了钢管节点的加强措施,表明内加劲环是一种很好的加强措施。然后采用有限元ANSYS软件着重对空间KK型圆钢管相贯节点加劲前和加劲后的极限承载力进行研究,通过分析比较,得出结论,为实际工程提供参考。

TX型圆管相贯节点空间作用下的极限承载力分析

空间相贯管节点构造简捷 ,较多应用于大跨度空间结构 ,其受力状况较为复杂。运用有限元方法 ,分析了TX型圆管相贯节点在平面外支管受轴向荷载、平面内支管受平面外弯矩作用下的极限承载力 ,并利用圆环模型 ,结合非线性回归分析 ,推导了理论计算公式。

大跨空间结构X型方钢管相贯节点应力集中分析

目前X型方钢管在我国应用十分广泛,具有广阔的发展前景。本文借助ABAQUS对X型方钢管相贯节点的应力集中进行分析。我们定量探讨了5个几何参数对X型方钢管节点应力集中系数的影响,结果表明随着主管宽度B和支管厚度t、支管宽度b、主管与支管间夹角θ的增大,应力集中系数也随之增大;随着主管厚度T的增大,应力集中系数反而随之减小,同时得出了应力集中系数的计算公式,该公式对以后类似节点设计中几何参数的选取具有一定的参考价值,尤其是对建立热点应力幅疲劳方法。

圆钢管T型相贯节点面外弯曲刚度及等效支管长度研究

总结并分析了国内外圆钢管T型相贯节点平面外弯曲试验研究和理论研究现状。研究表明:相贯节点平面外弯曲延性发展较大,相贯节点局部变形与节点面外弯矩之间初始阶段呈线性关系,结构整体分析可以按线弹性考虑。以线弹性为基础,某工程为背景,对圆钢管T型相贯节点平面外弯曲进行了有限元分析。用壳单元模型考虑节点局部变形影响,用管单元模型考虑节点为刚接,根据两种模型计算结果得到了节点平面外弯曲刚度值。为直观理解节点面外弯曲刚度,提出了等效支管长度的概念。通过改变支管厚度、支管外径和主管厚度等参数,研究了面外弯曲刚度、等效支管长度的变化规律,并对某工程实例进行了面外弯曲刚度和等效支管长度的计算分析。研究表明:节点面外弯曲等效支管长度可达到5~10倍支管外径,节点局部变形对支管弯曲刚度影响较大;当T型节点支管受弯为主时,结构整体计算应考虑节点弯曲刚度影响。

空间XK型圆钢管相贯节点极限承载力非线性有限元分析

应用材料非线性和几何非线性有限元法对空间XK型节点圆管相贯节点进行了数值计算,分析了节点在荷载作用下应力的发展、变化过程及节点变形,并将分析结果与相关试验结果进行了比较,在此基础上得出一些有价值的结论。

T型方钢管相贯节点轴压性能有限元研究与试验验证

利用通用有限元软件ABAQUS对T型方钢管相贯节点进行了建模及非线性有限元计算.将试件的破坏模式、变形过程、极限承载力与试验进行了校核.研究结果表明:试件在轴向压力作用下,发生弦杆相贯面凹陷和侧壁鼓凸的现象;试件在加载全过程具有较强的变形能力;β值越小,试件的应力强化越时显,延性也越小;试件极限承载力随着β值的增大而增大;有限元模拟与试验吻合度较高.

基于ANSYS的XX型圆管相贯节点静力性能研究

采用ANSYS软件对平面XX型圆管相贯节点的极限承载力进行了非线性有限元分析,揭示了相贯节点塑性区的应力分布情况,确定了节点的主要破坏模式,并重点探讨了一些基本几何参数对节点承载力的影响。研究结果表明,支主管外径之比?、主支管轴线夹角?、主管径厚比γ是影响平面XX型圆管相贯节点极限承载力的主要因素;平面XX型圆管相贯节点的破坏模式大多属于节点塑性破坏;平面XX型圆管相贯节点的极限承载力计算公式,可在K型节点承载力设计公式的基础上乘以一个修正参数。