铝合金毂式节点轴向拉压受力性能有限元分析

为探究空间结构体系中铝合金毂式节点受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS建立了25个不同尺寸的铝合金毂式节点精细化数值模型研究其受拉和受压性能,并分析了毂体槽间距、齿间距、齿宽度、齿深度等因素对节点受力性能的影响.分析结果表明:节点受拉承载力主要由毂体与杆件嵌入部分之间凹凸齿槽承担;改变主要参数,节点受拉极限状态共出现毂体凸齿弯剪破坏、毂体最内侧槽部弯剪破坏、毂体最外侧槽部弯剪破坏和毂体凸齿剪切破坏4种破坏模式;在研究范围内增大毂体槽间距和齿宽度,节点抗拉极限承载力增加71.3%和112.9%;节点受压极限状态主要为失稳破坏,主要参数的改变对其承压性能影响较小.最终给出研究范围内节点抗拉极限承载力公式和设计建议.

榫卯式毂节点半刚性单层球面网壳稳定性及地震响应分析

近年来,国家大力推广工厂化建筑,而节点作为单层球面网壳的关键性构件,其受力性能直接影响网壳的稳定性和抗震性能,探索一种受力性能良好的装配式节点成为趋势。该文在一种新型装配式节点-榫卯式毂节点简化模型的基础上,进行实际整体模型的分析,并把起拱角度也作为参数代入到刚度公式中进行修正,得到榫卯式毂节点考虑起拱角度的整体模型的刚度计算公式。通过ANSYS自编命令流程序建立单层球面网壳模型,采用combin39单元来模拟榫卯式毂节点的面外和面内刚度,对其进行稳定性和地震响应分析,考虑不同起拱角度引起的不同节点刚度及常用网壳跨度和矢跨比对网壳稳定性和地震响应的影响。通过大量的算例分析,较为全面的掌握了采用榫卯式毂节点这类半刚性节点的K8型单层球面网壳的稳定性能和动力性能。

嵌入式毂节点刚度及其单层球面网壳承载力研究

嵌入式毂节点是我国自行设计研制出来的一种新型装配式节点,具有施工方便、外形流畅、定位精度高等优点,属于典型的半刚性节点。但目前对此类节点的研究尚不够深入,现有规范尚未涉及此类半刚接单层球面网壳的相关理论计算公式和设计要求。基于此,采用ANSYS软件建立了嵌入式毂节点的精细化模型,基于幂函数模型拟合了节点的弯矩-转角公式,同时,探讨了不同跨度和矢跨比下节点刚度对单层球面网壳稳定承载能力的影响。研究表明:嵌入式毂节点在平面外弯曲时的弯矩-转角曲线以及在扭转作用时的扭矩-转角曲线均与幂函数模型吻合良好;网壳结构承载力对节点弯曲刚度的敏感程度要大于节点轴向刚度,且极限承载力对节点刚度的敏感程度会随着结构跨度或矢跨比的增大均呈现减弱的趋势。

嵌入式毂节点刚度及其双线性模型研究

嵌入式毂节点是我国自行研制开发的装配式节点,常应用于储煤仓、储罐顶盖等结构中,但其力学性能与失效机理尚未完全理清.采用ANSYS软件对嵌入式毂节点进行了精细化建模,选用Conta174和Targe170作为毂体和嵌入件面-面接触和线-面接触的接触对.通过对不同尺寸参数的节点进行弹塑性分析,得到了嵌入式毂节点的强弱轴弯曲刚度和扭转刚度,并深入分析了各尺寸参数对节点刚度的影响和不同刚度下节点的破坏机理.研究表明:节点强轴方向的弯矩-转角曲线与扭转时的扭矩-转角曲线具有明显的规律性,可以拟合为双线性模型.同时利用回归分析的方法,推导出节点弯矩-转角曲线双线性模型和扭矩-转角曲线双线性模型的屈服系数、刚度系数、初始刚度与极限承载力等公式.提出的节点刚度双线性模型与嵌入式毂节点的数值分析结果吻合良好,可为此类节点的分析和设计提供参考.

传统屋架的现代演绎——以普陀山宗风博物馆屋架设计为例

普陀山宗风博物馆屋架设计是一次基于中国传统建筑营造智慧的现代手法演绎。从传统屋架的形制、受力逻辑、空间效果分析入手,以现代材料衍生出一种空间网架结构体系,形成了高效的力流传递与建筑空间肌理,并以一种插接钢结构毂式节点延续传统木构的榫卯做法,同时将建筑围护边界与结构竖向构件围合的边界完全脱开,完成了对传统屋架的精神解读,以及与现代材料的创新结合。