圆钢管平面K型间隙节点极限承载力及其影响因素

以圆钢管平面K型间隙节点为对象,利用非线性有限元对其极限承载力进行了研究.分析了主、支管轴线间角度θ,支、主管直径比β(d/D),主管径厚比γ(D/T)以及不同的边界条件及加载方式对节点极限承载力的影响.通过有限元计算值pu与规范公式计算值pc u的比值发现,规范公式对K型间隙节点承载力的计算偏向保守,且未考虑边界条件对节点承载力的影响.

一杆等宽K型间隙方管节点静力工作性能研究

为研究焊接矩形管结构设计中的关键问题———节点受力性能 ,利用非线性有限元分析方法 ,采用典型节点分析与较大规模几何参数分析相结合的研究手段 ,对一杆等宽 β2 ≤ 0 8的间隙K型方管节点的静力工作性能进行了研究 .不仅跟踪了节点荷载 -位移曲线的全过程 ,而且全面考察了主要参数对节点刚度、极限承载力、变形、失效模式等方面的影响 ,并将分析结果与CIDECT公式计算结果相比较 ,得出控制此类节点的失效模式主要是弦杆表面塑性失效。

K型间隙方管节点轴向刚度的参数分析

利用ANSYS软件,采用大规模参数分析的手段,对K型间隙方管节点的轴向刚度进行了研究;通过单参数分析,明确了各个参数对节点刚度性能的影响,揭示了节点刚度随各个参数的变化规律。得出了一些有用的结论,以期对工程设计能有所帮助。

管桁架K型节点不同间隙的抗震性能研究

管桁架结构的设计中,节点的设计是最重要和繁琐的,受力情况较复杂,特别是内力分布和转角变形,在设计、施工过程中要完全解决有相当的难度,结构设计人员在设计中都是采取保守设计,最新的规范也仅仅给出管桁架K型节点在轴向荷载作用下的静定承载力计算公式,其他的特别是抗震方面都未提及,所以本文研究管桁架K型在不同节点间隙时候的滞回性能,通过滞回曲线等曲线的变化规律,来分析其抗震性能。

弦杆轴力作用下K型间隙方管节点静力性能的研究

利用非线性有限元分析方法对一支杆等宽 β2 ≤ 0 8的K型间隙方管节点进行了数值计算 ,揭示了此类节点在弦杆轴力作用下的节点极限承载力、变形、刚度等随几何参数的变化规律 ,得出了一些有用的结论 ,可供工程设计参考应用。

K型间隙方管节点滞回性能的有限元分析

为了研究直接焊接K型间隙方钢管节点滞回性能,采用有限元分析软件ANSYS对典型K型间隙方管节点进行了轴向往复荷载作用下弹塑性、大变形有限元分析。对不同几何参数下节点滞回性能进行了分析,得出了用以评价节点抗震性能的主要指标(骨架曲线、能量耗散系数),作为近一步研究方管桁架抗震性能的基础。

平面K型间隙圆钢管节点静力性能分析

利用ANSYS软件,采用大规模参数分析的手段,对平面K型间隙圆钢管静力性能进行研究;通过单参数分析,明确各个参数对节点静力性能的影响,揭示了节点承载力随各个参数变化的规律,得出了一些有用的结论,希望对工程设计有所帮助。

鸟嘴式K形间隙节点应力集中系数参数化建模与分析

鸟嘴式节点是一种新型的焊接方钢管节点,由于其构造上的独特性,以热点应力为目标的参数化建模分析过程较为复杂。针对常见的K形节点形式,以鸟嘴式K形间隙节点的四个无量纲参数为主要变量,建立了一套可靠高效的参数化建模方法。有限元建模基于ANSYS参数化设计语言(APDL),充分考虑鸟嘴式K形间隙节点鞍部和冠部区域的几何特征,同时准确模拟角焊缝几何尺寸的影响,实现了焊趾热点应力的精细化分析和自动化提取。另外,参照国际焊接协会疲劳设计指南建议的热点应力确定方法,在焊趾外侧设立热点外推区,并对其进行网格二次划分,以满足热点应力外推计算的需求。通过与已有试验数据对比,验证了有限元模型的准确性。在此基础上开展参数化分析,发现了鸟嘴式K形间隙节点应力集中系数(SCF)随无量纲参数的变化规律。并通过数值拟合提出了相应的SCF计算公式,可用于此类新型节点的抗疲劳设计和疲劳性能评估。

空间网格结构圆钢管大间隙相贯节点试验研究

针对空间网格结构工程中钢管相贯节点间隙可能出现的大间隙超偏差问题,进行试验研究,结果表明:钢管相贯节点大间隙焊缝对试件承载力影响较小,对试件延性影响较大。

KK型间隙方管节点静力性能的研究

KK型间隙方管节点是由成一定角度的两个平面K型节点构成,目前相关规范并没有给出其承载力计算式。现有的研究主要集中在空间夹角为90°的节点,对空间夹角的变化这一参数研究较少;支杆横截面通常采用同一截面,而不考虑支杆的受力形式。首先通过和已有试验数据对比验证了有限元模型的准确性。然后对典型节点的破坏模式进行分析。最后通过方管节点空间夹角变化和在不改变拉支杆截面的前提下改变压支杆截面参数来研究节点的受力性能,并对节点的其他主要影响参数进行分析,得出各参数对节点的影响规律。

钢管桁架有间隙偏心连接节点的研究

为避免产生节点次应力,钢管桁架节点通常不允许偏心连接,各支杆需相互搭接,然而在实际工程中适当的偏心使节点处杆件间留有一定的间隙,有利于现场施工与确保节点连接质量。通过对有间隙K形节点设计承载力进行计算,并对偏心与搭接两种连接的节点承载力进行了对比,发现有间隙连接节点的强度虽有所降低,但仍能满足节点设计要求,值得进一步推广应用。

矩形钢管混凝土K型节点受力性能试验

对6个矩形钢管混凝土K型节点和1个矩形钢管K型节点进行了受力性能试验研究,结合Packer试验结果,对矩形钢管混凝土K型节点的破坏模式及节点间隙对节点性能的影响进行了分析,并和矩形钢管节点进行对比,推导了K型节点与Y型节点的判别式。试验结果表明:矩形钢管混凝土K型节点没有发生屈服线破坏模式,节点极限承载力得到了有效的提高;受拉支管破坏模式与矩形钢管节点相似,为冲剪破坏和有效宽度破坏;在满足受压支管承载力的前提下,受压支管为横向局部承压破坏模式;当受压支管宽厚比较大时,可不考虑节点间隙对节点承载力的影响;当受压支管宽厚比较小、节点间隙较大时,需考虑节点间隙对节点极限承载力的影响。

不同搭接率时主方支圆钢管节点的承载力分析

K形搭接节点是空间结构中经常使用的一种连接方式.为深入了解K形搭接节点的特性,使用ANSYS软件,对一系列不同搭接率下的主方支圆K形钢管节点进行数值模拟,并将有限元分析结果绘制成曲线.分析支主管径宽比β,支主管厚度比τ,主管宽厚比γ,支主管夹角θ等几何参数对此类节点极限承载力的影响.分析结果显示,当τ较小时,搭接率Ov对节点的承载力影响不大,且搭接节点承载力小于零间隙节点;当τ较大时,随着Ov的增加,节点的承载力有所提高,且搭接节点承载力大于零间隙节点.

K型间隙方钢管桁架静力工作性能的有限元分析

为了研究直接焊接K型间隙方钢管平面桁架静力工作性能,对4榀直接焊接K型间隙方钢管桁架进行了非线性有限元分析。采用有限元分析软件ANSYS程序中的4节点板壳单元对桁架进行弹塑性、大挠度有限元分析;不仅跟踪了桁架荷载-位移曲线的全过程,而且分析了桁架节点部分的变形和塑性发展情况;建立了铰接桁架模型、刚接桁架模型、壳单元桁架模型及考虑焊缝的壳单元桁架模型4个桁架模型;比较了设计荷载作用下4个不同桁架模型的腹杆和弦杆的轴向力,以及标准荷载作用下这4个不同桁架模型的整体刚度。

钢结构工程安装施工的几个要点探析

目前，中、小型钢结构工程施工质量问题较多。本文结合工程实例，提出了五个钢结构施工中的要点问题，分析探讨了这五个方面质量问题的原因，并提出了相应的解决问题的方法。

N形主方支圆钢管间隙节点受力性能研究

为研究N形主方支圆钢管间隙节点的静力性能及其与搭接节点受力性能的关系,对2个N形主方支圆钢管间隙节点和2个对应的搭接节点进行了节点承载力试验研究。试验表明:间隙节点的承载力低于相同管径的搭接节点,4个节点的主管均出现了明显的塑性变形,支管较小的2个节点其支管也发生了局部屈曲,试件破坏时间隙节点的主管壁相对变形比相应的搭接节点要大。以试验为基础,建立了N形主方支圆钢管间隙节点的有限元分析模型,对不同支管直径与主管宽度比、主管宽度与壁厚比、支管与主管的壁厚比、主管轴力及支管间隙的节点进行了有限元分析。研究表明:支管全截面屈服破坏(BMF)、主管壁局部塑性破坏(CP)和支管局部屈曲与主管壁局部塑性破坏的联合破坏(BLB+CP)是N形主方支圆钢管间隙节点的主要破坏模式;支管直径与主管宽度比、主管宽度与壁厚比、支管与主管的壁厚比、主管轴力对N形主方支圆钢管间隙节点承载力的影响与对搭接节点的影响具有类似的规律;支管间隙大小对N形主方支圆钢管间隙节点承载力的影响不容忽视。利用线性回归方法,在GB 50017—2017《钢结构设计标准》现有承载力计算公式基础上,拟合出了考虑相关影响因素的承载力修正计算式。

管桁架式屋架在电力工程重载屋面中的应用

文章研究的工程厂址由于大气环境恶劣,故工程主厂房屋架采用钢管替代传统的双角钢、H型钢;对比分析了钢管主材与其他型材相比的优缺点,使用Midas、Sts计算软件建立了管桁架计算模型,得出了桁架的内力和位移;详细介绍了管桁架相贯节点的特点,并选用了实用美观的相贯节点加强做法,对比分析了钢桁架的经济性优势。

K型间隙矩形管节点轴向刚度公式的回归及应用

利用ANSYS软件,采用大规模参数分析的手段,对K型间隙矩形管的轴向刚度进行了研究;通过单参数分析确定各参数与节点刚度的函数形式,从而确定回归模式,应用多元线性回归理论拟合出节点刚度的参数公式。将公式所算结果与有限元分析结果进行对比,二者符合较好;建立了考虑管节点刚度的桁架简化模型,将回归的公式运用于简化模型中计算桁架的挠度,并与壳元桁架进行了对比,结果表明,回归的公式具有很好的适用性。

平面KT型圆钢管搭接节点有限元参数分析与承载力计算

以平面KT型圆钢管搭接节点的试验数据为基础,从节点破坏模式、变形过程和承载力等方面对节点的非线性有限元建模方法进行校验。研究揭示了贯通直腹杆受压搭接节点的破坏过程和塑性区扩展情况,重点考察了贯通直腹杆受压且内隐蔽部分焊接的搭接节点几何参数和内隐蔽部分焊接与否对节点承载力的影响。有限元参数分析结果表明:腹、弦杆直径比和弦杆径厚比的变化对搭接节点的承载力影响较大,而腹、弦杆壁厚比和搭接率影响较小;内隐蔽部分未焊接明显降低贯通直腹杆受压的搭接节点承载力;KT型圆钢管搭接节点承载力均大于相应的KT型和N型零间隙节点承载力。最后,在N型零间隙节点承载力计算公式的基础上,应用多元线性回归方法拟合出平面KT型圆钢管搭接节点的承载力计算式;该计算式与试验结果吻合良好,且具有较好的连续性和适用性。

主方支圆钢管轻骨料混凝土K型节点承载力

为研究主方支圆高强钢管轻骨料混凝土有间隙K型节点的承载力,对支管间设置加劲板的节点和基本型节点进行了主管轴压静力加载试验,考察了加劲板和支主管偏心距对节点破坏模式和承载力等受力性能的影响.试验结果表明:与受拉支管相连的主管鼓起、支主管焊缝开裂、支管根部屈曲、加劲板焊缝开裂和加劲板屈曲是该类节点的典型破坏模式;受压支管和主管受压区内轻骨料混凝土未发生明显破坏,受拉支管和主管受拉区内轻骨料混凝土发生轻微破碎;加劲节点的屈服承载力和极限承载力较基本型节点分别提高43.4%~69.6%和25.9%~43.1%.基于有间隙K型节点试验破坏模式,推导了考虑加劲板应力传递效应和轻骨料混凝土约束效应的与受拉支管相连的主管凸曲承载力计算式和支主管焊缝开裂承载力计算式.