KT形钢管相贯节点受力性能试验研究

依托某户外剧场钢结构顶棚结构设计,首先对其管桁架关键KT形钢管相贯节点进行了足尺模型试验,测试分析了该节点相贯线、主管及支管应变分布规律。试验结果显示,在最大荷载作用下,相贯节点因支管相贯线附近部分屈服而不能继续承载,其余位置未屈服,表明支管相贯线附近位置是该相贯节点最薄弱位置。然后运用ANSYS有限元软件建立KT形钢管相贯节点有限元模型,将试验结果与有限元分析结果作对比,验证了有限元模型的准确性。最后通过有限元模拟探讨了增大支管厚度以及增设加劲肋对节点受力性能的影响。有限元分析结果显示,增大支管厚度对其受力性能影响较小;增设加劲肋可以有效降低支管相贯线附近位置的最大应力水平,能有效延缓支管屈服,明显提高管桁架节点的承载力。

圆钢管相贯节点局部刚度的参数公式

对圆钢管相贯节点局部刚度研究的必要性和国内外研究状况作了评述 ;在钢管相贯节点局部变形机制的基础上对局部刚度作了定义 ;采用板壳有限元方法分析钢管相贯节点 ,通过单参数分析确定各影响参数与节点局部刚度之间的函数形式 ,从而设定回归模式 ,并用正交试验设计理论设计计算模型 ;应用多元线性回归理论拟合出相贯节点局部刚度的参数公式 ;通过节点模型试验对有限元方法进行校验 .结果表明 。

圆钢管相贯节点的非刚性能与计算公式

对圆钢管相贯节点非刚性能的表达参数进行了分析,在对参数影响效应进行机理性解释的基础上引入计算公式的参数化模型。通过对现有国内外计算公式的总结比较和基于国际钢管节点试验数据库的统计分析,分别从节点抗弯刚度和抗弯极限承载力两方面,提出了具有较高精度和适用性的节点非刚性能计算公式。

加劲肋对钢管相贯节点力学性能的影响

加劲肋可以提高钢管相贯节点的承载力及刚度,进而提高节点可靠性和结构整体稳定性。其中,加劲肋的平面尺寸、厚度、形状以及加劲肋是否贯穿钢管等对节点的刚度、承载力及延性有很大影响。以一个钢管相贯节点足尺试验为基础,通过一系列扩展的有限元模型来分析加劲肋厚与管厚比、加劲肋尺寸与管径比和加劲肋是否贯穿钢管等因素对节点承载力、屈服前后刚度以及延性的影响。研究结果表明,加劲肋可以显著提高节点承载力和刚度。对于仅焊于钢管外的加劲肋,合理的厚度比(加劲肋厚度与管壁厚度之比)为α=0.5～1.0;对于贯穿钢管的加劲肋,合理的厚度比为α=0.5～0.8;加劲肋边长与管径之比β的合理取值为0.6～1。

空间圆钢管相贯节点极限承载力分析

以塔桅工程中空间圆钢管相贯节点为背景,应用有限元程序对其进行轴向拉、压极限状态的数值模拟.分析节点在荷载作用下局部应力分布、主管鞍点的荷载变形关系,对支管搭接的影响、应力集中系数和节点极限承载力进行探讨,提出在节点区局部采用钢管混凝土改善受力条件的可行性.

圆钢管相贯节点焊缝坡口数控切割实用方法研究

空间管桁架结构是目前流行的结构形式,其节点为多根不同方向的钢管相贯连接。工程上为了使钢管相贯处焊缝均匀,焊接可靠,需要将钢管端部的焊口准确切割成型。结合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002中的规定,参考国内数控管相贯线切割机的工艺要求,对圆钢管相贯节点焊缝坡口角度数控切割的实用方法进行了研究,给出了适用于数控切割的坡口角度计算方法。

钢管相贯节点焊接残余应力与热损伤的非线性有限元分析

分析钢管相贯节点的残余应力是研究其极限承载力和疲劳寿命不能回避的问题。针对K形钢管相贯节点焊接时的热作用特点,通过对焊接过程中加热与冷却温度场的正确描述,并采用相应的热传导数学和物理模型,进行温度场和应力场的耦合计算,考虑钢材热物理、力学参数随温度变化的非线性性能,得出的残余应力分布规律与残余变形,比较理想地与节点试验的破坏模式相吻合。针对相贯节点试验中支管屈曲的破坏形式,提出了焊接热损伤的概念和机理。

插板加强K型间隙圆钢管相贯节点的极限承载能力非线性有限元分析

应用有限元法,考虑材料非线性和几何非线性,分析计算了K型圆钢管相贯节点(K型)和插板加强K型圆钢管相贯节点(RK型)的承载力,并绘出节点的荷载-位移曲线。比较表明:插板显著提高了K型节点的极限承载力,揭示了K型和RK型节点承载力随弦腹杆夹角、两腹杆间隙的变化规律以及不同几何参数下插板对节点的极限承载力的贡献,可供工程设计参考应用。

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.

钢管相贯节点疑难问题分析及对策探讨

简述钢管相贯节点的基本类型,揭示目前对于钢管相贯节点极限承载力研究中存在的5个较为常见的疑难问题:钢管节点刚度假定、极限承载力的确定、有限元单元类型的选取、有限元模型约束的模拟和考虑弦杆荷载的规范公式的使用。通过分析,总结了这5个常见疑难问题的解决对策,供相关研究和设计人员参考。

钢管相贯K型节点焊接残余应力的数值模拟与试验分析

钢管相贯焊接节点是空间钢管桁架的常见连接方式,为了深入研究钢管相贯节点的极限承载力和疲劳寿命,对K型钢管相贯节点的残余应力进行了分析。针对K型钢管相贯节点焊接时的热应力特征,通过对焊接过程中加热与冷却温度场的正确描述,并采用相应的热传导数学和物理模型,进行温度场和应力场的耦合计算。计算中考虑了钢材热物理参数和力学参数随温度变化的非线性性能,得到的残余应力和残余变形分布规律与K型钢管相贯节点试验的破坏形态吻合较为理想,据此提出焊接热损伤对节点破坏形式有一定影响的观点。

X型矩形钢管相贯节点平面内抗弯刚度研究

在分析平面内弯矩作用下节点有限元模型的局部变形特征和借鉴前人将节点强度计算的塑性铰线模型改进用来建立T型节点轴向刚度计算模型的基础上,建立用于X型矩形钢管相贯节点平面内抗弯刚度计算的6杆系模型,并利用最小势能原理确定6杆系模型中每根杆的跨度和截面宽度,在分析确定了每根杆的边界条件后推导出节点平面内抗弯刚度理论公式.通过对节点板壳有限元模型计算所得数据进行单参数分析,研究各参数对节点抗弯刚度的影响,在此基础上修正节点刚度理论公式,并利用多元回归分析技术,最终建立可用于工程计算的节点平面内抗弯初始刚度参数化公式,并通过有限元计算结果来校验其合理性.

钢管相贯全焊结构中贯口的制备

钢管相贯节点是钢管结构中主要的结构形式之一。介绍了钢管相贯全焊结构中贯口的制备方法,并针对现状对需要探讨的问题提出建议。

钢管相贯X型节点焊接残余应力数值分析

焊接残余应力严重影响着结构的刚度、疲劳强度和高温蠕变开裂。为了深入研究X型钢管相贯焊接节点的极限承载力,系统地分析焊接残余应力是十分必要的。通过有限元软件建立X型钢管相贯焊接节点的模型,采用热分析与静力分析耦合的方法得到节点的温度场和残余应力的分布规律,分析表明:焊接残余应力和变形主要集中在焊缝处,且产生的主管弯曲变形加大了主管屈曲的破坏。

X形方圆钢管相贯节点超低周疲劳断裂试验研究

为研究焊缝类型和内加肋板对钢管相贯节点超低周疲劳性能的影响,开展了3个X形方圆钢管相贯节点的超低周疲劳试验,研究了节点的破坏形态,分析了节点处的应变分布规律,得到了节点的疲劳寿命。试验结果表明:3个X形方圆钢管相贯节点的裂纹均起始于节点的鞍点位置,角焊缝和熔透焊缝X形方圆钢管焊接相贯节点均呈现出冲切破坏特征,并且焊缝形式未对节点的变形能力和疲劳寿命产生明显的影响。主管采用的内加劲肋的节点呈现出拉伸断裂破坏特征,其变形能力较差,并且断裂破坏前没有明显的表面裂纹,断裂突然发生,因此在较高烈度的地震设防区,从节点的抗断裂性能和变形能力考虑,在工程设计中,不建议采用主管内加劲肋来提高节点的承载能力。

钢管相贯节点焊接缺陷类型及对极限承载力的影响

总结了实际工程中相贯线焊缝易出现的焊接缺陷类型及其特点,采用ANSYS程序定量分析结果绘制了背景工程中检测到的焊接缺陷对钢管直接相贯节点极限承载力的影响曲线。根据影响曲线得出如下结论和建议:严格按焊接规程构造的相贯线焊缝不会降低节点的极限承载力,但焊缝是影响节点极限承载力的关键部位之一;各类缺陷均具有一定的容限,对于半径或长度为2mm及其以下的球型、线型缺陷、咬边缺陷,包括1mm及其以下的裂缝缺陷,建议允许其在焊缝中存在,比此更大的缺陷应给予清除,较大的焊瘤缺陷也应给予磨除清理;对焊接缺陷的现行评定标准偏严,应制订和完善专门针对建筑钢结构的评定验收标准,加强对焊缝缺陷检测新方法和新设备的研究。

Y形等宽矩形钢管相贯节点受弯承载力分析

通过大量的有限元计算,对T形,Y形节点的几何参数进行了分析,引入修正函数对T形节点计算公式进行修正,经回归分析确定Y形节点有限元计算结果与相应T形节点公式计算结果的比例关系,并得到Y形等宽矩形钢管相贯节点受弯承载力计算公式。

空间KK型圆钢管相贯节点极限承载力有限元研究

对空间KK型圆钢管相贯节点极限承载力的各种影响因素进行数值研究,并将其结果与现有实验数据进行严格对比,为建立准确可靠的有限元模型提供理论依据,以便进行广泛的参数分析。

谈倒立三角形钢管相贯立体桁架结构施工方法

本文针对长治市襄垣国际大酒店工程,提出了应用倒立三角形钢管相贯桁架结构的施工方法,对施工过程中的下料方法、拼装工艺以及安装工艺等作了详细的分析,并介绍了各个过程的施工流程,该施工方法可作为类似工程的参考实例。