铸钢节点的工程应用与研究

随着空间结构的发展,铸造工艺的提高,铸钢节点在我国得到了日益广泛的应用。本文介绍了铸钢节点的应用概况,研 究了该类型节点的特性、分类以及铸造工艺、并对铸钢节点的设计提出几点注意事项,同时还介绍了铸铜节点的试验概 况。

考虑倒角系数的T型铸钢节点轴向承载力非线性分析

铸钢节点造型美观、受力性能合理,在建筑结构中得到了越来越广泛的应用.与传统焊接管节点相比,铸钢节点用圆形倒角取代了相贯线处的焊缝,应力集中小,承载力高.本文针对T型铸钢节点,通过So lidw orks软件建立三维模型,采用通用有限元软件AN SY S进行非线性分析.结合有限元计算结果,对T型铸钢节点的轴向承载力进行了参数分析,给出了T型铸钢节点在支管受轴力作用下的极限承载力公式.该公式确立了极限承载力与铸钢节点几何参数之间的关系.在焊接管节点几何参数的基础上,铸钢节点增加了由C.D.Edw ards首次提出的倒角系数.本文重点讨论了该系数对铸钢节点承载力的影响.

铸钢节点的设计以及在工程中的应用

铸钢节点是我国钢结构中新兴的一种节点形式。通过对铸钢节点的研究,提出了铸钢节点的一般设计准则;分析了铸钢空心球管节点、铸钢相贯节点的特点,并给出了相应的设计方法;最后介绍了铸钢节点的质量控制与焊接,不仅可为即将编制的铸钢节点规范提供参考,而且对今后指导铸钢节点的设计具有积极作用。

铸钢相贯节点的设计与研究

通过对铸钢相贯节点的系统研究,归纳提出了铸钢相贯节点的类型,探讨了该类节点的设计过程与计算方法,提出了一些设计建议,并结合工程实例,具体研究了该类型节点的设计与计算.本文的研究结果不仅对推广铸钢相贯节点在工程中的应用具有一定的实际意义,而且可为即将编制的铸钢节点规范提供参考.

铸钢节点在轻型桥梁结构中的应用研究

铸钢节点以其拓扑形状适应性强、受力性能好、施工方便等特点,适用于轻型管状结构桥梁。轻型桥梁中的铸钢节点按其连接作用类型可分为:铸钢交汇节点、铸钢支点以及钢-混结合面的铸钢齿状节点等。结合铸钢节点在轻型桥梁结构中的应用优势,介绍其在桥梁中的应用情况,并探讨桥梁铸钢节点需要进一步研究的问题。

平面内弯矩作用下T型铸钢节点承载性能分析

目前的管节点设计规范中通常只给出支管轴力作用下的承载力设计值,而没有给出支管在弯矩作用下的承载力公式。但是事实上,很多钢管结构的构件当中存在着不可忽略的弯矩作用,甚至节点的承载力也是由弯矩控制而不是轴力。因此,我们有必要对铸钢节点在弯矩作用下的承载性能进行理论分析。本文针对T型铸钢节点,通过 Solidworks软件建立三维模型,采用通用有限元软件Ansys进行非线性分析。结合有限元计算结果,对T型铸钢节点在平面内弯矩作用下的承载力进行了参数分析,给出了T型铸钢节点在支管受平面内弯矩作用下的极限承载力公式。在焊接管节点几何参数的基础上,铸钢节点增加了由c．D．Edwards首次提出的倒角系数ρ。本文重点讨论了该系数对铸钢节点承载力的影响。

新型钢管柱-H形梁铸钢模块化节点的概念设计与抗震性能评估

介绍了铸钢件在钢结构体系尤其是梁柱框架中的应用和研究现状。基于利用节点域稳定塑性耗能的理念提出一种适用于方(矩)形钢管柱-H形梁框架连接的铸钢模块化节点型式及其设计方法。对铸钢模块化节点和传统焊接节点进行了单调加载和循环往复加载非线性有限元模拟,并引入断裂指数对节点在塑性大变形条件下发生延性断裂的倾向大小作出评价。从刚度、承载力、延性、耗能能力、耗能机制、塑性变形模式等多角度分析论证了铸钢模块化节点不同于传统焊接节点的性能特点。研究结果表明,新型铸钢模块化节点的抗震性能优于传统焊接节点,可以在不损失延性的情况下充分发挥抗震钢结构体系的耗能能力。

平面外弯矩作用下的T形铸钢节点承载力非线性分析

铸钢节点造型美观、受力性能合理,在建筑结构当中得到了越来越广泛的应用。与传统焊接管节点相比,铸钢节点用圆形倒角取代了相贯线处的焊缝,应力集中小,承载力高。针对T形铸钢节点,通过Solidworks软件建立三维模型,采用通用有限元软件Ansys进行非线性分析。结合有限元计算结果,对T形铸钢节点在平面外弯矩作用下的承载力进行了参数分析,给出了T形铸钢节点在支管受平面外弯矩作用下的极限承载力公式。公式确立了极限承载力与铸钢节点几何参数之间的联系。在焊接管节点几何参数的基础上,铸钢节点增加了由C.D.Edwards首次提出的倒角系数ρ并重点讨论了该系数对铸钢节点承载力的影响。

铸钢节点铸造缺陷的疲劳分析

针对管状桁架桥中铸钢节点的疲劳分析问题,设计了一个具有铸钢节点的管状桁架桥模型,并通过数值模拟研究了不同铸造缺陷参数对铸钢节点疲劳性能的影响。结果表明,在铸钢节点质量评定中只靠局部位置的缺陷尺寸大小是不可靠的,应同时考虑多个缺陷的分布对铸钢节点进行安全评定。

建筑管状桁架桥铸钢节点铸造缺陷对疲劳性能的影响

针对管状桁架桥中铸钢节点的疲劳失效问题,设计了一个具有铸钢节点的管状桁架桥模型,并通过数值模拟研究了不同铸造缺陷参数对铸钢节点疲劳性能的影响。首先对含有铸钢节点的管状桁架桥进行了建模,设置了9个缺陷位置和3种缺陷等级,构建了8种带铸造缺陷的管状桁架桥模型。然后通过疲劳强度和安全系数的有限元计算,对不同铸造缺陷尺寸、位置和分布情况导致的疲劳性能变化进行了分析。最终根据实验结果对铸钢节点的质量评定体系给出了相应的建议。

铸钢相贯节点在超高跨越钢管塔中的应用分析

结合500 kV凤城—梅里长江大跨越塔工程设计实例,开展跨越塔下横担压杆连接节点选型,分别比选了相贯焊节点、焊接空心球节点和铸钢相贯节点。铸钢节点采用整体浇铸技术,有效解决了多根杆件空间交会的问题,避免了复杂的焊接工艺,根据选型结果采用铸钢相贯节点,铸钢材料为G20Mn5QT。通过非线性有限元分析,对铸钢节点的受力特性和极限承载力进行研究,并计算得到不同工况下节点的设计承载力。结果表明:铸钢节点是安全可靠的,可在超高跨越塔中推广应用。

空间复杂钢管节点试验研究

该文介绍了某三层桁架屋盖结构中采用的4种典型节点——双KK+系杆节点、X+双KK节点、X+双K焊接节点和X+双K铸钢节点的静力加载试验。根据实际情况对试件进行了多点同步加载,通过现场跟踪测试,得到了节点区杆件的内力变化、节点区关键测点处的应力分布、节点整体及局部变形等数据。考察了节点的内力传递路径、破坏模式,对节点的性能进行了综合评估。分析表明:此类节点的节点承载效率较高,可以满足承载力要求。此外,对X+双K焊接节点和X+双K铸钢节点进行了比较,分析了两种节点性能上的差异,研究表明,铸钢节点与焊接节点相比,有较好的力学性能,但铸钢件与相连杆件的连接焊缝将对节点的安全性能产生很大影响。

钢管柱-H形梁内加劲铸钢模块节点抗震性能试验研究

介绍了钢管柱-H形梁连接内加劲铸钢模块节点的概念设计方法,对该节点进行了循环往复加载试验研究,考虑了不同轴压比对节点抗震性能的影响。试验结果表明:提出的铸钢模块节点具有良好的延性、较好的耗能能力、较高的承载力,可充分发挥节点域的剪切塑性耗能;铸钢模块节点的延性和耗能能力随着轴压比的增大略有降低。现行美国钢结构规范中的节点受剪承载力公式经修正后可适用于铸钢模块节点,且偏于安全;通过控制梁与节点域的相对强弱,可实现对节点屈服顺序的控制。

佛山西站单层网壳雨棚结构设计关键技术

佛山西站无站台柱雨棚采用连续10拱单层圆柱面网壳结构形式,雨棚柱支承边界条件复杂,雨棚结构纵向、横向多处跨缝。对该单层网壳雨棚结构设计的几个关键问题进行了探讨,包括单层网壳整体稳定性分析,空间受力复杂的柱头铸钢节点分析,复合受力圆钢管相贯节点计算,雨棚柱柱脚节点设计,站房结构、桥梁结构及站台雨棚整体模型分析以及无站台柱雨棚抗连续性倒塌分析。分析结果表明,该单层网壳结构连接节点构造合理、受力可靠,具有较高的整体稳定承载能力和抗连续性倒塌能力。

钢管桁架结构铸钢焊接节点疲劳性能研究进展

空间钢管桁架经常需要采用铸钢件来解决复杂节点的焊接问题。在桥梁、海洋石油平台、风力发动机塔架等疲劳荷载起控制作用的结构中,铸钢件-热轧钢管之间的焊接疲劳性能是需要特别关注的问题。详细介绍国际上铸钢焊接节点在工程的应用、铸钢件材料以及与钢管焊接节点的疲劳性能的研究进展,对一些相关问题进行讨论,指出铸钢焊接节点需要进一步研究的疲劳问题,以期促进我国铸钢焊接节点的工程应用和设计。

K型铸钢节点静力性能研究

本文利用ANSYS对K型铸钢节点与钢管相贯节点在强度上进行了对比，对K型铸钢节点进行了弹塑性大应变分析。通过合理的设计，可使K型铸钢节点只在与钢管连接接口处发生轴向屈服破坏，避免了一般K型相贯节点的过度变形破坏和冲切破坏，提高了节点的安全度。

K型铸钢节点刚域研究

本文利用ANSYS对K型铸钢节点与钢管相贯节点在节点转动刚度上进行了对比，K型铸钢节点存在刚域，既不是铰接，也不是简单刚接，本文提出了一种计算K型铸钢节点刚域长度的方法。

无锡高科技园区科技交流中心屋盖钢结构设计

无锡高科技园区科技交流中心屋盖工程建筑造型新颖,屋盖外形复杂;结合建筑及下部结构特点,屋盖钢结构花瓣部分采用桁架+网壳组合结构,花蕊部分采用新颖的结构形式——索穹顶;简要介绍桁架+网壳组合体系及索穹顶的计算分析、节点设计;结构的主要经济指标以及结构设计中需注意事项。

深圳国际会展中心超大特殊展厅结构设计

深圳国际会展中心是深圳市委市政府布局深圳空港新城"两中心一馆"的三大主体建筑之一,该工程为大型复杂展览建筑。超大特殊展厅作为该项目体量最大的一个5万m^2展厅,屋盖结构采用空间管桁架结构体系,下部采用钢框架结构体系。详细介绍了超大特殊展厅钢结构屋盖结构体系的构成,对整体结构进行了动力特性和变形受力性能分析,对在大跨空间结构设计中起控制作用的结构稳定问题进行了分析和研究,对典型复杂铸钢节点和悬挑三角桁架连接节点进行了有限元分析。结果表明,超大特殊展厅钢屋盖结构选型合理,结构安全可靠并具有较好的经济性,可为相关工程设计提供参考。