不同焊接方式下钢管桁架KK型搭接节点有限元分析

利用ansys程序对kt型搭接方管节点的破坏类型进行了有限元分析,主要分析了支杆与弦杆边长比、弦杆宽厚比、支杆与弦杆厚度比对节点破坏类型的影响。分析得出节点主要发生4种类型的破坏:受拉支杆一侧弦杆上表面局部屈曲破坏;弦杆上表面塑性破坏;受拉支杆强度破坏;弦杆弯曲破坏。弦杆无轴压作用时,弦杆宽厚比、支杆与弦杆厚度比越小节点越易于发生第3类破坏,支杆与弦杆边长比为大值或小值时发生第3类破坏的节点均多于支杆与弦杆边长比为中间值的情况。弦杆有轴压作用时,随弦杆宽厚比、支杆与弦杆厚度比增大,节点由较多发生第3类破坏过渡到第2类破坏,最后到第1类破坏。随着支杆与弦杆边长比增大,发生第1类破坏的增多,支杆与弦杆边长比为0.8的部分节点发生了第4类破坏。

第31卷第3期土木建筑与环境工程vol.31no.3 2009年6月journalofcivil,architectural&environmentalengineeringjun.2009 平面钢管桁架平面外稳定混合有限元分析 黄政华1,2,张其林1,季俊1 (1.同济大学建筑工程系,上海200092;2.贵州大学土木建筑工程学院,贵阳550003) 收稿日期:2008-10-15 基金项目:上海市科委世博科技专项项目;世博轴及地下综合体关键技术研究(08dz0580303) 作者简介:黄政华(1979-)男,博士研究生,主要从事建筑结构分析计算研究,(e-mail)hzhtz@yahoo.cn。 张其林(联系人),男,研究员,博士生导师

利用非线性有限元法对主方支圆k型搭接节点的滞回性能进行了数值模拟,得到了该节点在不同参数β、τ、θ、ov%影响下的滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能性能。研究表明,节点在支主管夹角θ影响下,随着θ值的增加,滞回性能增强;节点在支主管径宽比β影响下,随着β值的增加,滞回性能减弱;节点在支主管厚度比τ、搭接率ov%影响下,滞回性能增强得不明显。

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。

钢管桁架人行天桥大型焊接空心球支座节 点分析 38桥梁结构城市道桥与防洪2011年11月第11期 钢管桁架人行天桥大型焊接空心球支座节点分析 陈海斌,陈伟,郑文杰 (1.广东省建筑设计研究院,广东广州510010;2.华南理工大学,广东广州510641) 摘要:针对大型焊接空心球在珠江新城钢桁架人行天桥支座节点的首次应用,对其采用有限元 软件fea进行分析,得到该 节点在正常使用状态下的应力分布规律以及节点的极限承载能力,为大型焊接空心球节点在 工程上的应用提供了可靠的理 论依据,并对这类节点的设计提出了建议. 关键词:钢桁架;焊接空心球节点;弹塑性 中图分类号:u448.11文献标识码:b文章编号:1009—7716(2011)11—0038—03 0引言 2010年11月,亚运会在中国广州举办.珠江 新城4座人行天桥

以平面k型圆钢管搭接节点的试验数据为基础,通过对试验桁架建立铰接、半铰接和刚接杆系有限元模型,计算受外荷载作用下试验桁架各杆件的轴力.有限元计算结果和试验数据对比分析可知,节点试件腹杆和弦杆轴力的试验平均值更接近半铰接模型的计算结果.进一步弹塑性分析表明,在一定的几何参数条件下,搭接节点腹杆轴力可以根据半铰接模型得到的腹杆内力比例和实际加载量确定.建议在后续的搭接节点试验中,可将非节点区域的腹杆壁厚加大,以便通过弹性方法直接反算杆件轴力.

针对大型焊接空心球在珠江新城钢桁架人行天桥支座节点的首次应用,对其采用有限元软件fea进行分析,得到该节点在正常使用状态下的应力分布规律以及节点的极限承载能力,为大型焊接空心球节点在工程上的应用提供了可靠的理论依据,并对这类节点的设计提出了建议。

方钢管焊接空心球节点的有限元分析

简要叙述了焊接空心球节点的研究现状;利用大型有限元分析软件ansys分析了在轴力作用下方钢管焊接空心球节点的力学特性及破坏机理;在理想弹塑性状态下基于mises屈服准则对不同几何尺寸的方钢管焊接空心球节点的极限荷载进行了比较;分析了节点几何参数对极限荷载的影响。

徐（州）明（光）高速公路安徽段新汴河大桥主桥a部分上部为跨径60m下承式钢管－混凝土桁架组合梁，该桥梁建筑高度低、结构新颖且工程造价低，为国内首次应用的桥梁结构型式。施工方案为：搭设碗扣式钢管脚手架及钢管桁架拼装支架，钢管桁架各节段拼装并焊接完后浇筑桥面系及下弦杆混凝土，张拉下弦杆及中（端）横梁预应力钢束，最后灌注钢管内混凝土。通过对该桥梁施工过程的各工况进行有限元模拟，从变形分析结果确定了施工预拱度值；从应力分析结果表明在整个施工过程中，桥梁结构应力均小于容许值，施工过程处于安全状态。从而说明该施工方案可以保证桥梁结构内力和线形均满足设计要求，是一种安全、合理的施工方案。

针对矩形管焊接空心球节点这一特殊的壳体,采用ansys有限元程序、理想弹塑性应力—应变关系和von-mises屈服准则,同时考虑几何非线性的影响,对矩形钢管焊接空心球节点的承载力进行较为详细的计算分析,在已有工作的基础上,进一步通过有限元分析考察其承载能力的影响因素,特别对管边长与球径之比槡ab/d不同的节点,通过对大量计算结果的拟合分析,对现有承载力计算公式提出了改进。

门式刚架Γ型节点有限元分析

对两个不同焊接方式的空间ktt型圆管搭接节点进行了静力试验,一个节点是所有腹杆沿节点相贯线全周焊接,另一个节点是被搭接的腹杆沿相贯线的部分周长焊接。综合比较了两种节点在破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、mises应力分布和节点承载力等方面的差异。研究结果显示不同的焊接方式没有引起节点承载力的显著差别,但引起节点破坏模式的不同。这初步表明对非直接承受动力荷载的圆管搭接节点,被搭接的腹杆可考虑采用部分周焊。

采用有限元程序ansys对钢管混凝土柱与桁架穿心螺栓端板式连接节点进行单调加载和循环加载作用下的受力性能分析。有限元分析结果与试验基本吻合。在此基础上对节点进行了参数分析,研究了轴压比、钢管柱壁厚度、核心混凝土强度、螺栓级别及直径对节点受力性能影响。结果表明,轴压比和钢管柱壁厚度对节点受力性能影响较大。

结合国家体育场大跨度钢结构设计,提出任意角度相交焊接方管桁架双弦杆kk节点的几何构型方法,可用于各种复杂角度的腹杆汇交、弦杆呈折线形、弦杆侧壁与腹杆侧壁不垂直等多种情况,适用范围较大。通过调整节点域板件的角度,改善其构造的合理性。综合采用调整板厚、设置加劲肋等措施,提高节点的承载力,实现“强节点”的设计理念。双弦杆kk节点的缩尺模型试验表明,试件的应力分布与有限元计算非常接近,节点具有较大的安全储备。

为了研究焊接t型方钢管节点的滞回性能,从而进一步为研究方钢结构的抗震性能打下基础,对轴向往复荷载作用下t型方钢管节点进行了有限元建模和分析。通过有限元分析结果发现:焊接方钢管节点的滞回曲线较为饱满,表明该节点在承受地震等强动力荷载作用下具有较好的耗能性。

本文运用ｐａｓｔｒａｎ／ｎａｓｔｒａｎ软件，建立了一双横臂式扭杆悬架的焊接总成的有限元法计算模型，与试验比较并验证后，利用前景悬架多刚体动力学分析的结果，对几种典型工况进行了分析和计算，得到了焊接总成的应力分布规律，归纳了焊接总成的强度控制工况，并提出了改进设计方案。

装配式钢管桁架、支架拼接节点关键技术的应用

应用ansys有限元应力分析软件,根据钢制化工容器结构设计规定(hg20583-1998),分别建立了内部施焊和外部施焊的内伸入式接管与壳体间焊接接头的模型,分析了焊接接头处应力分布情况,并对焊接接头处的应力进行了对比。结果表明,内部施焊的整个焊缝x方向的应力平均值大于外部施焊焊缝;外部施焊的整个焊缝y方向应力水平略大于内部施焊焊缝;内部施焊焊缝等效应力的应力值小,但其高应力区域范围较大。

空间拱一斜柱支承管桁架结构的有限元分析——介绍了某大跨度空间拱一斜柱支承管桁架结构的几何成形原理和结构布置运用sap2000对其整体结构进行了静动力分析，运用ansys对其整体结构进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析，并对每榀空间钢拱的屈曲模态和计算长...

本文应用ansys有限元应力分析软件,根据钢制化工容器结构设计规定(hg20583-1998),分别建立内部施焊和外部施焊的内伸入式接管与壳体间焊接接头的模型,分析焊接接头处应力分布的情况,并对焊接接头处的应力进行对比。对比结果表明:a类焊接接头所受应力最大;c类焊接接头应力相对较小;b类焊接接头受力效果最好。若可以对焊缝的坡口连接拐点附近进行优化,可以大大的减小应力水平,改善焊缝的受力情况。

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