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钢结构分叉柱节点铸钢件
来源:http://www.wqzg.com/ 发布时间 : 2022-05-19 浏览量:2666 次
分叉柱底铸钢支座节点受力分析 铸钢节点作为一种新型的节点形式,因其较强的适应能力被应用于大跨度空间结构中。本文通 过非线性有限元分析,对分叉柱底铸钢支座节点进行研究,分析其在轴力作用下的应力分布情况、变形分布情况 以及荷载位移曲线,在此基础上得出一些有用的结论。 随着科技的进步和经济的发展,空间结构,作为一种新颖的结构形式,广泛应用于高层、大跨度结构中。因2008年北京奥运会及2010年上海世博会,许多城市建设了现代化的体育馆、博物馆、展览馆等大 跨度结构。空间结构主要釆用钢结构,钢结构节点构 造影响其传力性能、制作安装以及工程造价,因此在 大跨度结构中,受力大、构造复杂的节点如何选择合 理的节点形式已成为空间结构发展的重要课题。近 几年,铸钢材料因其良好的机械加工性能,得到了提 倡和推广。在空间结构中,铸钢连接件被应用于受力 大、构造复杂的节点(尤其是异形节点)中,取得了良 好的经济和技术效益。但是,我国大型铸钢节点在工 业与民用建筑中的应用起步较晚,与之相关的资料和 经验相对较少,导致铸钢节点的设计、生产、以及推广 都存在着一些问题。 本文通过非线性有限元分析,对分叉柱底铸钢支 座节点进行研究,分析其在轴力作用下的应力分布情 况和变形分布情况以及荷载位移曲线,在此基础上得 出一些有用的结论。 本文在ANSYS11. 0软件的建模和求解下,观察铸 钢支座节点的塑性发展区域,得到其在极限荷载下的 应力分布、变形分布情况以及X方向的荷载位移曲 线。从分析结果可以看出:①铸钢支座节点与钢管直 接相连,受力较大,受压下最大变形发生在管口位置, 受拉下最大变形在中部倒角处;②铸钢管与底盘相交 位置,管与管相交地方出现了明显的塑性发展区域, 所以节点过渡时采用倒角处理,以减小应力峰值;③ 节点应力最大时,达到屈服强度,但并不意味着立即 破坏,随着荷载的增加,节点塑性区应力重新分布,直 到出现显著局部变形,节点才最终破坏。 本文先利用子空间迭代法对结构进行分析,获得了网壳的自振特性,又利用振型分解反应谱法,按照 《规范》对结构进行了“三阶段”的分析设计,计算结果 表明,在三个阶段的分析中,在所有荷载组合包络结果 中,结构的应力和位移均相同,表明地震作用对结构不 起控制作用,在三阶段设计中,结构均有较大的安全富余,结构的应力,位移等控制指标均满足规范要求,结 构满足使用需要。这个计算分析的结果也给本大跨度单层球形网壳的实施提供了安全保证。
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