方鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)的承載力與實(shí)用計(jì)算方法研究

簡要敘述了焊接空心球節(jié)點(diǎn)的研究現(xiàn)狀;利用大型有限元分析軟件ansys分析了在軸力作用下方鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)的力學(xué)特性及破壞機(jī)理;在理想彈塑性狀態(tài)下基于mises屈服準(zhǔn)則對(duì)不同幾何尺寸的方鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)的極限荷載進(jìn)行了比較;分析了節(jié)點(diǎn)幾何參數(shù)對(duì)極限荷載的影響。

焊接空心球節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算公式研究——進(jìn)行了焊接空心球節(jié)點(diǎn)承載力的有限元分析,用完成的試驗(yàn)和相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)多種直徑焊接空心球節(jié)點(diǎn)承載能力進(jìn)行了試驗(yàn)研究,分析了受壓失穩(wěn)破壞和受拉剪切破壞的特點(diǎn),詳細(xì)披露了用貼片云紋干涉法進(jìn)行的焊接空心球節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布的...

鑄鋼空心球管節(jié)點(diǎn)承載力簡化計(jì)算方法的研究——鑄鋼空心球管節(jié)點(diǎn)是一種新興的節(jié)點(diǎn)形式。利用非線性有限元方法研究了鑄鋼空心球管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布規(guī)律、破壞模式以及節(jié)點(diǎn)幾何參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的影響。研究結(jié)果表明：鑄鋼空心球管節(jié)點(diǎn)的承載力主要與材質(zhì)強(qiáng)度、球外...

鑄鋼空心球管節(jié)點(diǎn)是一種新興的節(jié)點(diǎn)形式。利用非線性有限元方法研究了鑄鋼空心球管節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布規(guī)律、破壞模式以及節(jié)點(diǎn)幾何參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的影響。研究結(jié)果表明:鑄鋼空心球管節(jié)點(diǎn)的承載力主要與材質(zhì)強(qiáng)度、球外徑、球壁厚、鑄鋼管外徑、鑄鋼管與球交界處的倒角半徑五個(gè)因素有關(guān),并據(jù)此計(jì)算了幾十種不同規(guī)格的鑄鋼空心球管節(jié)點(diǎn)的承載力。最后運(yùn)用二元線性回歸擬和了節(jié)點(diǎn)的承載力簡化計(jì)算公式,將公式計(jì)算結(jié)果與有限元分析結(jié)果相比較,兩者吻合較好。

國家游泳中心“水立方”的新型多面體空間剛架結(jié)構(gòu)采用配合矩形鋼管、且承受軸力與彎矩共同作用的焊接空心球節(jié)點(diǎn),目前規(guī)范對(duì)該類節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法尚屬空白。在有限元分析和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究軸力、彎矩及兩者共同作用下矩形鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)的承載能力及設(shè)計(jì)方法。首先推導(dǎo)基于沖切面剪應(yīng)力破壞模型的節(jié)點(diǎn)承載力簡化理論解,從而得到節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算公式的基本形式。在此基礎(chǔ)上,利用有限元分析和試驗(yàn)結(jié)果,建立了軸力、單向彎矩以及兩者共同作用下節(jié)點(diǎn)承載力的實(shí)用計(jì)算公式。對(duì)雙向任意彎矩作用的情況,提出了基于線性插值的簡化計(jì)算方法。成果可供實(shí)際工程設(shè)計(jì)采用,也可供相關(guān)規(guī)程修訂時(shí)參考。

針對(duì)矩形管焊接空心球節(jié)點(diǎn)這一特殊的殼體,采用ansys有限元程序、理想彈塑性應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系和von-mises屈服準(zhǔn)則,同時(shí)考慮幾何非線性的影響,對(duì)矩形鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)的承載力進(jìn)行較為詳細(xì)的計(jì)算分析,在已有工作的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過有限元分析考察其承載能力的影響因素,特別對(duì)管邊長與球徑之比槡ab/d不同的節(jié)點(diǎn),通過對(duì)大量計(jì)算結(jié)果的擬合分析,對(duì)現(xiàn)有承載力計(jì)算公式提出了改進(jìn)。

國家游泳中心“水立方”結(jié)構(gòu)中采用了連接方鋼管、且承受軸力與彎矩共同作用的焊接空心球節(jié)點(diǎn)。文獻(xiàn)[1]系統(tǒng)研究了方鋼管焊接球節(jié)點(diǎn)在軸力與單向彎矩作用下的承載能力并建立了實(shí)用計(jì)算方法。本文進(jìn)一步對(duì)軸力與雙向彎矩作用下的這類節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深入研究。對(duì)軸力與雙向等彎矩共同作用的節(jié)點(diǎn),通過有限元分析、試驗(yàn)研究以及簡化理論解三條途徑,系統(tǒng)研究其受力性能,并提出節(jié)點(diǎn)承載力的實(shí)用計(jì)算方法。而對(duì)雙向任意彎矩作用的情況,提出了對(duì)單向彎矩及雙向等彎矩兩種情況進(jìn)行線性插值的簡化計(jì)算方法。

本文考慮了球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架中角焊縫的受力性質(zhì)、強(qiáng)度條件以及焊縫實(shí)際的受力面積，導(dǎo)出了角焊縫與鋼管的等強(qiáng)條件，可以認(rèn)為是現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范的發(fā)展和補(bǔ)充。

焊接空心球

為了方便快捷地求解矩形及圓形截面偏心受壓構(gòu)件的極限彎矩,基于《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》中給出的偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算公式,推導(dǎo)出了矩形及圓形截面偏心受壓構(gòu)件極限彎矩的計(jì)算公式,并進(jìn)行相應(yīng)的算法理論分析。還采用了有限元程序midas進(jìn)行比較計(jì)算,分析結(jié)果表明該方法具有較好的計(jì)算精度,滿足橋梁設(shè)計(jì)需要。

帶加勁肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)足尺試驗(yàn)研究——為滿足某體育場館鋼結(jié)構(gòu)屋蓋設(shè)計(jì)需要，對(duì)屋蓋的帶加勁肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)(共12個(gè))進(jìn)行軸向拉、壓足尺模型試驗(yàn)和分析。通過試驗(yàn)研究，得到加載過程中節(jié)點(diǎn)球身和鋼管表面各測點(diǎn)的應(yīng)變與荷載的關(guān)系。通過分析大直徑球節(jié)點(diǎn)鋼管...

本文采用計(jì)算機(jī)與有限元技術(shù)模擬試驗(yàn)研究的方法,對(duì)鋼管桿系結(jié)構(gòu)(特別是空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu))最常用的管球級(jí)配計(jì)算模型進(jìn)行了詳細(xì)的有限元分析,首先得出管球界面單位轉(zhuǎn)角所需的彎矩,利用兩端彈性鉸支的軸心壓桿力模型的臨界條件,最后求出其計(jì)算長度系數(shù)。

鋼管桁架人行天橋大型焊接空心球支座節(jié) 點(diǎn)分析 38橋梁結(jié)構(gòu)城市道橋與防洪2011年11月第11期 鋼管桁架人行天橋大型焊接空心球支座節(jié)點(diǎn)分析 陳海斌,陳偉,鄭文杰 (1.廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院,廣東廣州510010;2.華南理工大學(xué),廣東廣州510641) 摘要:針對(duì)大型焊接空心球在珠江新城鋼桁架人行天橋支座節(jié)點(diǎn)的首次應(yīng)用,對(duì)其采用有限元 軟件fea進(jìn)行分析,得到該 節(jié)點(diǎn)在正常使用狀態(tài)下的應(yīng)力分布規(guī)律以及節(jié)點(diǎn)的極限承載能力,為大型焊接空心球節(jié)點(diǎn)在 工程上的應(yīng)用提供了可靠的理 論依據(jù),并對(duì)這類節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提出了建議. 關(guān)鍵詞:鋼桁架;焊接空心球節(jié)點(diǎn);彈塑性 中圖分類號(hào):u448.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:b文章編號(hào):1009—7716(2011)11—0038—03 0引言 2010年11月,亞運(yùn)會(huì)在中國廣州舉辦.珠江 新城4座人行天橋

首先對(duì)不銹鋼材料的力學(xué)性能，不銹鋼鋼管的軸壓穩(wěn)定進(jìn)行了研究，并對(duì)不銹鋼焊接空心球的制作加工和承載力公式進(jìn)行了探討，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了不銹鋼架工程的設(shè)計(jì)施工，取得了較好的效果。

根據(jù)理論及工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),地基破壞時(shí)土體影響范圍的大小與傳統(tǒng)理論的對(duì)數(shù)螺旋線相比,更接近于圓弧形滑動(dòng)面。通過假定一系列圓心在基底的圓弧形滑動(dòng)面,根據(jù)安全穩(wěn)定系數(shù)最小確定出圓心在基底邊緣時(shí)的圓弧面為地基整體失穩(wěn)時(shí)的最危險(xiǎn)滑動(dòng)面;運(yùn)用極限平衡方法,通過建立力矩平衡方程求解出了一種新的基于條形基礎(chǔ)的地基極限承載力計(jì)算公式,并與現(xiàn)有的幾種地基承載力計(jì)算方法進(jìn)行了比較分析,驗(yàn)證了作者提出的方法遠(yuǎn)比經(jīng)典的理論公式結(jié)果合理,并與現(xiàn)行常用查表方法結(jié)果最為接近,表明作者提出的新方法具有理論上的合理性,通過工程實(shí)例驗(yàn)證了其工程價(jià)值。

針對(duì)大型焊接空心球在珠江新城鋼桁架人行天橋支座節(jié)點(diǎn)的首次應(yīng)用,對(duì)其采用有限元軟件fea進(jìn)行分析,得到該節(jié)點(diǎn)在正常使用狀態(tài)下的應(yīng)力分布規(guī)律以及節(jié)點(diǎn)的極限承載能力,為大型焊接空心球節(jié)點(diǎn)在工程上的應(yīng)用提供了可靠的理論依據(jù),并對(duì)這類節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提出了建議。

焊接空心球節(jié)點(diǎn)連接輸電線路大跨越鋼管塔構(gòu)件是一種比較理想的節(jié)點(diǎn)處理方式,但常規(guī)的球節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算理論對(duì)于超大直徑薄壁焊接空心球節(jié)點(diǎn)無法適用。結(jié)合舟山與大陸聯(lián)網(wǎng)特大跨越輸電高塔工程設(shè)計(jì)實(shí)例,通過非線性有限元分析,對(duì)無加勁肋和加勁空心球節(jié)點(diǎn)的受力特性、破壞形態(tài)和極限承載能力進(jìn)行研究,并通過對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析指出加勁肋各因素對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力水平的影響,研究結(jié)果對(duì)工程設(shè)計(jì)有較好的指導(dǎo)意義。

目的評(píng)估高溫作用后鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件的殘余承載力.方法對(duì)高溫作用后方鋼管混凝土雙向偏壓構(gòu)件進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算、試驗(yàn)研究和理論分析.結(jié)合16個(gè)方鋼管混凝土柱高溫后雙向偏壓承載力的試驗(yàn)研究,對(duì)數(shù)值計(jì)算程序進(jìn)行了驗(yàn)證,在試驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上,分析高溫作用后方鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件的承載力損傷系數(shù)kr的主要影響因素.結(jié)果經(jīng)回歸分析得到kr表達(dá)式,將kr與常溫下計(jì)算公式相結(jié)合,得到高溫后鋼管混凝土雙向壓彎構(gòu)件殘余承載力的簡化計(jì)算方法.將簡化計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果、數(shù)值計(jì)算進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)三者吻合較好.結(jié)論筆者提出的簡化計(jì)算方法是有效的,可為災(zāi)后鋼管混凝土的損傷評(píng)估及修復(fù)加固提供技術(shù)支持.

對(duì)粘貼碳纖維布加固預(yù)應(yīng)力空心板進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,提出了碳纖維粘貼量計(jì)算公式、碳纖維布加固預(yù)應(yīng)力空心板極限彎矩計(jì)算公式,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:各試件極限彎矩計(jì)算值小于實(shí)測值;計(jì)算方法是偏于安全的,可用于實(shí)際工程的承載力計(jì)算。

運(yùn)用有限元對(duì)非直角t型方鋼管節(jié)點(diǎn)的受彎及復(fù)合承載力進(jìn)行了研究,對(duì)比分析了直角t型節(jié)點(diǎn)與非直角t型節(jié)點(diǎn)破壞形式,總結(jié)出了非直角t型方鋼管節(jié)點(diǎn)的破壞規(guī)律,對(duì)工程實(shí)踐有一定的指導(dǎo)意義。

鋼管格構(gòu)柱極限承載力計(jì)算方法研究——應(yīng)用ansys通用程序?qū)︿摴芨駱?gòu)柱試驗(yàn)進(jìn)行有限元分析，分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。對(duì)鋼管格構(gòu)柱極限承載力，進(jìn)行了偏心率、長細(xì)比和構(gòu)造參數(shù)的影響分析，對(duì)國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程gb50017-2003的計(jì)算方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)和討論，提...

鋼管混凝土核心短柱承載力目前仍無統(tǒng)一計(jì)算方法,針對(duì)此問題,文章基于鋼管混凝土核心柱軸壓承載力計(jì)算方法與外圍普通鋼筋混凝土體積配箍率有著密切關(guān)系的認(rèn)識(shí),分體積配箍率小于和等于大于臨界配筋率兩種情況建立了該柱軸壓承載力計(jì)算公式;當(dāng)外圍混凝土的配箍率小于臨界配箍率時(shí),組合柱的破壞是由外圍混凝土控制,根據(jù)協(xié)同工作原理,通過對(duì)鋼管混凝土核心柱各組成部分荷載-變形曲線分析,建立了該柱軸壓承載力計(jì)算公式;當(dāng)外圍混凝土的配箍率等于或大于臨界配箍率時(shí),核心柱破壞時(shí)鋼管內(nèi)外混凝土都能達(dá)到極限狀態(tài),采用極限平衡法推導(dǎo)該柱軸壓承載力計(jì)算公式。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合,表明了本文方法的正確性。