【摘 要】
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摘要:近年来,方圆钢管由于其独特的优越性能被广泛应用于空间桁架结构,钢管之间的连接是整个结构的有机组成部分,即节点的设计是一个重要方面。目前对钢管节点进行的研究主要
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摘要:近年来,方圆钢管由于其独特的优越性能被广泛应用于空间桁架结构,钢管之间的连接是整个结构的有机组成部分,即节点的设计是一个重要方面。目前对钢管节点进行的研究主要是针对圆管间隙节点、方管间隙节点以及一些比较有规则的搭接节点,对于空间节点的研究还较少,尤其是相贯节点中关于KK型方圆组合的研究更少。本课题对KK型主方支圆相贯间隙节点进行非线性有限元分析,考察节点的受力性能,破坏模式以及极限承载力,为此类节点在以后工程中的应用提供可靠依据,具有非常重要的意义。本文研究的内容包括:1、利用ABAQUS软件对模型进行非线性有限元分析,首先对程序进行验证,由前人的试验结果与有限元计算结果进行对比,验证了利用ABAQUS软件对管节点进行非线性有限元分析是可行的。2、分析前人的研究成果,对可能影响KK型间隙节点极限承载力数值分析结果的各种因素,包括单元选取、主管和支管端部的边界条件、加载方式以及KK型间隙节点的极限承载力判断准则等,进行了合理的选择,通过分析建立了一个有效的,准确的有限元计算模型,在此基础上,选取不同的参数组合建立模型。3、通过对有限元分析结果的观察分析,得到了KK型相贯间隙节点的破坏模式和变形特征以及受力过程中塑性区的扩展过程。通过对节点的荷载位移曲线和极限承载力变化的分析,逐个总结了几何参数支管直径与主管宽度比p、主管宽厚比γ、支管厚度与主管厚度比τ、同侧支管横向投影夹角φ、支管与主管轴线投影夹角θ、支管纵向间隙g0、支管横向间隙gt等,对KK型相贯间隙节点的静力性能的影响,并且针对节点易出现的破坏模式提出相应的加强措施建议。4、在有限元结果分析的基础上经多元回归得出了KK型间隙节点极限承载力公式,并且对回归公式进行了校验,结果表明,该公式具有较好的精度,可以很好的预估KK型相贯间隙节点的极限承载力,并可供工程设计参考应用。最后对于需要进一步研究的问题进行了总结。
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