钢结构空间相贯节点非线性有限元分析

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本文探讨了一种新的建立空间相贯节点计算模型的方法,以及对空间相贯节点进行了非线性有限元分析。在借签前人研究成果的基础上,借助SAP2000和ABAQUS有限元程序,以某实际工程为背景,对钢结构空间相贯节点进行有限元方法的数值分析。论文综述了钢管节点在空间结构应用和发展中所处的重要地位,指出了对钢管相贯节点进行非线性分析所具有的理论意义和实用价值,由于空间钢管节点受力状态复杂,节点模型的建立和理论分析都非常困难。论文首先用SAP2000对某钢桁架结构进行整体分析,得到杆件轴力,然用ABAQUS对有代表性的节点进行分析并与整体分析结果进行比较,从而验证节点模型合理与否。探讨了一种通过整体分析和节点分析来建立钢结构空间相贯节点模型的方法。论文假设材料为理想的弹塑性,考虑了结构的材料非线性和几何非线性。用ABAQUS有限元分析软件对KK型圆管相贯节点进行了分析,主要使用的是四边形的网格单元,但是在过渡区域允许出现三角形网格单元。按整体分析的荷载及轴力比例分步加载,揭示了相贯节点的受力性能、塑性区的扩展过程和节点区的应力、应变分布状态,得到了一些基本结论。论文最后讨论了钢结构空间相贯节点研究领域有待进一步解决的若干问题。本文的研究成果为今后从事钢结构设计提供了参考。
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