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节点变形性能的分析是一个值得关注的问题,因为节点的变形性能不仅与结构的简化计算有关,而且还与结构在荷载下杆件的内力及变形有关。本文主要包括以下内容:1.方管节点的变形性能对桁架位移的影响。采用板壳单元、桁架单元、梁单元以及弦杆为梁单元和腹杆为桁架单元的混合模型等四种计算模型分别建立了一个钢管桁架的有限元模型,计算并整理了各模型下桁架腹杆的轴力及各节点的位移。通过比较可知,在计算中忽略节点抗弯性能对结构的影响,把节点看成铰接是合理的,而忽略节点局部平动刚度对结构的影响,把节点看成理想铰接却引起了较大的误差。本文针对方管桁架节点连接的平动刚度,提出了串联弹簧的杆单元来建立计算模型。2.方管节点的局部平动位移和局部平动刚度的分析。钢管节点的刚度分布、材料性能及荷载在节点中的传递路径,不但决定了节点的承载能力和节点的破坏模式,而且还决定着节点在荷载作用下的变形性能和局部刚度及其对结构的影响。本章分析了Y形方管节点的平动位移和平动刚度随主管宽厚比、支主管宽度比、支主管厚度比和支主管轴线夹角等参数的变化关系,并从各回归方程及回归系数的显著性检验可知回归方程的准确性。3.K形方管节点的平动位移的因素分析及BP神经网络模拟。对于K形节点采用正交试验方法在一定的区域内分析参数主管宽厚比、左右支管与主管宽度比和厚度比、支主管轴线之间的夹角对节点局部平动位移的影响。并采用BP神经网络来模拟桁架中K形节点局部位移随各参数的变化,得到性能较好的神经网络。然后通过一个新的算例验证了该BP神经网络的模拟功能。4.设计承载力下方管节点的变形和塑性系数的分析。经过计算分析,对于Y形节点,主管受拉时节点的变形较大,节点的承载力随变形的增大而不断增加,节点有较好的延性;主管受压时节点的变形相对较小,节点不具有良好的延性。塑性系数χ随着各参数的变化较小,在主管受力状态不同时塑性系数χ才有较大的不同。对于K形节点:主管受拉时节点的承载力随变形的增大而不断增加,节点有很好的延性;主管受压时节点的承载力随变形的增大而不断增加,节点有较好的延性。在各因素变化时,塑性系数χ各影响因素都不显著,当主管受力状态不同时塑性系数χ才有较大的不同。