螺栓球节点网架不仅具有网架结构的优点,而且自身的优越性越来越为更多的工程师所接受,已经发展到大跨度结构网架,形状也更加丰富多彩,标新立异,充分体现了螺栓球节点的生命力。在网架结构中,节点数量多,节点用钢量占整个网架杆件用钢量的1/5～1/4。合理设计节点是对网架的安全度、制作安装、工程进度、用钢量指标以及工程造价都有直接影响。节点形式和尺寸的改变对网架影响也很大,国内外学者对其相关技术措施的研究日益完善,但是仍然存在很多问题,网架安装中钢球太小,易导致杆件相碰撞使安装工作受阻。反之,在大型网架及特殊造型网架施工图中,常常出现直径大于300mm的螺栓球,即钢球过大,因受市场、加工、现场安装等种种因素的影响,最终使安装工作受阻。本课题组以力学理论作指导,结合ANSYS软件,考虑对螺栓球网架的节点进行优化设计。对节点进行偏心优化设计,可以解决网架杆件螺栓相碰和套筒相碰的问题,以至节约节点用钢量,以及解决安装工作受阻等问题。本文首先建立网架结构节点偏心模型,考察节点偏心对网架各杆件的应力以及网架整体位移的影响,比较分析节点偏心前后对网架的影响可以满足网架结构的工程应用。然后对网架节点形状优化为哑铃状,采用ANSYS软件对优化后节点分析其应力和应变是否满足结构工程需求,以及计算其优化前后节约的节点用钢量,带来的经济效果。