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钢管结构构造简洁,造型优美,常用于大跨度钢结构体系中。而节点设计一直是钢管结构设计当中最关键的问题。本文介绍了铸钢节点以及法兰连接节点承载力的研究现状,概述了国内外相关规范关于节点承载力计算的内容,应用有限元方法进行了节点承载力的参数分析。研究内容包括:(1)T、Y型铸钢节点在轴向荷载作用下的极限承载力。通过Solidworks软件建立三维模型,采用通用有限元软件Ansys进行非线性分析。结合有限元计算结果,对T型铸钢节点的轴向承载力进行了参数分析,给出了T、Y型铸钢节点在支管受轴力作用下的极限承载力公式。在焊接管节点几何参数的基础上,铸钢节点增加了由C.D.Edwards首次提出的倒角系数。本文讨论了该系数对铸钢节点承载力的影响。(2)T型铸钢节点在弯矩作用下的极限承载力。结合有限元计算结果,对T型铸钢节点在弯矩作用下的承载力进行了参数分析,通过回归分析得到了T型铸钢节点在弯矩作用下的极限承载力公式。本文讨论了倒角系数对破坏模式的影响并给出了设计建议。(3)基于屈服线理论的法兰连接设计方法。本文针对四种法兰连接的基本形式,提出了较为合理的屈服线形状,根据屈服线理论推导了理论计算公式,进而得到其设计方法并给出了四种基本连接形式的算例。(4)圆管法兰连接的有限元参数分析。考虑了撬力作用对节点承载力的影响,并分析了螺栓个数、法兰板厚度以及螺栓边距对节点承载力的影响。在此基础上对理论公式进行了修正,得出了更为合理的设计方法。(5)方管法兰连接的有限元参数分析。结合有限元分析的计算结果,考虑各参数对法兰连接的影响程度,对理论公式进行了总结和评价并给出了相关设计建议。本文提出了铸钢节点以及法兰连接的承载力公式,为相关规范的制定提供了理论依据,其中法兰连接部分已被《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82- )编制组采用。