K型节点平面管桁架结构力学性能研究

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shuizhongcanyue
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节点作为结构的重要组成部分直接影响着结构的力学性能,从而影响结构的安全与使用,具体表现为结构的变形、各构件内力以及节点受力变化,因此对节点的力学性能研究就显得尤为重要。本文研究了平面K型管节点在支管轴向力和端弯矩作用下不同节点参数(主管管径D、主管壁厚T、支管管径d、支管壁厚t、主支管夹角θ)对节点力学性能的影响,通过数值拟合得到节点的刚度计算公式。基于梁柱理论,利用FORTRAN语言编制了平面管桁架结构计算程序,利用编制的计算程序和SAP2000软件对算例进行对比分析,得到了K型节点力学性能对平面管桁架结构力学性能的影响。本文所做主要工作如下:(1)利用有限元软件ANSYS建立了平面K型管节点有限元分析模型。通过分别改变主管管径D、主管壁厚T、支管管径d、支管壁厚t以及主支管夹角θ,得到了荷载作用下节点的转角变形值。通过对大量的有限元计算结果进行数值拟合,得到平面K型管节点的刚度公式。(2)引入了国外对于节点刚性连接、半刚性连接和铰接连接规定的三个分类系统。以其中的EC3分类系统为依据对平面K型管节点进行分析,提出了适用于平面K型管节点的新的节点分类系统。(3)基于梁柱理论采用FORTRAN语言编制了平面管桁架结构的计算程序。(4)采用编制的计算程序和SAP2000软件对依据《钢结构设计规范》节点可以按铰接处理以及需考虑节点刚度的两个算例进行对比分析。结果表明:编制的计算程序适用性较好,能够用于平面管桁架结构计算分析;节点的刚度对结构中各节点竖向位移、杆件轴向力影响很小,基本可以忽略;节点的刚度对平面管桁架弦杆端弯矩影响较大。
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