青岛邮轮母港客运中心钢屋盖的整体分析及复杂节点的有限元分析

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青岛邮轮母港客运中心项目是青岛国际邮轮城启动项目的重中之重,本文对客运中心的钢屋盖结构进行了整体受力分析,并对其复杂空间节点的受力性能进行了研究。青岛邮轮母港客运中心钢屋盖为异形变截面钢管桁架大跨度空间结构。本文利用SAP2000结构分析软件对钢屋盖整体结构进行静力分析和结构的模态分析。研究了在不同荷载工况组合作用下关键节点的位移情况和构件的应力分布情况,通过对比分析可知结构的刚度和强度都比较大,满足设计规范的要求;风荷载对构件的应力分布及结构整体变形影响都比较大,风荷载参与的工况为主要的控制工况。在对结构进行模态分析时,对振动频率和振型进行分析可知,结构的设计是合理的;钢屋盖以Y向水平振动和扭转为主,结构的水平Y向刚度相对较弱;高阶振型中存在不容忽略的平扭耦合振动或局部振动。青岛邮轮母港客运中心钢屋盖的多根异形变截面杆件通过焊接直接汇交于节点,杆件尺寸大、构造复杂,属于复杂空间节点。本文以初步设计的节点为研究对象,利用ABAQUS有限元软件对典型的复杂空间节点建立有限元模型并进行静力分析,研究节点在最不利荷载工况作用下的受力性能及破坏机理。结果表明,节点各杆件的应力都保持在屈服强度内,但节点核心的最大应力超过了屈服强度。本文采用增加核心区板厚、设置加劲肋、使用高强度材料三种措施来解决节点核心应力过大的问题,对三种措施进行有限元对比分析得到最有效的加强措施,可为工程中此类节点的设计优化提供参考。
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