方型鸟嘴式钢管节点应力集中试验与有限元分析

摘要

鸟嘴式节点是一种新型的焊接方钢管节点.对方型鸟嘴式焊接方管节点在面外弯矩作用下的应力集中特性开展试验测试和有限元模拟,重点围绕热点应变/应力外推方法、应力集中系数(SCF)大小及分布规律、几何无量纲参数影响规律等问题进行研究.结果表明:方型鸟嘴式节点的热点外推区应变分布符合抛物线变化规律,宜采用二次曲线外推方法获得其焊趾处的热点应变;主管最大SCF出现在鞍部热点Sa-B处,支管最大SCF出现在鞍部热点Sa-A处,且通常情况下主管SCF值高于支管;各热点SCF值受支主管边长比β和主管壁板宽厚比2γ的影响均比较大,但支主管壁厚比τ对支管热点SCF值的影响较小.