铸钢空心球管节点在轴力和弯矩共同作用下承载力的理论分析

摘要

空间管桁结构中，杆件除承受轴力外，还可能承受弯距，目前有关铸钢球管节点承载力的理论分析和试验研究均针对轴向受力的情况，对弯矩作用、或轴力和弯矩共同作用的节点的受力性能与设计方法的研究很少。本文采用理想弹塑性应力-应变关系和Von-Mises屈服准则，同时考虑几何非线性的影响，建立了设置单向肋板的铸钢空心球管节点的有限元分析模型，对分别承受轴力、弯距以及两者共同作用的节点受力性能进行了大量的非线性有限元分析。 由此得出铸钢空心球管节点在加载过程中的应力发展状况及破坏机理。本文还根据文献(1)中基于冲切面剪应力破坏模型的节点承载力的结论以及本文有限元计算分析的结果，建议了轴力和弯距共同作用下的铸钢节点承载力的计算方法，可供实际工程设计参考，也可为制定相关规范时提供理论依据。