直接焊接K型、KK型圆钢管节点静力性能的有限元分析

摘要

空间管结构因其良好的力学性能、优美的外观和相对低廉的造价，在建筑结构中得到广泛应用。平面K型和空间KK型节点是直接焊接圆钢管结构中普遍使用的一种节点形式。本文利用ANSYS有限元软件，对典型节点进行分析，明确了模型的边界条件、材料特性、杆件长度和网格的密度，验证了有限元模型的可靠性。采用大规模参数分析作为研究手段，对直接焊接圆钢管相贯节点的静力工作性能进行了分析研究。
　　本研究主要内容包括：⑴对弦杆有、无轴压作用的平面K型、空间KK型间隙圆钢管节点进行了分析。本文不仅跟踪了节点荷载—位移曲线的全过程，而且全面考察了各主要几何参数和弦杆轴压力作用对节点变形、失效模式、刚度和极限承载力的影响，并分析了现象的产生原因。着重探寻了空间节点的三个空间参数对承载力的影响规律以及空间节点与对应的平面节点承载力比值的变化规律。⑵对弦杆有、无轴压作用的平面搭接K型、空间平面内搭接KK型圆钢管节点进行了分析。采用与间隙节点相同的分析思路，另外又着重研究了搭接率、搭接内隐蔽部分不施焊和反向加载对节点承载力的影响规律。⑶对空间平面外搭接KK型圆钢管节点进行了分析。本文提出了一种等效计算方法，给出了等效直径 ld的计算公式。

目录

直接焊接K 型、KK 型圆钢管节点静力性能的

FINITE ELEMENT ANALYSIS ON STATICBEHAVIOR OF DIRECTLY WELDED K-TYPE ANDKK-TYPE CHS-JOINTS

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 直接焊接钢管节点的分类

1.3 直接焊接钢管节点的失效模式

1.4 直接焊接钢管节点的研究现状

1.5 本文研究工作

第2章 节点有限元分析模型

2.1 计算程序简介

2.2 有限元模型的建立

2.3 本章小结

第3章 圆钢管间隙K、KK型相贯节点的静力性能

3.1 概述

3.2 节点失效准则

3.3 节点受力性能分析

3.4 主要影响参数分析

3.5 本章小结

第4章 圆钢管搭接K、KK型相贯节点的静力性能

4.1 概述

4.2 节点计算简图及失效准则

4.3 节点受力性能分析

4.4 主要影响参数分析

4.5 本章小结

结论与展望

参考文献

附录

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攻读学位期间发表的学术论文

致谢