栓焊混合连接狗骨式梁柱钢节点残余应力有限元分析

摘要

焊接作为结构连接的一种重要形式被广泛应用于钢结构中。焊接过程中由于温度梯度产生的焊接残余应力,给实际工程安全带来很大的威胁,所以研究钢结构在焊接过程中产生的残余应力是十分必要的。利用有限元数值模拟软件ANSYS建立狗骨式梁柱节点顶底角钢、焊缝、螺栓混合连接的三维有限元模型,模拟梁柱节点焊接的温度场,在热弹塑性理论基础上求解焊接残余应力。结果表明:构件在焊接过程中主要受拉,并且在不同位置的应力各不相同。由于狗骨式节点的存在,削弱了节点对梁部分的约束。在梁上翼缘螺栓上出现焊接残余应力的最大值,在腹板角钢与柱连接的中间螺栓处出现最小值。这与规范中的规定基本相符。