復雜空間相貫節(jié)點試驗研究及有限元分析.pdf

1、空間管結構因其良好的受力性能、優(yōu)美的外形以及相對低廉的造價，在大跨度結構中得到廣泛應用。而節(jié)點性能的研究又是空間鋼管結構設計的重要環(huán)節(jié)，因為節(jié)點破壞常導致其所連桿件的破壞，通常會導致整個結構的破壞。但目前國內外對鋼管相貫節(jié)點的研究主要是平面節(jié)點或簡單規(guī)則的空間相貫節(jié)點，對于構造復雜的空間相貫節(jié)點的研究很少，且各國規(guī)范也沒有相應節(jié)點的設計計算公式。因此對復雜空間相貫節(jié)點的研究已成為目前亟待解決的課題。
　　 本文以杭州火車東站站房

2、工程和湖州體育場工程為背景，研究這兩個工程中若干關鍵相貫節(jié)點的受力性能和承載能力。
　　 對杭州東站站房工程中7個關鍵相貫節(jié)點進行足尺試驗研究，并對其中3個節(jié)點進行內插板對比試驗，為杭州東站站房工程鋼結構節(jié)點設計提供可靠的試驗依據，同時對相貫節(jié)點的受力性能和應力分布有了更為直觀的認識。試驗結果表明，各類節(jié)點均具有良好的承載能力及足夠的安全儲備，節(jié)點設計安全、可靠；設置內插板對節(jié)點受力性能的影響主要有可提高節(jié)點極限承載力、改變節(jié)點

3、破壞模式、改善節(jié)點區(qū)應力分布以及減小節(jié)點變形等，但內插板對節(jié)點受力性能的影響不可一概而論。
　　 采用ANSYS有限元軟件，對杭州東站進行試驗研究的節(jié)點進行有限元分析，了解節(jié)點受力過程中應力分布、塑性區(qū)開展及節(jié)點的破壞模態(tài)，并確定其極限承載力。將有限元分析結果與試驗結果進行比較，結果表明，考慮大變形的彈塑性非線性有限元分析可以較好地模擬試驗節(jié)點的受力性能。
　　 結合湖州體育場鋼結構屋蓋結構，定義兩種新型相貫節(jié)點：KTX