半剛性連接方管桁架結(jié)構(gòu)的非線性分析.pdf

1、節(jié)點(diǎn)變形性能的分析是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)的變形性能不僅與結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化計(jì)算有關(guān)，而且還與結(jié)構(gòu)在荷載下桿件的內(nèi)力及變形有關(guān)。本文主要包括以下內(nèi)容： 1．方管節(jié)點(diǎn)的變形性能對(duì)桁架位移的影響。采用板殼單元、桁架單元、梁?jiǎn)卧约跋覘U為梁?jiǎn)卧透箺U為桁架單元的混合模型等四種計(jì)算模型分別建立了一個(gè)鋼管桁架的有限元模型，計(jì)算并整理了各模型下桁架腹桿的軸力及各節(jié)點(diǎn)的位移。通過(guò)比較可知，在計(jì)算中忽略節(jié)點(diǎn)抗彎性能對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，把節(jié)點(diǎn)看成鉸接是合

2、理的，而忽略節(jié)點(diǎn)局部平動(dòng)剛度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，把節(jié)點(diǎn)看成理想鉸接卻引起了較大的誤差。本文針對(duì)方管桁架節(jié)點(diǎn)連接的平動(dòng)剛度，提出了串聯(lián)彈簧的桿單元來(lái)建立計(jì)算模型。 2．方管節(jié)點(diǎn)的局部平動(dòng)位移和局部平動(dòng)剛度的分析。鋼管節(jié)點(diǎn)的剛度分布、材料性能及荷載在節(jié)點(diǎn)中的傳遞路徑，不但決定了節(jié)點(diǎn)的承載能力和節(jié)點(diǎn)的破壞模式，而且還決定著節(jié)點(diǎn)在荷載作用下的變形性能和局部剛度及其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。本章分析了Y形方管節(jié)點(diǎn)的平動(dòng)位移和平動(dòng)剛度隨主管寬厚比、支主管寬度

3、比、支主管厚度比和支主管軸線夾角等參數(shù)的變化關(guān)系，并從各回歸方程及回歸系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)可知回歸方程的準(zhǔn)確性。 3．K形方管節(jié)點(diǎn)的平動(dòng)位移的因素分析及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬。對(duì)于K形節(jié)點(diǎn)采用正交試驗(yàn)方法在一定的區(qū)域內(nèi)分析參數(shù)主管寬厚比、左右支管與主管寬度比和厚度比、支主管軸線之間的夾角對(duì)節(jié)點(diǎn)局部平動(dòng)位移的影響。并采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬桁架中χ形節(jié)點(diǎn)局部位移隨各參數(shù)的變化，得到性能較好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。然后通過(guò)一個(gè)新的算例驗(yàn)證了該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的

4、模擬功能。 4．設(shè)計(jì)承載力下方管節(jié)點(diǎn)的變形和塑性系數(shù)的分析。經(jīng)過(guò)計(jì)算分析，對(duì)于Y形節(jié)點(diǎn)，主管受拉時(shí)節(jié)點(diǎn)的變形較大，節(jié)點(diǎn)的承載力隨變形的增大而不斷增加，節(jié)點(diǎn)有較好的延性；主管受壓時(shí)節(jié)點(diǎn)的變形相對(duì)較小，節(jié)點(diǎn)不具有良好的延性。塑性系數(shù)χ隨著各參數(shù)的變化較小，在主管受力狀態(tài)不同時(shí)塑性系數(shù)χ才有較大的不同。對(duì)于K形節(jié)點(diǎn)：主管受拉時(shí)節(jié)點(diǎn)的承載力隨變形的增大而不斷增加，節(jié)點(diǎn)有很好的延性；主管受壓時(shí)節(jié)點(diǎn)的承載力隨變形的增大而不斷增加，節(jié)點(diǎn)有較好