空間KKT型圓管相貫節(jié)點的承載力性能研究.pdf

1、空間鋼管結(jié)構(gòu)具有良好的受力性能、優(yōu)美的外形以及相對低廉的造價等優(yōu)點，在機(jī)械工程、土木工程等方面得到了廣泛的應(yīng)用?？臻gKKT型圓管相貫節(jié)點是其中最主要的形式之一，一般出現(xiàn)在主次鋼管桁架相交或連接面外支撐的部位，被廣泛用于各大體育館、展覽館、火車站等大型建筑物中。然而，現(xiàn)有的規(guī)范和資料還不能完全解決空間KKT型圓管相貫節(jié)點的承載力性能問題，因此有必要對此類相貫節(jié)點的靜力承載性能進(jìn)行深入的研究和分析。
　　以文獻(xiàn)所提供的試驗?zāi)Ｐ妥鳛閰⒖?/p>

2、依據(jù)，并結(jié)合實際工程中的空間KKT型圓管相貫節(jié)點及GB50017-2003中節(jié)點構(gòu)造要求，建立適合課題研究的節(jié)點有限元模型，對此類相貫節(jié)點的承載力性能做綜合分析研究。
　　首先，以非線性有限元理論為基礎(chǔ)，考慮幾何選型、單元類型、材料性能、劃分網(wǎng)格、邊界條件及加載方式、求解設(shè)置、計算收斂準(zhǔn)則、節(jié)點極限承載力判定準(zhǔn)則等因素，對空間KKT型圓管相貫節(jié)點模型進(jìn)行了有限元適應(yīng)性分析，采用ANSYS軟件建立相貫節(jié)點有限元計算模型，并采用這種有

3、限元模擬方法對文獻(xiàn)的試驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了校核驗證，以證明課題所采用的相貫節(jié)點有限元計算模型和模擬方法可以較為準(zhǔn)確地模擬空間KKT型圓管相貫節(jié)點的承載力性能。
　　其次，對空間KKT型圓管相貫節(jié)點進(jìn)行了有限元參數(shù)分析，確定了空間KKT型圓管相貫節(jié)點的主要破壞模式，總結(jié)了節(jié)點相貫區(qū)域的應(yīng)力分布情況及相關(guān)靜力性能，并重點研究一些基本幾何參數(shù)、荷載參數(shù)對空間KKT型圓管相貫節(jié)點的極限承載力Pu的影響。分析表明：T型支管與主管外徑比β1、K型腹管

4、與主管外徑比β2、主管徑厚比γ、T型支管與主管軸線之間的夾角θ1、K型腹管與主管軸線之間的夾角θ2是影響空間KKT型圓管相貫節(jié)點的極限承載力Pu的主要幾何參數(shù)，而T型支管與主管壁厚比τ1、K型腹管與主管壁厚比τ2、主管長度L對空間KKT型圓管相貫節(jié)點的極限承載力Pu的影響很?。恢鞴苡叶怂茌S力P、K型腹管與T型支管所受軸力之比nKKT是影響空間KKT型圓管相貫節(jié)點的極限承載力Pu的主要荷載參數(shù)。
　　接著，對空間KKT型圓管相貫節(jié)