沖擊荷載下K型管節(jié)點的實用算法研究.pdf

1、鋼管構(gòu)件以其自身輕質(zhì)高強、造型優(yōu)美以及各向同性等優(yōu)點，在海洋平臺、鋼結(jié)構(gòu)建筑、道路橋梁等結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。鋼管構(gòu)件的重要構(gòu)成部分是鋼管節(jié)點，因此研究鋼管節(jié)點的力學(xué)性能以及破壞模態(tài)對鋼管結(jié)構(gòu)來說具有十分重要的價值。關(guān)于鋼管節(jié)點承受靜力荷載的力學(xué)性能探究已經(jīng)逐漸趨于成熟，在現(xiàn)實生活中，結(jié)構(gòu)經(jīng)常會遭受地震、撞擊、爆炸等突發(fā)事件的影響，因此國內(nèi)外學(xué)者對于承受動力荷載的鋼結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能的研究越來越重視。本文將利用有限元軟件ABAQUS研究沖擊

2、荷載作用下K型鋼管節(jié)點的破壞模態(tài)和力學(xué)性能。本文研究主要包括以下方面：
　　1．驗證有限元模型。利用有限元軟件 ABAQUS建立沖擊荷載下不同形式的鋼管節(jié)點模型。通過運算結(jié)果與已有文獻(xiàn)的位移時程曲線和沖擊力時程曲線對比，驗證所建有限元模型的適用性和可靠性。對比結(jié)果表明：本文有限元模擬結(jié)果與所選文獻(xiàn)的試驗結(jié)果相吻合，因此可以證明本文所建有限元模型的準(zhǔn)確性，為后文進(jìn)行K型圓鋼管節(jié)點的參數(shù)分析奠定基礎(chǔ)。
　　2．參數(shù)分析。通過AB

3、AQUS軟件建立不同參數(shù)下的K型圓鋼管節(jié)點模型，設(shè)置的參數(shù)主要有支管與主管的直徑比β、主管管徑與壁厚比γ、主管跨度與管徑比α、鋼材的屈服強度σy、支管與主管的壁厚比τ、支管與主管之間的夾角θ、錘頭的質(zhì)量M以及支管之間的距離g。通過不同參數(shù)的不同取值，揭示模型的抗沖擊性能、管的塑性凹陷變形以及模型破壞模態(tài)變化規(guī)律。
　　3．實用算法的研究。通過大量的模型結(jié)果對K型鋼管節(jié)點的主管管頂凹陷量以及最大沖擊力進(jìn)行分析，利用1stOpt軟件進(jìn)