轂形節(jié)點(diǎn)承載力分析及其對(duì)單層球面網(wǎng)殼整體穩(wěn)定性影響.pdf

1、隨著網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用日益增多,其節(jié)點(diǎn)形式也變得多樣化,許多新型節(jié)點(diǎn)隨之產(chǎn)生。其中轂形節(jié)點(diǎn)是我國(guó)研制出來的一種適用于單層球面網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn),在大跨度鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用很廣。此類節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)殼平面外具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度,而在網(wǎng)殼平面內(nèi)則可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),是介于剛接節(jié)點(diǎn)與鉸接節(jié)點(diǎn)之間的一種半剛性的節(jié)點(diǎn)。為確保結(jié)構(gòu)的安全性,對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力及其對(duì)單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響進(jìn)行研究具有重要意義。為此本文主要進(jìn)行了如下工作:
　　 1.根據(jù)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程對(duì)節(jié)

2、點(diǎn)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì),運(yùn)用有限元軟件ABAOUS建立轂形節(jié)點(diǎn)的有限元模型。通過對(duì)不同受力情況下的承載力進(jìn)行分析,觀察節(jié)點(diǎn)的破壞過程,得到了節(jié)點(diǎn)的極限承載力；驗(yàn)證了可以用頸部最小截面處的承載力來代替轂形節(jié)點(diǎn)的承載力,從而簡(jiǎn)化轂形節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算方法。
　　 2.為研究節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,在空間梁?jiǎn)卧A(chǔ)上引入ANSYS中一種連接單元Matrix27作為單元模型來模擬轂形節(jié)點(diǎn)。通過引入由彎矩-轉(zhuǎn)角曲線得到的轂形節(jié)點(diǎn)初始抗彎剛度

3、,對(duì)不同跨度的轂形節(jié)點(diǎn)單層球面網(wǎng)殼進(jìn)行靜力及穩(wěn)定性分析。計(jì)算中考慮了結(jié)構(gòu)的幾何非線性以及初始缺陷,得到失穩(wěn)模態(tài)、荷載-位移曲線以及荷載系數(shù),并與剛接節(jié)點(diǎn)和剛鉸接節(jié)點(diǎn)單層球面網(wǎng)殼的整體穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比,確定了節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)穩(wěn)定性的影響。
　　 本文給出了網(wǎng)殼工程中轂形節(jié)點(diǎn)承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算方法,從而對(duì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提出了相關(guān)參考意見。確定了轂形節(jié)點(diǎn)作為一種半剛性節(jié)點(diǎn),其剛度對(duì)單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響,這對(duì)于單層球面網(wǎng)殼實(shí)際工程的設(shè)計(jì)和保證結(jié)構(gòu)