鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)考慮溫度荷載的有限元數(shù)值分析.pdf

1、該文通過分析鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)在溫度荷載作用下的工作狀況,研究了混合節(jié)點溫度荷載與混合節(jié)點溫度應(yīng)力的近似計算方法,采用大型通用有限元分析軟件ANSYS對鋼梁-混凝土柱混合節(jié)點進(jìn)行了有限元分析計算.主要進(jìn)行了以下幾個方面的工作:1、分析了鋼梁-混凝土柱混合節(jié)點的溫度荷載分布與計算方法,將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫度應(yīng)力分為自約束應(yīng)力與外約束應(yīng)力兩種.分析的結(jié)果表明:由于鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)較大,混合結(jié)構(gòu)中鋼梁內(nèi)外側(cè)溫差產(chǎn)生的自約束應(yīng)力可以被忽略;混凝土的導(dǎo)熱

2、系數(shù)相對較小,故混凝土柱體內(nèi)外側(cè)溫差產(chǎn)生的自約束應(yīng)力不能忽略.構(gòu)件的外約束應(yīng)力可以采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行求解.2、對鋼梁-混凝土柱混合節(jié)點采用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行溫度荷載作用下的非線性分析與求解,混合節(jié)點中混凝土柱、鋼梁、錨固螺栓及鋼梁底板與混凝土魔柱之間的接觸分別采用SOLISD65、SHELL43、SOLID45、CONTACT52單元,充分考慮鋼材與混凝土的材料非線性與狀態(tài)非線性(鋼梁底板與混凝土柱頂?shù)慕佑|)的影響.

3、研究當(dāng)中分別考慮到鋼材等級、鋼梁截面剛度、溫差的變化以及鋼梁支座約束狀況等因素對混合節(jié)點溫度應(yīng)力的影響.3、通過算例分析了混合節(jié)點的溫度應(yīng)力.采用近似計算方法與有限元方法對混合節(jié)點的溫度應(yīng)力進(jìn)行了分析求解,通過對兩種計算方法的比較,提出了混合節(jié)點的約束應(yīng)力的計算方法,分析了混合節(jié)點的實際傳力狀況.4、采用有限元分析方法,比較混合結(jié)構(gòu)在考慮溫度荷載與不考慮溫度荷載時其應(yīng)力與變形的異同.通過對工程實例分析表明:溫度荷載對混合節(jié)點的應(yīng)力及變形