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文檔簡介
1、斜交網(wǎng)格結構是近些年新出現(xiàn)并被應用的新型結構形式,主要應用于高層及超高層建筑和異型建筑,具有外形美觀、受力可靠、抗側剛度大等優(yōu)點。但現(xiàn)在對斜交網(wǎng)格結構的研究還不是很系統(tǒng),對斜交節(jié)點的研究更是少。由于結構的特殊性,斜交網(wǎng)格結構的節(jié)點截面面積小且所受軸力很大,所以節(jié)點設計是工程應用中的難點。這就需要對節(jié)點進行特殊設計并輔以電腦設計分析和優(yōu)化。
本文以大連某觀光塔工程為背景,該塔外筒為斜交網(wǎng)格結構,中部收腰,空間構造復雜,空間節(jié)點設
2、計具有較大的難度。本文利用大型有限元分析程序進行實體建模,實現(xiàn)對圓鋼管斜交網(wǎng)格空間相貫焊接節(jié)點進行設計,并進行靜力彈性和彈塑性承載力分析。以該塔外筒中某典型節(jié)點為例分析了在五種不同的載工況下的加載過程的應力分布情況,得出荷載位移曲線,確定節(jié)點在各個工況作用下的設計承載力、屈服承載力、極限承載力等信息,明確節(jié)點破壞模式。還分析了節(jié)點管、拼接板等各部分的作用及對節(jié)點承載力的影響,明確節(jié)點的傳力模式,分析得出節(jié)點主要由管壁和豎向拼接板進行傳力
3、,拼接板對節(jié)點具有很好的約束作用,對增強節(jié)點承載力、節(jié)省鋼材具有很大的貢獻。本文將該節(jié)點與相同情況下的鑄鋼節(jié)點進行比較分析,指出兩種節(jié)點在傳力模式,破壞形態(tài)及承載力性能都較為相似。
本文將該類斜交節(jié)點與現(xiàn)行鋼結構規(guī)范中的圓管平面X型節(jié)點設計承載力計算公式進行比較分析,明確現(xiàn)行規(guī)范計算方法不適于該類節(jié)點。在規(guī)范公式的基礎上,本文通過改變多個參數(shù)進行比較分析,歸納出適用于在一定范圍兩種工況時計算該類斜交節(jié)點極限承載力及設計承載力的
4、計算公式。
本文重點分析了塔中通透區(qū)節(jié)點與環(huán)梁的相互作用。探索環(huán)梁與節(jié)點的合理的連接方式,通過對在五種工況下有無連接板、無環(huán)梁有連接板、有環(huán)梁等節(jié)點進行靜力彈性和彈塑性承載力對比分析,明確環(huán)梁及連接板對節(jié)點承載力性能的影響。研究證明,當節(jié)點存在較大的平面外彎矩作用時,環(huán)梁和連接板在一定程度上提供了一個側向支撐點,能有效提高節(jié)點承載力,且環(huán)梁受力較小,連接板的提高作用大于環(huán)梁;當節(jié)點存在扭轉變形時,連接板對節(jié)點承載力影響不大,設
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