基于纯弯状态的焊接空心球节点抗弯刚度

为研究弦支穹顶等空间结构中焊接空心球节点的抗弯刚度,根据弦支穹顶工程中常用焊接空心球和钢管规格调研结果,结合规范要求,采用正交设计法设计了18个节点试件,试验研究了纯弯受力状态下焊接空心球节点的名义抗弯刚度;采用线性强化应力-应变关系,同时考虑几何非线性的影响,利用弧长法追踪弯矩-转角曲线,对承受纯弯作用的空心球节点抗弯刚度进行有限元分析;基于有限元分析和试验研究的结果,得到较精确的节点抗弯刚度计算公式,为进一步考虑节点刚度影响的空间网格结构的力学性能和失效机理研究提供参考.     

焊接空心球节点的球面应力分析

本文通过薄壳理论分析、有限元计算和大量高精密应变实测，基本摸清了网架焊接空心球节点在单向受拉情况下球面应力分布的规律性，理论计算与试验值吻合较好。这为进一步研究焊接空心球节点的静力和疲劳承载力提供了重要依据。     

钢管结构空间相贯节点研究综述

钢管相贯节点是钢管结构中最主要的节点形式之一,国内外对平面钢管相贯节点的研究已经比较深入,而对空间相贯节点的研究还有很多方面需要进一步探讨。文章简述了钢管相贯节点的主要类型,国内近年来对钢结构空间相贯节点的承载力及其强度的研究,总结了目前空间相贯节点的研究现状,并对后续研究提出了一些建议和展望。     

大跨度空间网格结构节点损伤识别定位

为检测大跨度空间网格结构状况,对大跨度空间网格结构的节点损伤识别定位进行了研究,提出了适用于大跨度空间网格结构节点损伤识别的两步定位法.利用模态曲率变化比进行节点损伤的初定位,识别出损伤节点所在的子结构;以此子结构为研究对象,利用杆端应变模态变化比对节点损伤进行准确定位.以天津奥林匹克中心体育场屋盖结构为计算模型进行了节点损伤识别的定位模拟,结果表明,模态曲率变化比对节点损伤比较敏感,在节点发生较小程度损伤时便能将其所在的子结构准确地定位;杆端应变模态变化比能够准确地识别节点损伤的确切位置;从而验证了节点损伤两步定位法对大跨度空间网格结构的节点损伤识别定位的适用性和有效性.     

大型焊接空心球节点的力学分析与试验研究

探讨了大型焊接空心球节点的破坏准则．并用板壳有限单元法和试验的方法，对其进行了计算分析和试验研究．最后对大型焊接空心球节点的承载力计算方法提出了修改建议     

钢管-焊接空心球节点焊接残余应力数值模拟及试验研究

为了研究钢管-焊接空心球节点(简称"管-球"节点)焊接残余应力分布规律,基于ABAQUS软件焊接接口(AWI)对"管-球"节点实现了焊接过程的动态模拟,并采用盲孔法对模拟结果进行了试验验证。数值模拟结果与试验测量值吻合较好,证明了模拟结果的可靠性。结果表明:在"管-球"节点上,钢管侧高于500℃的热影响区域约为空心球的3倍,其受热区域温度约为空心球的2倍;揭示了残余应力场在节点上的分布规律,并将应力场划分为3个区域进行研究,发现在焊接接头附近残余应力对钢管尤为不利,其最大值出现在钢管焊接接头附近且超过了材料的名义屈服应力;基于分析结果,建立了钢管的焊接残余应力分布模型,为"管-球"节点焊接残余应力的研究提供参考。     

钢管加劲焊接空心球节点的受压承载力分析

采用钢管加劲焊接空心球节点可以使拉索方便地穿过下弦节点，但加劲钢管的存在会影响节点不同方向的受压承载力，现行网架规程尚没有这类节点的受压承载力计算公式。为此，采用三节点及四节点壳单元并考虑钢材的多线性等向强化准则，对节点进行了大变形弹塑性有限元分析，跟踪了节点在轴向压力作用下的荷载位移曲线。通过4组节点的受压破坏试验，发现节点均为弹塑性压曲破坏；将试验值与数值解进行了比较，两者吻合得很好。在此基础上，提出了钢管加劲焊接空心球节点两个方向的受压承载力计算公式。     

网架焊接空心球节点残余应力实测及数值模拟

为了研究焊接空心球节点中管球连接焊趾处残余应力的分布规律和数值大小,采用盲孔法对球面焊趾和管面焊趾处的焊接残余应力进行测定。得到焊接残余应力数值大小和分布规律。并采用Visual-Environment有限元模拟软件得到焊缝处温度场和残余应力场,以及残余应力分布曲线。结果表明:焊接残余应力在整个焊接空心球节点上呈周期性、随机性的特点,两者规律性吻合良好。同时,由有限元分析结果可知球面及管上均存在残余拉应力及残余压应力,并且在整个试件上焊接残余应力处于自平衡状态。研究结果将为后续研究焊接空心球节点网架结构的疲劳性能奠定基础。     

焊接空心球节点中缩径钢管锥头的优化设计

为了使焊接空心球节点上缩径钢管锥头得到优化,利用ABAQUS有限元分析软件中的实体单元,对D325×12和D325×14型号钢管缩径后的18个模型进行了静力分析,观察了缩径节点受力过程的破坏形态,分析了节点的荷载—位移曲线和承载力特性。结果表明:按等强度原则将钢管缩径到一定程度后与焊接空心球焊接而成的节点,在缩径钢管与焊接球连接处会有明显的应力集中,但总体来说节点承载力满足要求;且缩径率为60%左右时,其连接节点的受力性能良好,还可以有效减少节点的用钢量。     

焊接空心球节点钢管焊趾处应力集中试验研究与有限元分析

采用试验和有限元的方法研究了焊接空心球连接节点中钢管焊趾处的应力集中特性。研究表明:焊接空心球连接节点的钢管焊趾处的垂直焊缝应力、环向应力和径向应力均为拉应力,其中垂直应力最大,环向应力约为垂直应力的1/2,径向应力最小。钢管焊趾处的热点应力随空心球外径和钢管壁厚的增大而增大,随空心球壁厚、钢管外径和焊脚尺寸的增大而减小。建立焊接空心球节点钢管焊趾处的热点应力集中系数求解公式,为建立以热点应力幅为参量的焊接空心球节点钢管焊趾处的疲劳设计方法奠定基础。     

影响焊接空心球节点承载能力的几个因素的分析

焊接空心球节点是我国空间网格结构中应用最多的一种节点形式．利用有限元分析工具对大量的空心球进行了数值计算,分析了杆球相交处焊缝几何尺寸对节点受力性能的影响;并应用正交试验设计理论和方差分析方法,研究了各种因素对空心球受力性能的影响;最后得出一些有用的结论．     

网格结构节点的弹-塑性分析研究

本文对网格结构的节点进行了弹-塑性分析,用非线性有限元方法计算节点。为了验证所用理论及计算程序的可靠性还用电测法对三种典型节点作了单向拉伸试验。结果表明本文所用理论及程序具有较高的精度。最后综述了进行弹-塑性分析的必要性。     

关于斜交网格结构最优节点高度的研究

为找出最优节点高度及其影响因素,利用力学基本知识,重新计算了W. F. Bake的轴力和最优节点高度,指出轴力错误的原因,以及最优节点位于高度的3/4处。通过在Ansys编写循环语句找出侧移最小的节点位置,绘制了最优节点高度与框架的外柱倾斜度、高宽比、梁柱刚度比的关系曲线,以期为以后的设计提供参考。     

钢管结构相贯节点研究综述

钢管结构的节点类型有很多,但是在很多公共建筑中由于对外观的要求,焊接相贯节点被广泛应用在大跨度空间结构中,随着加工技术的改进,相贯节点形式也变得越来越复杂,目前钢结构设计标准中对一些典型的相贯节点的承载力给出的具体的计算方法。文中对国内外相贯节点目前的研究现状做了详尽的综述,并选取典型节点对其承载力进行有限元分析。     

空间圆钢管K型相贯节点刚度公式数值研究

为了研究圆钢管K型相贯节点平面内、外刚度性能,以平南三桥为工程背景,采用正交试验法对K型相贯节点的相贯角度、支主管径比、主管外径与支管间距之比、主管径厚比、支管外径与主管壁厚之比等确立计算模型的具体参数,运用ABAQUS软件对计算模型进行分析,并应用多元线性归回方法拟合出空间K型相贯节点刚度的参数公式.对钢管拱中K型空...     

空间网格结构的自动成形

依据形式代数（ｆｏｒｍｅｘａｌｇｅｂｒａ）理论，用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了实用程序，使外形比较复杂的球面网壳、椭球形网壳、双曲抛物面形及筒壳等形式的网格结构能够利用计算机自动成形，避免了以往冗长、单调且易于出错的结构成形工作，与计算机辅助图形相结合，既直观又便于修改和检查．通过工程实例来说明形式代数在空间网格结构自动成形中的优越性和很强的实用性．     

基于盲孔法的网架焊接空心球节点球面焊趾处残余应力测试

基于盲孔法对3种规格的焊接空心球节点球面焊趾处焊接残余应力进行了试验测量,根据常规模型和Kirsch理论解对比计算了本次试验选取的应变片的应变释放系数。依据Scara-Mangas经验公式对计算得到的球面径向、环向焊接残余应力进行塑性修正,最终得出球面焊接残余应力分布图。探讨了焊接残余应力对工程领域中节点疲劳的影响。