空间KK型主方支圆搭接节点的极限承载力分析

文章为深入了解空间KK型钢管节点在搭接连接时的承载性能,使用有限元软件Ansys,对不同几何参数下的空间KK型主方支圆搭接节点进行数值模拟,并将有限元分析结果绘制成曲线,分析β、γ、τ、Ov等几何参数对此类节点极限承载力的影响,最后利用有限元分析所得数值结果进行多元线性回归,得出了此类节点的极限承载力计算公式。     

琼海市体育场钢结构屋盖健康监测方案

琼海市体育场钢结构屋盖呈椭圆形平面，长轴为260 m，短轴为218 m，其主体结构为罩棚结构-空间结构体系.为了确保该体育场在全寿命服役期内安全，提出了琼海市体育场屋盖结构的健康监测方案.首先，使用Midas Gen有限元软件对体育场钢结构屋盖典型构件进行了力学分析，得到特定工况下结构的应力分布和位移情况.在力学分析的基础上，从荷载与环境、结构整体及局部响应方面出发，选定了应变、位移、加速度、风向风速等监测项目并进行传感器选型和监测点位的布设.通过该方案，可对体育场钢结构屋盖进行安全预警，及时了解屋盖结构的状况，为体育场正常运营提供可靠保障.     

空间KK型钢管相贯节点极限承载力有限元分析

考虑材料非线性和几何非线性，应用有限元法分析了空间KK型钢管相贯节点的应力和塑性区分布规律、节点变形等受力性能；揭示了影响管节点承载力主要参数以及这些参数与承载力的关系；提出了空间KK型钢管节点承载力稍低于平面K型的观点，为工程设计提供了有益的参考。同时验证了用有限元模拟试验的可能性。     

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.     

管桁结构KK型搭接节点滞回性能的数值分析

在管桁结构中,对于搭接节点隐藏焊缝焊与不焊的问题,现行GB 50017—2003《钢结构设计规范》对此部分焊接未作明确要求.为揭示KK型搭接节点隐藏焊缝焊接与否对节点抗震性能的影响,采用ABAQUS有限元软件中的4节点完全积分格式的壳单元S4建立有限元模型,对管桁结构KK型搭接节点隐藏焊缝焊接与否进行数值模拟,得到2种不同搭接方式下的KK型节点在往复荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线及节点域的应力分布.分析结果表明:隐藏焊缝不焊接节点的滞回性能优越于隐藏焊缝焊接的节点;搭接节点的最大应力主要发生在支管的搭接处,为此搭接节点的搭接率尽量要小;沿主管轴线方向有间隙,而垂直于轴线方向的支管两两搭接的KK节点的滞回性能更优越.     

空间X+双KK型圆钢管焊接节点静力性能试验研究

对空间X+双KK型圆钢管节点的静力性能进行了加载的试验研究。介绍了节点试验方案,考察了节点的破坏性状及其承载力,检验节点构造措施是否合理,验证了实际结构节点分析建立的有限元模型的适用性以及应力分布特点和计算结果的正确性。X+双KK试件在设计荷载作用下各腹杆及节点区工作性能良好,各杆件均处于弹性阶段。加载至设计荷载2.0倍时,节点区受拉腹杆处测点首先进入屈服,加载至3.15倍设计荷载时,控制腹杆全截面屈服,节点区弦杆测点应力水平较小。随后,其它腹杆也进入屈服,节点区进入塑性且变形发展到弹性变形3倍以上时仍未发生断裂。指出在实际结构中,为得到与试验节点相似的承载力水平,焊接节点的腹杆与弦杆的相贯焊缝质量应加强监控。节点的有限元分析结果与实测结果最大误差为16.5%。     

半月拱形大跨度屋盖的风荷载干扰效应研究

以某半月拱形大跨度屋盖体育场为背景,采用刚性模型的风洞试验和上、下表面同时测压技术,对该体育场屋盖上、下表面的风荷载进行了研究。通过在屋盖上、下表面布置测点,获得不同风向角时屋盖上、下表面各测点的风压系数。对比分析了在有、无上游建筑物遮挡时屋盖表面的综合风压,以及上游建筑物对该体育场屋盖上、下表面风压的影响。研究结果表明:体育场屋盖的风荷载主要以向上的风吸力为主,屋盖迎风支座处正压较大,最大风压系数达1.4,悬挑处负压较大,最大负风压系数达-2.0。在不同风向角下,上游建筑物对屋盖表面风荷载的干扰效应有所不同,在60°风向角下,干扰效应最为明显。     

轴力下空间XK型圆钢管相贯节点的承载力计算

空间XK型圆钢管相贯节点在大跨度空间桁架中得到很好地应用,但目前关于该节点极限承载力的计算方法尚不完善.在试验的基础上,对36个空间XK型圆钢管相贯节点进行双重非线性有限元分析,计算了其极限承载力;探索了不同几何参数和加载方式对该类节点极限承载力的影响规律;根据分析结果并借鉴平面K型圆钢管相贯节点的承载力计算公式,考虑空间效应的影响,提出了空间XK型圆钢管相贯节点的承载力建议公式.采用建议公式对相关试件进行计算,计算结果与试验结果吻合良好.     

某游泳跳水馆钢屋盖结构设计与分析

某游泳跳水馆钢屋盖分为中央屋盖、头部屋盖、尾部屋盖和侧部墙面,本文介绍了该游泳跳水馆各分区的结构体系,并对中央屋盖张弦梁撑杆的数量、拉索的数量、头部屋盖放射型斜梁的布置等进行了探讨,确定了结构合理的改进布置形式.采用有限元软件对六边形蜂窝网格结构的稳定性、整体结构的极限承载力进行了分析,结果表明均能满足要求.利用有限元软件建立了节点实体模型进行分析,验证了节点的安全可靠.     

郑州国际会展中心铸钢节点S211-1的受力特性分析

用有限元分析软件对郑州国际会展中心展览厅屋盖桅杆的上部铸钢节点S211-1进行分析,根据实际尺寸建立实体模型,选取适当单元划分网格;根据实际情况,对铸钢节点的边界条件做出适当简化和调整.最后进行受力求解,得出了节点在复杂空间应力状态作用下的受力特性,从而了解了该节点的工作机理和受力特征.     

四川大英体育馆钢结构设计与分析

四川大英体育馆屋盖立面为空间双曲面,采用倒放三角形悬挑桁架与索支穹顶相结合的结构体系.侧部墙面为几何折板形态,结合建筑立面与结构受力特点,采用底部收尖的V型钢桁架柱.介绍了大英体育馆的工程概况及结构体系布置,给出结构静力、动力及稳定性分析结果,并对关键节点进行验算,分析结构表明屋盖结构体系静力、动力特性及整体稳定性良好,关键节点安全度高.     

体育场膜结构屋盖的设计与施工

空间膜结构是一种具有显著优点的现代空间结构形式,在各类建筑中得到了广泛应用．介绍了某体育场膜结构屋盖的设计方法和施工方案,并针对设计和施工中的一些难点及其解决办法作了重点说明．     

某体育场屋盖结构施工过程及节点分析

重点分析了某体育场索膜结构屋盖的施工过程。主要施工方法可以分为三步:1)张拉背索并控制桅杆倾斜度;2)环索安装完毕后提升脊索;3)张拉谷索以到达初始状态。环索索夹连接10根并排的环索和3根径向索。索夹受力较大,环索滑移会对整体造成较大影响。通过数值模拟对索夹进行了详细分析。由结果表明该施工过程及索夹节点满足施工要求。     

环状悬挑屋盖平均风压与风环境数值模拟

首先对一个较简单的矩形悬挑挑篷进行数值风洞模拟，得到的Baseline雷诺应力模型较适合于悬挑类型的挑篷或屋盖，随后将该湍流物理模型应用到虹口足球场悬挑屋盖中．通过与风洞实验结果的比较，可看出数值模拟方法预测复杂的环状屋盖平均风压是可行的；从数值模拟内场1．5m高度平均风速矢量图结果可知，数值模拟方法预测体育场内的风环境有独特的优越性．最后通过环状悬挑屋盖与单侧、双侧悬挑挑篷数值模拟结果的比较，进一步看出环状悬挑屋盖所受风力的主要特点．     

铸钢节点在大跨度管桁架建筑钢结构中应用

近几年来,大跨度空间管桁架钢结构因其含钢量低、造型独特优美,施工周期短等优点已广泛应用于会展中心、体育场、飞机场等大型民用标志性建筑铸钢节点则因其特有的性能,在国外已广泛应用于大跨度空间管桁架钢结构中的重要节点,国内也在逐步推广应用.我公司先后承担的苏州体育场、上海新国际博览中心.深圳游泳跳水馆、哈尔滨国际会展体育中心展览馆等大型民用标志性建筑中均应用到了铸钢节点.在这些工程中,我们取得了一些铸钢节点设计、铸造、焊接的经验.铸钢节点一般应用于荷裁较大、受力复杂的关键部位,其可靠性直接关系到整个结构的安全,十分重要.     

几何特性对空间相贯节点承载力影响

以XKK型空间相贯节点为例,应用有限元分析法对多组不同几何特性的XKK型节点进行比较,研究了影响空间节点承载力的主要参数、参数与承载力的关系以及几何特性对空间相贯节点承载力的影响,并对典型XKK型节点进行了弹塑性全过程屈曲分析,揭示了空间相贯节点塑性区的开展过程、应变分布规律及节点破坏模式.结果表明:提高支管与主管管径...     

圆钢管KK型搭接节点内隐藏焊缝焊接与否有限元分析

以实际工程中的圆钢管KK型搭接节点为基础，利用ANSYS非线性有限元法建立分析模型并分析了该节点隐藏焊缝在焊与不焊2种不同焊接方式下的破坏模式，及搭接节点的支主管管径比β、径厚比γ，支主管厚度比τ等参数变化对节点极限承载力的影响．分析了在低周往复荷载作用下，搭接节点隐藏焊缝在焊与不焊2种不同焊接方式下的滞回性能，并给出了滞回曲线．搭接节点的ANSYS有限元分析结果表明，搭接节点的隐藏焊缝焊与不焊对节点最终破坏模式影响不大，对节点承载能力的影响也不是十分显著，隐藏焊缝不焊接节点的滞回性能优于隐藏焊缝焊接节点．为了使节点构造简单并便于施工，建议实际工程中的隐藏焊缝可以不焊接，此结论在后续的实验研究中还需要进一步的验证，以拓展该节点的反问题研究．     

悬挑屋盖多模态和交叉项对风激动力响应影响

在已进行的悬挑屋盖脉动风模态位移自谱和互谱研究的基础上 ,重点分析了越南国家体育场屋盖前 10阶脉动风模态位移自谱响应、背景和共振风响应 ;研究多个模态特别是模态交叉项对风激动位移响应的影响 ,获得了上风向和下风向悬挑屋盖风激动力响应的规律     

弦杆弯折T型圆钢管相贯节点抗弯性能分析

以重庆江北国际机场新航站楼钢屋盖为例,对弦杆为直杆和折杆两种类型的T型圆钢管相贯节点试验数据进行有限元分析.通过有限元计算校验表明,试件板壳有限元分析结果与实测值基本符合;参数分析表明,在一定几何参数条件下,T型节点的腹杆与弦杆倾角在40°时,达到平面内抗弯刚度的最大值;而倾角在20°时,达到平面内抗弯刚度的最小值,且小于弦杆为水平T型节点的平面内抗弯刚度.在平面内弯矩作用下,弦杆为折杆的T型圆钢管节点计算可以简化为刚接节点模型.     

悬挑屋盖表面风压分布研究和预测

以某国家体育场大跨度屋盖结构为研究对象,通过神经网络预测的方法对悬挑屋盖结构进行分析,得出表面风压特征,同时进行风洞试验模拟．通过预测数据与试验数据的比较得出预测数据是可行的。