T型钢桁架节点设计分析

论文摘要

T型钢已广泛用于平面桁架结构体系中,而节点是桁架结构中受力最复杂的部分,节点受力性能的分析及节点设计非常重要,而现行设计规范没有明确给出T型钢桁架节点的设计方法。结合双角钢桁架节点现有的研究成果,包括文中介绍的几种节点计算方法。为了更好的了解节点的受力特征,本文将对T型钢桁架节点采用有限元的方法进行一些研究工作。本文结合国标图集《轻型屋面梯形钢屋架》（剖分T型钢）（06SG515-2）的编制工作,对采用剖分T型钢弦杆、双角钢腹杆的钢屋架上、下弦节点进行研究。采用有限元软件ANSYS建立有限元模型对两类节点进行非线性分析,分析时考虑弦杆内力和节点板厚度的变化,通过对节点板的应力分布、塑性发展规律、弹塑性变形特征、节点的屈服破坏特征等的分析,了解节点的受力性能。为了简化这些节点的设计过程,本文提出了节点板应力的计算公式,这种简化方法以有限元分析结果为基础,能很好的用于节点设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 桁架的分类
• 1.1.2 研究的必要性
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.2.1 钢结构桁架节点板的强度计算方法
• 1.2.2 钢结构桁架节点板的稳定计算方法
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 本文所做的主要工作
• 第二章 节点的有限元模型的建立
• 2.1 有限元法简介
• 2.2 节点板有限元模型的建立
• 2.2.1 节点计算简图的确定
• 2.2.2 计算简图中参数的确定
• 2.2.3 非线性有限元模型的建立
• 2.3 算例分析
• 第三章 典型上弦节点受力分析
• 3.1 上弦节点的载荷和尺寸
• 3.2 试件T8A～T8C 计算结果
• 3.2.1 试件T8A 分析结果
• 3.2.2 试件T8B 分析结果
• 3.2.3 试件T8C 分析结果
• 3.3 试件T10A～T10C 计算结果
• 3.3.1 试件T10A 分析结果
• 3.3.2 试件T10B 分析结果
• 3.3.3 试件T10C 分析结果
• 3.4 试件T12A～T12C 计算结果
• 3.4.1 试件T12A 分析结果
• 3.4.2 试件T12B 分析结果
• 3.4.3 试件T12C 分析结果
• 3.5 计算分析与总结
• 3.5.1 节点板塑性破坏原理与应力分析
• 3.5.2 节点板强度计算的推荐方法
• 3.5.3 小结
• 第四章 典型下弦节点受力分析
• 4.1 下弦节点的载荷和尺寸
• 4.2 试件P6A～P6C 计算结果
• 4.2.1 试件P6A 分析结果
• 4.2.2 试件P6B 分析结果
• 4.2.3 试件P6C 分析结果
• 4.3 试件P8A～P8C 计算结果
• 4.3.1 试件P8A 分析结果
• 4.3.2 试件P8B 分析结果
• 4.3.3 试件P8C 分析结果
• 4.4 试件P10A～P10C 计算结果
• 4.4.1 试件P10A 分析结果
• 4.4.2 试件P10B 分析结果
• 4.4.3 试件P10C 分析结果
• 4.5 计算分析与总结
• 4.5.1 节点板塑性破坏原理与应力分析
• 4.5.2 节点板强度计算的推荐方法
• 4.5.3 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论与建议
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文