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第
38
卷第
4
期
2006
年
8
月
西安建筑科技大学学报(自然科学版)
J.
Xi'an
Univ.
of
Arch.
&.
Tech.
(Natural
Science Edition)
Vo
l.
38
No.4
Aug. 2006
方管平面
X
型相贯节点承载力的影响因素分析
杨俊芬顾
强
2
(1.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安
710055;
2.
苏州科技学院土木工程系,江苏苏州
215011
)
摘
要:介绍了相贯节点极限承载力的确定原则,然后用有限元方法对方管平面
X
型相贯节点承载力的影响
因素进行了分析.结果表明,荷载类型、主管的边界条件、加载顺序、主管的轴向拉力对节点承载力的影响可以
忽略,而支管的边界条件,主管的轴向压力对节点承载力会产生一定的影响.
关键询
:X
型相贯节点;极限承载力
g
边界条件
p
加载顺序;应力水平
申图分类号
:TU392.3
文献标识码
:A
文章编号
:1006-7930(2006)04-0491-05
方管作为结构构件,在压、弯、扭方面具有优越的性能
[IJ
由方管直接焊接组成的结构,节点构造简
单,加工方便,造价较低,在国内已被广泛应用于实际工程中
[2-5J
由方管直接焊接所形成的相贯节点中,
平面
T
型、
Y
型和
X
型节点是最基本的节点形式,也是研究其它节点形式的基础.其中
.X
型节点出现
在交叉腹杆体系、支撑体系、支座或集中荷载作用处的节点中.
首先介绍了相贯节点极限承载力的确定原则;然后采用有限元分析方法,对影响
X
型节点承载力
的因素,如荷载类型、边界条件、加载顺序和主管轴力等进行了分析.
1
相贯节点承载力的确定原则
相贯节点的极限承载力定义为:节点主管破坏时,作用在支管端部的最大轴力
[6J
通常管节点本身
具有较大的强度储备,节点屈服后承载力仍能继续增加,直至出现显著的局部变形或断裂时才发生破
坏,因此工程上管节点是以极限强度作为承载力的.
节点的破坏准则可以分为以下三类:
(1)极限荷载准则:使节点破坏、断裂
;(2)
极限变形准则:变形
过大
;(3)
初始裂缝准则:出现肉眼可见的宏观裂纹.
初始裂缝准则一般不易控制,也不便定出标准.而
管节点在达到极限荷载之前往往己产生过度的塑性变
形,致使不适于继续承载.目前国际上公认的准则为极
限变形准则.极限变形准则认为,使主管管壁产生过度
的局部变形时,管节点的承载力为其最大承载力,并以
此来控制支管的最大轴力
[7J
以极限变形准则作为确定相贯节点承载力的准
则:在
3
%ho
(h
o
为主管的外部宽度)变形范围内出现
极限荷载时,以该极限荷载作为节点极限承载力;如无
极限荷载,以变形达
3%
b
。时的荷载作为节点极限承
载力时,如图
1
所示:
2
有限元分析方法和算例节点的几何参数
P
p
叫tzpm
飞
--,,-咱
:3%b"
4--0-一
j
ma
:-i
(a)
.1
ma
,<3%b
P
J
围
1
荷载-位移曲线
Fig.
1 Load-displacement
curve
J
选用
ANSYS(8.1
版本)结构分析通用有限元程序对相贯节点进行分析.为简化分析过程,所作的
收稿目期:
2006-03-24
作者简介:杨俊芬
0979-).
女.湖北孝感人,博士研究生,主要从事钢结构方面的研究.
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