【摘要】：單層網(wǎng)殼空間結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,其節(jié)點(diǎn)由許多桿件交匯而成,是內(nèi)力傳遞的關(guān)鍵點(diǎn),節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的好壞,對(duì)結(jié)構(gòu)的性能、制造安裝、材料的用量、造價(jià)等都有很大的影響;也是網(wǎng)殼整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。與傳統(tǒng)鋼管截面桿件比較,在保證相同承載力及功能條件下,箱型截面桿件比環(huán)形截面桿件更節(jié)省鋼材、節(jié)約成本,而且有更好的通透性和觀賞性。適于承受雙向彎矩、抗扭剛度大、穩(wěn)定極限承載更高,使用過程中利于保潔,維護(hù)成本低,整體外觀更簡(jiǎn)潔和美觀。箱型截面單層網(wǎng)殼焊接節(jié)點(diǎn),焊接的過程中焊縫附近會(huì)形成不均勻的溫度場(chǎng),差異較大的溫度梯度,使焊接節(jié)點(diǎn)易發(fā)生殘余變形,而構(gòu)件冷卻后,焊縫周圍又會(huì)產(chǎn)生極大的殘余應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力會(huì)降低焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞強(qiáng)度、引起焊縫產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋,使結(jié)構(gòu)有脆性斷的安全隱患。而在建筑工程領(lǐng)域,箱型截面焊接節(jié)點(diǎn)的殘余應(yīng)力方面的研究很少,節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到節(jié)點(diǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性。焊縫布置在設(shè)計(jì)施工圖中的主動(dòng)性高,而焊接工藝參數(shù)、接頭形式、焊接順序、坡口形狀等因素在設(shè)計(jì)施工圖中主動(dòng)性低,均按常規(guī)處理,潛力受限。根據(jù)國內(nèi)外箱型截面焊接節(jié)點(diǎn)的研究的背景,本文主要內(nèi)容如下:(1)箱型截面單層網(wǎng)殼焊接節(jié)點(diǎn)的相關(guān)研究現(xiàn)狀、焊接數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀、焊接數(shù)值模擬熱源的研究現(xiàn)狀。(2)用Solidworks建立三維模型,ABAQUS和VisualMesh進(jìn)行網(wǎng)格處理,然后用misufact.welding對(duì)焊接過程數(shù)值模擬,分析三種箱型截面桿件焊接過程中的溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng),分析箱型截面桿件的殘余應(yīng)力及焊接變形,找出合理的箱型截面桿的焊縫布置方案。(3)在合理的焊縫布置方案下,桿件與節(jié)點(diǎn)連接而焊縫條數(shù)較多時(shí),數(shù)值模擬分析焊接過程,通過殘余應(yīng)力及變形的對(duì)比分析,找出合理的焊接順序。(4)在合理的焊接順序下,分析箱型截面桿翼緣板的寬厚比對(duì)殘余應(yīng)力及變形的影響。(5)根據(jù)以上研究結(jié)論,采用焊縫布置比較合理的截面桿,完成四種六向交匯焊接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),數(shù)值模擬節(jié)點(diǎn)的焊接過程,對(duì)比分析四種焊接節(jié)點(diǎn)的殘余應(yīng)力及變形,找出焊縫布置設(shè)計(jì)比較合理的節(jié)點(diǎn)型式。(6)以合理節(jié)點(diǎn)型式為研究對(duì)象,分析節(jié)點(diǎn)在軸向荷載、彎矩下的應(yīng)力狀態(tài)。分析節(jié)點(diǎn)不足,通過加厚節(jié)點(diǎn)處翼緣板厚度對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高節(jié)點(diǎn)承載力,得出最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)翼緣板厚,使節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理。
【圖文】：

圖１．２世博軸陽光谷逡逑

圖１．１國家體育館“鳥巢”邋ｍ逡逑北京國家體育場(chǎng)，是一種復(fù)雜空間單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，形成巨大空間馬鞍型，，整逡逑
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU399

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2670045