本文選題：大跨空間　切入點(diǎn)：殼單元　出處：《中國海洋大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的高速發(fā)展大跨空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展日新月異,社會(huì)對大跨結(jié)構(gòu)的功能和形式提出了更高的要求,為此出現(xiàn)了很多跨度大、桿件類型多和受力復(fù)雜的大跨空間結(jié)構(gòu),相應(yīng)的結(jié)構(gòu)受力將更加復(fù)雜。節(jié)點(diǎn)在大跨空間結(jié)構(gòu)中處于受力集中的關(guān)鍵部位,在結(jié)構(gòu)的傳遞路徑中起著至關(guān)重要的作用,節(jié)點(diǎn)一旦失效,相連桿件的承載能力將受到很大影響,進(jìn)而導(dǎo)致傳遞路徑的改變,最終因?yàn)榫植織U件的失效破壞導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的破壞,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,所以對大跨空間結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的研究具有重要的實(shí)際意義。本文以青島火車北站為實(shí)際工程背景,以ABAQUS有限元分析軟件為工具,分別對該結(jié)構(gòu)屋蓋和支座的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了線性和非線性有限元分析。主要結(jié)論如下：1、進(jìn)行了屋蓋和拱腳支座節(jié)點(diǎn)復(fù)雜模型的建立和參數(shù)設(shè)置。從整體結(jié)構(gòu)中選取了有代表性的三跨拱架結(jié)構(gòu),在ABAQUS軟件中進(jìn)行了屋蓋和拱腳支座等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的建模和參數(shù)設(shè)置,為類似復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的有限元模型建立提供參考。2、進(jìn)行了關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)模型合理性的驗(yàn)證和在設(shè)計(jì)荷載作用下的安全驗(yàn)證。通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比分析驗(yàn)證了所建有限元模型及參數(shù)設(shè)置的合理性,為此類復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的有限元模型的建立提供參考,對屋蓋中的二個(gè)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)拱腳支座節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)荷載作用下的有限元分析,驗(yàn)證了關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的安全性。3、對結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性有限元分析及加勁肋的添加對比分析。通過對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析得到了這三個(gè)節(jié)點(diǎn)的極限承載力、節(jié)點(diǎn)的破壞失效模式及薄弱部位,在屋蓋節(jié)點(diǎn)和拱腳支座節(jié)點(diǎn)的局部部位設(shè)置加勁肋并與未設(shè)置的情況進(jìn)行對比,得出了加勁肋在改善節(jié)點(diǎn)剛度和提高節(jié)點(diǎn)承載力方面的作用。
[Abstract]:With the rapid development of economy and society, the rapid development of long-span spatial structure, the society has put forward higher requirements for the function and form of long-span structure. For this reason, there are many long-span spatial structures with large span, many member types and complex forces. The corresponding structural force will be more complicated. The node is in the key position of the stress concentration in the long-span spatial structure, and plays an important role in the transmission path of the structure. Once the node fails, The bearing capacity of the connecting members will be greatly affected, which will lead to the change of the transfer path. Finally, the failure of the local members will lead to the destruction of the whole structure, resulting in huge economic losses and casualties. Therefore, it is of great practical significance to study the joints of large-span spatial structures. This paper takes the Qingdao Railway North Station as the practical engineering background and the ABAQUS finite element analysis software as the tool. The linear and nonlinear finite element analysis of the key joints of the roof and the support are carried out respectively. The main conclusions are as follows: 1. The complex model and parameter setting of the roof and arch support joints are established and selected from the whole structure. The representative three-span arch structure is taken. The modeling and parameter setting of key nodes such as roof and arch support are carried out in ABAQUS software. This paper provides a reference for the establishment of finite element model similar to complex nodes, and verifies the rationality of the key node model and the safety under the action of design load. The finite element method is verified by comparing with the experimental results. The rationality of model and parameter setting, This paper provides a reference for the establishment of the finite element model of this kind of complex joints. The finite element analysis of two joints and one arch bearing joint in the roof is carried out under the design load. The safety of the key joints is verified. The nonlinear finite element analysis of the key joints in the structure and the comparative analysis of the stiffening ribs are carried out. The ultimate bearing capacity of the three joints is obtained by the finite element analysis of the key joints. The failure modes and weak parts of the joints are subjected to stiffening ribs in the local parts of the roof joints and arch support joints, and compared with the uninstalled ones, and the effects of the stiffening ribs on improving the stiffness and bearing capacity of the joints are obtained.
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU391

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本文編號：1665300