現(xiàn)今對鋼管結(jié)構(gòu)的研究大多研究圓管與圓管組合的管節(jié)點,或者方管與方管組合的管節(jié)點較多,而對組合型主方支圓管節(jié)點研究的較少,尤其對空間型這類節(jié)點的研究不充足,再者缺乏主方支圓相貫管KK型連接點的研究對海洋建筑發(fā)展不利。主方支圓KK型管節(jié)點是由主管截面為方形與支管截面為圓形管組合而成的復(fù)雜管節(jié)點形式,支管可在連接點處平直切割,支管的圓型截面管作受力構(gòu)件,圓方管連接點處截面為平面曲線,比圓圓管相貫的空間曲線更簡潔明了,也更便于設(shè)計和施工,比方方管相貫線更連貫,大大減少了連接點處的應(yīng)力集中現(xiàn)象,且在焊接方面更省錢,更易于施工,為此本文將對主方支圓KK型連接點的力學(xué)特性進行一些研究。本文研究相同軸向載荷的情況下,分析不同幾何參數(shù)下的空心截面主方支圓管KK型連接點焊縫周圍的熱點應(yīng)力。運用軟件SOLIDWOKS建模,隨后將模型倒入數(shù)值分析軟件ANSYS中分析數(shù)據(jù)。因為考慮到了焊縫在管節(jié)點處的模擬,所以本文驗證了焊縫模擬的重要性,把有焊縫的有限元模型和無焊縫的有限元模型進行模擬計算,把兩者得到的應(yīng)力云圖和位移圖分別進行對比,從而認為有焊縫模型更優(yōu)。在節(jié)點相貫處決定支管和主管尺寸的參數(shù)較多,因此本文采用單... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

埃菲爾鐵塔

第1章緒論-1-第1章緒論1.1鋼管節(jié)點概述鋼結(jié)構(gòu)建筑由于取材對環(huán)境破壞的程度比較輕，外表整體美觀，施工時間短，抗震性能良好，相對降低投資費用，對于不同的氣候條件和大氣環(huán)境等都相對能適應(yīng)，并且可做到無污染進行回收，實現(xiàn)人們對綠色環(huán)保建筑的呼吁和向往，所以鋼結(jié)構(gòu)的建筑被稱譽為新世紀的“綠色建筑”[1]，在國內(nèi)國外各種結(jié)構(gòu)建筑中已經(jīng)迅猛發(fā)展起來。一些發(fā)達國家的鋼鐵結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)已成為一個地方的地標。例如1889年，法國簡稱埃菲爾鐵塔建筑如圖1-1所示，澳大利亞悉尼的悉尼歌劇院，美國舊金山的金門大橋，還有國內(nèi)的上海東方明珠，沈陽的奧林匹克體育館如圖1-2等。圖1-1埃菲爾鐵塔圖1-2沈陽奧林匹克體育館

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-如圖2-1所示。圖2-1圖S-N曲線S-N曲線法是通過計算焊接處的熱點應(yīng)力幅的大小估算管節(jié)點的疲勞壽命，即管節(jié)點所承受循環(huán)荷載的次數(shù)[40,41]。應(yīng)力福的大小可通過計算應(yīng)力集中系數(shù)來確定，所以一般疲勞破壞研究可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎愎?jié)點焊縫處的應(yīng)力集中系數(shù)。S代表管節(jié)點處應(yīng)力的最大值或者是最大應(yīng)力幅，N是管節(jié)點在荷載的循環(huán)下所能承受的循環(huán)次數(shù)。當(dāng)壽命值接近極限時，對應(yīng)的應(yīng)力數(shù)值范圍為材料的疲勞極限。下面介紹了S-N曲線中的一些參數(shù)：(1)應(yīng)力幅aS：應(yīng)力最大值與應(yīng)力最小值的差值的一半，如式(2-1)所示。2minmaxSSSa(2-1)如圖2-2所示，應(yīng)力幅越小材料經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)則越多，相當(dāng)于疲勞次數(shù)施加越多，也就是疲勞壽命增大，當(dāng)應(yīng)力幅小到一定極限數(shù)值的時候，則稱此時的數(shù)值為常幅應(yīng)力極限，這時構(gòu)件幾乎承受了5×107次應(yīng)力循環(huán)。圖2-2應(yīng)力幅圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于鋼管K型節(jié)點剛度的應(yīng)力集中系數(shù)計算方法[J]. 陳康明,黃漢輝,吳慶雄,陳寶春.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2020(04)
[2]KK型間隙方管節(jié)點靜力性能的研究[J]. 崔國勇,陳爍樸.  鋼結(jié)構(gòu)(中英文). 2019(11)
[3]某中承式鋼管混凝土桁式拱肋節(jié)點疲勞開裂分析[J]. 黃漢輝,陳康明,吳慶雄,王渠.  工程力學(xué). 2017(S1)
[4]KK型管節(jié)點應(yīng)力集中系數(shù)隨參數(shù)變化的規(guī)律[J]. 高浩,陳景杰,黃一.  船海工程. 2016(03)
[5]空間KK型主方支圓搭接節(jié)點的極限承載力分析[J]. 原賀軍,肖亞明.  工程與建設(shè). 2013(04)
[6]鋼塔筒結(jié)構(gòu)形式在港口導(dǎo)標工程中的應(yīng)用[J]. 藺雪峰,張小安,陶鵬.  水運工程. 2012(09)
[7]在力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用有限元ANSYS軟件的優(yōu)越性分析[J]. 謝華剛.  高等教育研究(成都). 2011(04)
[8]平面KK型圓鋼管相貫節(jié)點平面外受彎性能研究[J]. 陳以一,趙必大,王偉,孟憲德.  土木工程學(xué)報. 2010(11)
[9]焊縫模型對圓鋼管節(jié)點極限承載力影響有限元分析[J]. 陳譽.  鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(05)
[10]K型、KK型部分搭接方管節(jié)點極限承載力的對比分析[J]. 武振宇,丁玉坤,趙靖偉.  沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(05)

碩士論文
[1]大跨越輸電塔K型、KK型縱板加勁相貫節(jié)點靜力性能研究[D]. 王佳龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]KK型鋼管節(jié)點受力性能與設(shè)計方法研究[D]. 葛成成.西安工業(yè)大學(xué) 2018
[3]應(yīng)力比對D36鋼腐蝕疲勞裂紋擴展的影響[D]. 代嬌榮.大連理工大學(xué) 2015
[4]圓方管K-型焊接節(jié)點應(yīng)力集中有限元分析[D]. 趙洋.燕山大學(xué) 2015
[5]噴丸殘余應(yīng)力對裂紋擴展疲勞壽命影響的數(shù)值模擬研究[D]. 趙莉莉.山東大學(xué) 2015
[6]空間KK型主方支圓間隙管節(jié)點基于有限元的非線性分析[D]. 鄧鵬飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[7]平面K型圓鋼管搭接節(jié)點靜力分析[D]. 梁旺才.華中科技大學(xué) 2012
[8]KK型主方支圓間隙管節(jié)點靜力性能研究[D]. 黃偉亮.北京交通大學(xué) 2012
[9]幾何參數(shù)對直接焊接KK型間隙方管節(jié)點靜力性能影響的研究[D]. 崔國勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[10]KK型主方支圓相貫節(jié)點的試驗研究和理論分析[D]. 單瑞增.北京交通大學(xué) 2009



本文編號：3266177