圆钢管相贯节点滞回性能有限元分析.pdf

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1、孙健等：圆钢管相贯节点滞回性能有限元分析51圆钢管相贯节点滞回性能有限元分析孙健，刘碧文(天津大学建筑工程学院。天津300072)【摘要】文中以文献中实验为基础，采用有限元软件ANSYS建立KK型相贯节点模型，并根据实验结果校对了有限元模型。为了真实反映节点在桁架中的实际状况，将节点置于桁架模型中进行加载计算。并对7个不同几何参数的节点试件进行计算分析，得到了相应节点滞回特性曲线。节点在加载过程中塑性开展的特点与实验基本一致。分析结果表明，文中采用的有限元模型能够较好反映节点滞回性能的实际状况，圆管KK型相贯节点具有较好滞回性能，评价了节点的

2、几何参数对滞回性能存在的影响，为实际工程的相贯节点设计提供了参考依据。【关键词】钢结构；相贯节点；滞回性能；有限元分析【中图分类号】TU392．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)02—0051—04FrrEELE～IENTANALYSISoNHYSTERETICPRoPERTYoFUNSTⅡFENEDSPACETUBULARJoTSSUNJian，LIUBi-wen(SchoolofCivilEngi．，Tianjin300072，China)Abstract：Thispaperisbasedonexperiment

3、intheliteratureandmodelsKKunsfifenedtubularjointusingthefiniteelementsoftwareANSYS，andproofreadsthefiniteelementmodelbasedonexperi—mentalresults．Nodeswillbeplacedinthetrussmodeltoloadcalculateinordertotrulyreflecttheactualstatusofthenodesinthetruss．7nodespecimensofdiferentg

4、eometricparametersarecalculatedandthecorrespondingnodehysteresischaracteristiccurveisobtained．Nodeplasticityintheloadingprocesscar-riedoutbythesamebasicfeaturesandexperimenta1．Theanalysisresultsshowthatthefiniteelementmodelusedinthispapercanbetterreflecttheactualsituationhy

5、stereticbehavior，thetubeKKjointsarewithbetterhysteresisperformance，andnodesofthegeometricparametersofthehystereticbehaviorex—ists．Keywords：steelstructures；unstffenedtubularjoint；hystreticproperty；finiteelementanalysis0引言力作用时不同，这就要求建立一种与节点实际行为相圆管的出现和使用早于方管，所以对圆管节点的适应的周期性反复加载

6、制度以合理反映节点的抗震研究也比较早。50年代美国就开始进行钢管节点的性能，目前最好解决办法是对结构进行加载，分析节研究，从60年代起钢管节点的研究在许多国家广泛开点在结构中的响应u。展。60年代末、70年代初一些规范开始将圆管节点的而对节点的有限元程序模拟，也基本上是在节点设计纳入其中。我国对钢管节点研究的开展较国实验的基础上，对节点有限元模型进行简单地反复加际上稍晚，但发展很快，在理论与实验方面做了不少载，难以模拟地震中节点复杂的受力过程。此外，当的研究工作，得到了不少研究成果引。前进行的有限元研究未能考虑加卸载过程材料的损目前国内外学者

7、对钢管节点静力性能的研究比伤累积。节点几何参数变化对节点延性的影响研究较多，而节点滞回性能方面研究相对较少，且多为实得也不够系统，不具备统计规律。验研究。在实验研究中，受各方面条件限制，多采用2003年陈以一、沈祖炎等人在文献中进行了相针对单独节点模型的拟静力的周期性反复加载制度，贯节点滞回性能的实验研究，该实验中对一桁架结构这些加载制度的一个共性特征是正负控制位移幅值进行加载，能够较为准确真实地模拟节点的边界条相同，然而钢管节点在实际结构中承受沿腹杆轴向拉件。文中则以此实验为基础，校核有限元模型，进而力作用时的非线性弹塑性行为与承受沿腹杆轴

8、向压在此基础上进一步研究考虑材料的损伤累积，节点几52低温建筑技术2013年第2期(总第176期)何参数变化等因素对节点滞回性能的影响。于受拉腹杆左端的弦杆管壁鼓曲