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2010年06月03日

【期刊论文】轴力和弯矩共同作用下焊接空心球节点承载力研究与实用计算方法

赵阳, 董石麟, 唐海军, 傅学怡, 顾磊

土木工程学报,2005,38(1):21~30,-0001,():

摘要

国家游泳中心“水立方”多面体空司刚架结构中,杆件除承受轴力外,还承受相当大的弯矩,但目前规范对焊接空心球节点在轴力和弯矩共同作用下的设计方法尚属空白。本文采用理想弹塑性应力一应变关系和von-Mises屈服准则、同时考虑几何非线性的影响,建立了焊接空心球节点的有限元分析模型,对承受轴力、弯矩及两者共同作用的空心球节点进行了大量的非线性有限元分析。通过典型节点的试验研究,直观了解节点的受力性能和破坏机理,并验证了有限元模型的正确性。文中还推导了基于冲切面剪应力破坏模型的节点承载力的简化理论解。最后,综合简化理论解、有限元分析和试验研究的结果,提出了轴力和弯矩共同作用下的节点承载力实用计算方法,可供实际工程设计采用,也可供相关规程修订时参考。

关键词: 焊接空心球节点, 组合荷载, 承载力, 有限元分析, 试验研究, 实用计算方法

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