平面KY型圆钢管相贯节点承载力分析

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相贯节点在钢管结构中得到了越来越广泛的应用和发展,为了钢管相贯处焊缝均匀,焊接可靠,需要将相交钢管的焊缝处准确切割成型,相贯线的确定对于钢管相贯连接的设计、施工都是非常重要的。本文运用空间坐标转换技术,利用Visual Basic与AutoCad二次开发技术进行相贯线程序设计,得到了相贯线处节点数据,绘出了相贯模型图及相贯线展开图,为在ANSYS中建立相贯节点模型提供了参考依据,为进一步提高管接头焊接质量提供了可靠的保证,并为加快施工进度创造了有利的条件和工具。 对于平面KY型相贯节点,考虑将其转化为几个平面K型节点以套用我国钢结构规范已有的节点承载力公式,但是其结果导致节点设计过于保守或偏不安全,有必要进行分析校核。由于圆钢管相贯节点的受力特性、几何形状等因素都比较复杂,对管节点进行静承载力性能研究要考虑材料非线性和几何非线性。运用ANSYS有限元软件,用数值模拟方法对平面K型及平面KY型相贯节点进行弹塑性全过程分析,分析比较了KY型钢管及K型钢管节点破坏过程和塑性区扩展的情况,揭示了节点的破坏机理和节点破坏形式。较准确的得到了不同几何参数、不同左右支管力、不同主管轴向力条件下KY型钢管左(右)支管和中间支管节点极限承载力值,并与相应K型钢管节点极限承载力值及按照规范公式求得的节点承载力值对比,得到了KY型钢管节点承载力的变化规律,为工程设计人员及规范的进一步修订提供参考。
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