网架螺栓球节点锥头的强度分析.pdf

网架螺栓球节点锥头的强度分析顾强陈绍蕃于安林曹平周(西安冶金建筑学院) 本文对某工程网架螺栓球节点短锥头的强度进行了弹塑性有限元分析用自编的程序计算了锥头的极限承载力并分析了其结构特征关健词网架螺栓球竹点有限元法弹塑性极限承载力 S TR ENG TH AN ALYS巧 ON TH ECO NEPIE CEO FTH EBO LT 一G LO BE NOD ESO FS PAC EG RH) FRAM E G Q i g Ch Sh fa Y A li C Pi gh ( Xi I i fM ll gy d C i E gi ig) I hi P P h gh f h Pice f h b l glb des f Pce gid fr m 1 lyez d b y i g h l i Plas i if i lm m h d Th co ll P l d f h co pi l l d d fe es f h pieCS re l y d b y h m p p g m m Plid b y h w i 某工程螺栓球节点网架的管形杆件与螺栓球之间用锥头传力网架施工过程中采用了热冲压成型的短锥头如图 1所示该短锥头具有制作简便机械加工量少成本低廉的优点但对其受力性能是否合理能否满足设计要求各方面持有不同意见对短锥头的安全评估已成为该工程的燃眉之急雄头的几何形状为一回转厚壁壳受轴对称荷载见图 1所示对其强度计算《网架结构设计与施工规定》中尚无明确的方法受施工单位的委托我们对该工程中四种型号受拉锥头的强度进行了弹塑性有限元分析图 l 短锥头标准尺寸及荷载作用方式收稿日期 l男 2 or 18 DOI:. 单元体内应变增量为 1 轴对称弹塑性有限元分析及求解方法 Ll 几何方程对轴对称问题采用圆柱坐标对称轴为轴任一对称面为 rz面单元划分为轴对称的三角形截面整圆环如图 2所示位移模式为云△日△口△ w 日 f △) } △ w尸 N’{ “`} 川日 A w 日{ 一【,}。。} } ` 2, 刁△} + 一 l 口艺尽公 d 厂| 1 1| l 式中【叼为单元形函数;{ d司=【△△iw △uj A玛uA △ w犷为单元节点位移增量双哟式中【B]—单元几何矩阵 LZ本构关系应力分量的增量可表示为叭 r d 口、叭王 d一{ : : !…一”1{ d} `”\ 1 L d ) 弹性区 I D』=[ Dl 图 2 1 铃简{ 飞{ 拼 1 一拜 E( l 一拜) 拜一群一 D[1 ( l +拌)( l 一2 拜) l 一料 l 一拼 0 O l 一2 井 2( l 一#) 式中拜—泊松比; E—弹性模量假定钢材为理想弹塑性体各向同性塑性行为服从 Par d U 一R euss 增量理论及 M比屈服准则塑性区[ D} =I D』 l 一料 l 一2 拜一脚 E l +拜拜 l 一2 料一沥 r’叮[ D肠 l 一拼 l 一2 拜。叮拜 l 一2 拜一叨 J 拼 l 一2 并一伽扩可 l 一林 l 一2 拼“叮一。ar几几 o,厂、合一;oyr 式中。一喜; 艺『万一〔号。一 az ·2、习合 0 16 048 八( 浏间 941784627 470 314157 ( 闰之) 破 O’r’=氏一am ; 可