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原文传递 双层钢桁梁桥整体节点受力性能研究
论文题名: 双层钢桁梁桥整体节点受力性能研究
关键词: 双层钢桁梁桥;整体节点;受力性能;焊接残余应力
摘要: 双层钢桁梁桥的节点联结杆件多,构造及受力状态复杂,全焊接式的整体节点是其主要连接方式。本文应用通用有限元软件对某城市双层景观钢桁梁的全焊整体节点进行了精细化的内力分析,对其焊接过程进行数值模拟,分析其焊接温度场和残余应力的分布规律,主要工作包括:
  (1)建立全桥空间有限元模型,计算全桥结构的受力状态;建立整体节点的局部有限元模型,精细还原节点的受力体系,保证整体节点的受力状态与全桥结构相一致;整体节点和相邻杆件分别采用全焊和螺栓联结两种连接形式,建立有限元模型,分析研究其对节点受力性能的影响。
  (2)通过分析节点的三维有限元模型,对不同工况下节点重点部位的应力分布规律进行比较;研究节点面板、螺栓拼接板等位置的应力分布规律;针对节点的部分构造细节进行优化设计。
  (3)结合ANSYS软件进行节点焊接的残余应力分析,采用数值模拟技术对钢桁梁中弦节点1/4结构的焊接过程做了模拟分析。采用内部生热的点热源加载方式模拟焊接热源的移动,并利用间接耦合的方法和生死单元技术计算温度场,模拟焊接过程的应力场变化。最后分析和总结了该节点的焊接热应力和焊接残余应力的规律,并希望能为以后同类的节点设计提供部分参考。
作者: 张凡
专业: 土木工程
导师: 唐冕;欧阳正
授予学位: 硕士
授予学位单位: 中南大学
学位年度: 2014
正文语种: 中文
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