本文選題：鋼結構節(jié)點 + ANSYS有限元模擬��； 參考：《中國石油大學(華東)》2014年碩士論文

【摘要】：2014年青島世界園藝博覽會主體采用空間鋼結構體系,表面為玻璃幕墻框架體系。鋼結構在建筑結構中得到廣泛應用,主要是由于鋼結構體系具有安裝容易、施工周期短、自重輕、能減小地震作用效應、抗震性能好、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢。根據世園會的設計施工方法和過程,結合常出現的問題,分析導致出現這些問題的原因,并采取措施進行補強,然后利用有限元分析檢驗以上措施的有效性。根據ANSYS軟件對各種因素和結構形式的分析研究,提出最為合理的結構以及整體的結構形式,以供工程應用參考。通過ANSYS對玻璃幕墻鋼結構節(jié)點進行理論分析,考慮對其力學性能的影響因素,從而設計出更合理的節(jié)點形式,希望對廣大設計施工人員有所幫助。通過對鋼結構、玻璃幕墻的力學性能的研究,理論公式的推導,結構的有限元分析,從而得出最合理的節(jié)點形式,以便工程應用參考,產生更好的經濟效應和社會效應。為了更好的了解鋼結構節(jié)點的受力特點,我們建立一個鋼結構節(jié)點,對其在剪力單獨作用下、彎矩單獨作用下、剪力與彎矩共同作用下進行模擬,系統(tǒng)地分析了鋼梁上翼緣與上環(huán)板、鋼梁下翼緣與下環(huán)板、鋼梁腹板、鋼管柱的受力特性。通過分析得出:(1)鋼結構節(jié)點的應力最大點首先在鋼管柱跟環(huán)板接觸的部位以及梁翼緣與環(huán)板接觸的奇異點出現,并且首先在這些部位出現屈服。鋼結構節(jié)點在彎矩的作用下,當鋼結構節(jié)點屈服時,鋼管柱跟梁腹板的應力都很小,整個鋼結構節(jié)點的承載力主要由梁翼緣決定,所以當彎矩的作用效果明顯大于剪力時,應當加強梁翼緣的強度。(2)鋼結構節(jié)點在彎矩作用下的位移很小,在剪力的作用下位移較大。鋼管柱灌注混凝土后,在一定程度上提高了鋼結構節(jié)點的承載力。鋼結構節(jié)點在彎矩跟剪力的共同作用下,鋼管柱的應力很小。
[Abstract]:The main body of 2014 Qingdao World Horticultural Exposition adopts the space steel structure system, the surface is the glass curtain wall frame system. Steel structure is widely used in building structure, mainly because of its advantages such as easy installation, short construction period, light weight, low seismic effect, good seismic performance and less environmental pollution. According to the design and construction method and process of the expo, combined with the common problems, the causes of these problems are analyzed, and some measures are taken to strengthen them, and then the effectiveness of the above measures is verified by using finite element analysis. According to the analysis and study of various factors and structural forms by ANSYS software, the most reasonable structure and the whole structure form are put forward for the reference of engineering application. Through the theoretical analysis of the steel structure joints of glass curtain wall by ANSYS, considering the influence factors on its mechanical properties, a more reasonable joint form is designed, and it is hoped that it will be helpful to the design and construction staff. Through the study of the mechanical properties of steel structure, glass curtain wall, the derivation of theoretical formula and the finite element analysis of the structure, the most reasonable joint form can be obtained so as to bring about better economic and social effects for engineering application. In order to better understand the stress characteristics of steel structure joint, we establish a steel structure joint, and simulate it under the action of shear force alone, moment alone, shear force and bending moment acting together. The mechanical characteristics of the upper flange and the upper ring plate of the steel beam, the lower flange of the steel beam and the lower ring plate, the web plate of the steel beam and the steel tube column are systematically analyzed. It is concluded by analysis that the maximum stress points of steel structure joints first appear at the position where the steel tube column is in contact with the annular plate and at the singular point where the beam flange is in contact with the annular plate, and yield at the first place. Under the action of bending moment, the stress of steel tubular column and beam web plate is very small when the steel structure joint yield, the bearing capacity of the whole steel structure joint is mainly determined by the beam flange, so the effect of bending moment is obviously greater than that of shear force. The strength of beam flange should be strengthened. (2) the displacement of steel structure joints under bending moment is very small and the displacement is larger under shear force. The bearing capacity of steel structure joints is improved to some extent after pouring concrete into steel tubular columns. The stress of steel tubular column is very small under the joint of bending moment and shear force.
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU391

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本文編號：1876586