管桁架结构静力性能的精细化有限元分析
桁架有限元分析ppt课件
以图26所示的空间 桁架节点 3 为例，说 明总刚矩阵及总刚方 程的建立。该桁架共 有9个单元，5个节点， 单元及节点编号如图 示。相交于节点3的杆 件有⑥⑦⑧⑨。
图3.26 单元及节点编号
➢ 变形协调条件为连于同一节点上的杆端位移相 等 ，即：
➢ 内外力平衡条件为汇交于同一节点的杆端内力 之和等于该节点上的外荷载，即：
➢ (10)按杆件内力调整杆件截面，并重新计算， 迭代次数宜不超过4～5次。
➢
Ec——K支cx承柱3的EH材c料3Ic弹y 性模量K；cy
3E c I cx H3
➢ Icy、Icx——分别为支承柱绕截面y、x轴的截面惯 性矩；
➢ H——支承悬臂柱长度。
(3)斜边界处理 ➢ 斜边界是指与整体坐标斜交的方向有约束的边界。 ➢ 建筑平面为圆形或多边形的网架会存在斜边界( 图3.27a)。 ➢ 矩形平面网架利用对称性时，对称面也存在斜边 界(图3.27b，c)。
基本未知量
节点平衡及变形协调条件
总刚度矩阵 总刚度方程
引入边界条件
节点位移值
单元内力与节点位移间关系
杆件内力
3.4.1网架计算基本假定
➢ 网架的节点为空间铰接节点，杆件只承受轴 力；
➢ 结构材料为完全弹性，在荷载作用下网架变 形很小，符合小变形理论。
奥运会场馆
鸟巢
3.4.2单元刚度矩阵
一等截面空间桁架杆件ij如图所示，设局部直角坐
图3.27 网架的斜边界约束
➢ 斜边界有两种处理方法，一种是根据边界点的 位移约束情况设置具有一定截面积的附加杆， 如节点沿边界法线方向位移为零，则该方向设 一刚度很大的附加杆，截面积A=106~108(图 3.27b)；如该节点沿边界法线方向为弹性约束， 则调节附加杆的截面积，使之满足弹性约束条 件。这种处理方法有时会使刚度矩阵病态。
桁架和梁的有限元分析.
第9章桁架和梁的有限元分析第1节基本知识一、桁架和梁的有限元分析概要1．桁架杆系的有限元分析概要桁架杆系系统的有限元分析问题是工程中最常见的结构形式之一，常用在建筑的屋顶、机械的机架及各类空间网架结构等多种场合。
桁架结构的特点是，所有杆件仅承受轴向力，所有载荷集中作用于节点上。
由于桁架结构具有自然离散的特点，因此可以将其每一根杆件视为一个单元，各杆件之间的交点视为一个节点。
2．梁的有限元分析概要梁的有限元分析问题也是是工程中最常见的结构形式之一，常用在建筑、机械、汽车、工程机械、冶金等多种场合。
梁结构的特点是，梁的横截面均一致，可承受轴向、切向、弯矩等载荷。
根据梁的特点，等截面的梁在进行有限元分析时，需要定义梁的截面形状和尺寸，用创建的直线代替梁，在划分网格结束后，可以显示其实际形状。
二、桁架和梁的常用单元桁架和梁常用的单元类型和用途见表９-1。
表９-1 桁架和梁常用结构实体单元列表通过对桁架和梁进行有限元分析，可得到其在各个方向的位移、应力并可得到应力、位移动画等结果。
第2节 桁架的有限元分析实例一、案例1——2D 桁架的有限元分析图9-1 人字形屋架的示意图问题 人字形屋架的几何尺寸如图9-1所示。
杆件截面尺寸为0.01m 2，试进行静力分析，对人字形屋架进行静力分析，给出变形图和各点的位移及轴向力、轴力图。
条件人字形屋架两端固定，弹性模量为2.0×1011 N/m 2，泊松比为0.3。
解题过程制定分析方案。
材料弹性材料，结构静力分析，属2D 桁架的静力分析问题，选用Link1单元。
建立坐标系及各节点定义如图9-1所示，边界条件为1点和5点固定，6、7、8点各受1000 N 的力作用。
1．ANSYS 分析开始准备工作（1）清空数据库并开始一个新的分析 选取Utility>Menu>File>Clear & Start New ，弹出Clears database and Start New 对话框，单击OK 按钮，弹出V erify 对话框，单击OK 按钮完成清空数据库。
有限元分析中的结构静力学分析怎样才能做好精选全文
可编辑修改精选全文完整版有限元分析中的结构静力学分析怎样才能做好1 概述结构有限元分析中，最基础、最根本、最关键、最核心同时也是最重要的一种分析类型就是“结构静力学分析”。
静力学分析可用于与结构相关、与流体相关、与电磁相关以及与热相关的所有产品；静力学分析是有限元分析的根基，是有限元分析的灵魂。
2 基础理论结构静力学按照矩阵的形式可表示为微分方程：[K]{x}+{F}=0其中，[K]代表刚度矩阵，{x}代表位移矢量，{F}代表静载荷函数。
由此可知，结构静力学有限元分析过程就是求解微分方程组的过程。
2.1 三个矩阵的说明静力学分析微分方程组三个矩阵进一步说明：[K]代表刚度矩阵。
举例说明，如果用手折弯一根筷子，假设筷子是钢材料的，比较硬，很难折断；假设筷子是常规木材的，比较脆，基本上都能折断。
这里筷子断与不断的本质并不是钢或者木材，而是钢或者木材表在筷子上表现出来的刚度（或者叫硬度），这里刚度用计算机数值分析的方式来描述，就是刚度矩阵。
{x}代表位移矢量。
举例说明，一把椅子，如果有人偏瘦，坐在椅子上，椅面基本不下沉；如果有人偏胖，坐在椅子上，椅面会有明显下沉（谁坐谁知道...），此时，椅面的下沉量，可用位移矢量来表示。
{F}代表静载荷函数，也是静力学分析的关键。
举例说明，上面筷子例子中，手腕对筷子的作用，就是一种载荷（或者叫外力、荷载、负荷、承重等）；上面椅子例子中，人对椅子表面的作用，也是一种载荷。
这些载荷在大多数情况下，没有明显的快慢效应，就可用静载荷函数来表示。
2.2 静力学分析中的载荷说明静载荷函数本质说明：假设1，相同一根筷子，又假设筷子比较粗（或者说是几根筷子捆绑在一起）：双手慢慢用1 / 5力，筷子难断；双手快速用力，筷子难断，此时慢慢折弯的效果就可以理解为静力学过程。
假设2，相同椅子：慢慢坐下去，椅子没有明显晃动；快速坐下去，椅子没有明显下沉与晃动，此时慢慢坐在椅子上的过程就可以理解为静力学过程。
M形空间钢管桁架屋盖结构方案设计及有限元分析
M形空间钢管桁架屋盖结构方案设计及有限元分析摘要: 本文对M形空间钢桁架屋盖进行了结构方案设计，分别在结构①面和②面设计采光面，提出了两种结构方案。
采用Midas/Gen软件对两种结构方案进行了有限元分析，得出了主要受力构件的应力-应变状态，计算结果显示两种方案应力比均满足要求，截面较小的方案通过起拱挠度满足要求。
随后本文对支座连接进行了初步设计，为同类工程改造设计提供了参考。
关键词: 多折屋盖，方案设计，有限元分析，支座连接Abstract: In this paper, the structural design of the M-shaped space steel truss roof is presented. Two structural schemes are proposed respectively on front and back lighting surface. By using finite element analysis software Midas/Gen, the paper figures out the main stress component s’ stress-strain state of two schemes. The calculation results show that the two schemes can satisfy the requirement of stress ratio, and the smaller section meets the requirements through arching deflections. After that, this paper gives a preliminary design of the support connection, which provides a reference for the design of similar projects.Keywords: multiple-folding roof, conceptual design, finite element analysis，joints of support0项目概述随着经济的发展和科学技术的不断进步，人们对结构的空间和跨度的要求越来越高。
钢管—混凝土组合桁架结构的静力分析
与工作 ， 所以结构 的抗 弯 刚度会大 大 的提高 ， 抗震 性能 也会有 所 提高 。
结构 。学者对组合桁架结构的研究 已有很多 ， 如文献 ［ ］ 出， １指 正 ２ 算 例设 计 与分析 方法 常使用情况 下 ， 钢一混凝 土组 合桁 架 的工 作 特 征表 现 为 弹性 性 ２ １ 算例设 计 ． 能， 继续 加载至极限荷载 ９ ％时 ， ５ 试件 由于斜腹杆 的屈曲而破 坏 ， 本文 以某场馆为例进行分析 ， 建筑平面为矩形 ， 尺寸为 ２ ０ｍ× 组合桁架 的截面 突变仍 然基 本 上符合 平截 面假 设 。文 献 ［ ］ ２ 提 ２ 柱 网为 ８ｍ× ０ｍ， 架 间距 为 ２ ０ｍ， 架 与边 梁铰 接处 ４ｍ， ２ 桁 ． 桁 出， 普通 桁架 杆件 之问假定 为铰接 ， 忽略节点刚 度的影 响 ， 不计 次 理 。桁架部分全部采用方钢管 ， 中桁架 的下弦杆 采用截 面尺寸 其
１ ０
０ ０ ｏ ．ｏ
２ ９４ ５
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１ ．２ ２ ．６ ２ ．８ ７ ０ ３ ７ ６ ８
２ ．Ｏ ２ ．６ ３ ． ４ ９ ７ ７ ９ Ｏ ２
ｌ． ９ ２ ． ｌ ３ ．８ ３ ．３ ２ ８ ４ ２ ２ ９ ８５
的钢桁架部分 完全 一 致 ， 普通 桁架 上 弦杆 采用 与下 弦相 同的钢 ３ ３ 组 合桁 架混凝 土板 的 内力分析 ．
由表 １ 可知 ， 管一 混凝 土组合 桁架与普通 钢管桁 架的受力 钢 性能基本 一致 ， 但是 前 者轴 力相 对较 小 ， 弦跨 中轴 力最 大 ， 下 为 ３２３ ０ 支座处最小 ， １９５ ２ 而 普通钢 管桁架 下 弦杆轴力跨 ９ ７ ， 为 １ １ ； 中为 ４ ６６０， ４ １ 支座处为 １０７ ０ 并且钢管一混凝土桁架较普通桁 ６ ８ ，
2D四杆桁架结构的有限元分析实例
2D四杆桁架结构的有限元分析实例2D四杆桁架结构是一种常见的结构形式，广泛应用于工程领域。
在进行结构设计和分析时，有限元分析是一种常用的方法，可以对结构进行力学性能和应力分布的分析。
下面将以一个具体的例子来介绍2D四杆桁架结构的有限元分析。
```A*/\/\/\*-------*BC```该桁架结构由四根杆件构成，材料为钢，杆件截面可视为圆形。
假设桁架结构的高度为H，宽度为W，杆件的直径为D，且杆件AB和BC的长度为L。
首先，我们需要将该桁架结构离散为有限元网格。
可以采用等距离离散方法，在杆件AB上取N个节点，在杆件BC上取M个节点。
每个节点的坐标可以通过计算得到。
接下来，我们需要确定边界条件。
假设桁架结构的支座在节点A和C 处。
我们可以将节点A和C固定，即其位移为零，这是考虑到节点A和C作为支座点不会产生水平和竖直的位移。
然后，我们需要为杆件的材料属性和截面属性建立数学模型。
假设桁架结构的钢材的弹性模量为E，泊松比为ν。
另外，我们需要确定杆件的截面半径r。
接下来，我们需要确定桁架结构的荷载。
假设在节点B作用一个竖直向下的荷载P。
这个荷载会使得杆件AB和杆件BC受到拉力。
然后，我们可以使用有限元软件进行计算。
在计算中，我们可以采用线性弹性模型进行计算，即假设所有杆件在加载之前是弹性的。
在计算中，我们可以使用有限元方法对每个单元进行力学性能和应力分布的分析。
可以使用线性弹性有限元方法，如直接刚度法或变分法等。
在计算得到每个单元的力学性能和应力分布后，我们可以进一步分析整个桁架结构的强度和刚度。
可以计算整个结构的位移、载荷和应力等。
最后，我们可以通过对结果进行后处理和分析，来评估桁架结构的性能和稳定性。
可以计算结构的应力、变形和应变等。
综上所述，2D四杆桁架结构的有限元分析可以通过离散桁架结构为有限元网格，确定边界条件、材料和截面属性，施加荷载，并使用有限元软件进行计算。
通过对每个单元的力学性能和应力分布进行分析，并综合整个结构的性能和稳定性，可以得到结构的位移、载荷和应力等信息。
有限元上机实验：ANSYS桁架分析
机电工程学院有限元法课程设计学号：专业：学生姓名：任课教师：2016年5月桁架有限元分析本问题研究针对机器人腿部机体的受力变形研究。
在机器人的所有结构中，该结构受力较复杂，强度要求较高，需要对其进行受力分析并进行结构优化。
一、研究对象由等直杆构成的平面桁架如图1所示，等直杆的截面积为30cm2，弹性模量为E=2.1e5 Mpa，泊松比为μ=0.3，密度为7800kg/m3，所受的集中力载荷为2.0N。
分析该桁架的强度是否符合要求，给出约束节点的支反力、杆件受力以及受力节点的位移。
载荷：1.0e8 N图1 超静定桁架二、分析过程1.打开软件，更改文件名称和存储位置：File>Change Jobname and Change Directory 。
图2 更改文件名图3 更改存储位置2.选取有限元单元：Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Link > 3D finit stn180 > OK > Close。
图4 选取有限元单元3.定义截面积：Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/Delete > Add > 输入截面面积“0.03”> Ok > Close。
图5定义截面积4.输入材料弹性参数：Preprocessor > Material Props > Material Models > Structural > Linear >Elastic > Isotripic > 输入弹性模量> 输入泊松比＞Ok > 关闭窗口> SA VE_DB 保存数据。
图6 输入材料弹性参数5.建立节点，坐标分别为(0,1) (1,0) (1,1) (2,1) ：Preprocessor >Modeling>Create>Nodes>On working Plane>选取点。
矩形钢管混凝土桁架受力性能的有限元分析的开题报告
矩形钢管混凝土桁架受力性能的有限元分析的开题报告一、研究背景与意义矩形钢管混凝土桁架是一种由角钢组成的网架结构，具有较高的承载能力、刚度和稳定性等优点，广泛应用于建筑、桥梁、机场、体育馆等工程领域。
矩形钢管混凝土桁架在使用过程中受到多种载荷的作用，如自重、活载、温度、风载、地震等。
为了确保桁架的安全可靠，必须对其受力性能进行分析和设计。
有限元分析是一种有效的工程计算方法，可用于分析和优化结构的受力性能。
通过有限元分析，可以计算出结构的受力状态、位移、应力和应变等参数，并评估其结构安全性。
矩形钢管混凝土桁架是一种复杂的结构体系，需要运用有限元分析方法进行模拟计算。
因此，对于矩形钢管混凝土桁架受力性能的有限元分析研究，对于引导其设计和改进具有重要的意义。
本文旨在通过对矩形钢管混凝土桁架的有限元分析，探究其受力性能，并提出改进方案，以保证其在实际工程中的稳定性和安全性。
二、研究内容1. 矩形钢管混凝土桁架的结构形式及受力特点的分析；2. 建立矩形钢管混凝土桁架的有限元模型；3. 分析矩形钢管混凝土桁架受力性能，并进行数值计算；4. 对矩形钢管混凝土桁架的受力性能进行评估，并提出改进方案；三、研究方法1.通过文献调研和实地调查，分析矩形钢管混凝土桁架的结构形式和受力特点；2.基于ANSYS有限元分析软件，建立矩形钢管混凝土桁架的有限元模型，并进行受力分析和模拟计算；3.利用有限元计算结果，分析矩形钢管混凝土桁架的受力性能，并进行评估；4.通过结构优化和改进方案，提出改进矩形钢管混凝土桁架的措施。
四、预期成果1.对矩形钢管混凝土桁架受力性能进行深入的分析、研究；2.建立矩形钢管混凝土桁架的有限元模型，并进行模拟计算，掌握其受力情况；3.对矩形钢管混凝土桁架的受力性能进行评估，并提出改进方案，为实际工程提供技术支持。
五、拟定计划1. 确定研究方向和目标，以及研究方法和技术路线；2. 进行文献调研和实地调查，查阅相关资料和文献；3. 利用ANSYS软件建立矩形钢管混凝土桁架的有限元模型，并确定计算参数；4. 计算矩形钢管混凝土桁架在不同载荷下的受力情况；5. 分析计算结果，评估矩形钢管混凝土桁架的受力性能，提出改进方案；6. 撰写研究报告，进行成果汇报。
平面桁架静力学分析
力08创新实践平面桁架的静力学分析学号班级姓名指导教师完成日期2011年11月25日平面桁架的静力学分析摘要：平面桁架的静力分析，是工程中的重要环节。
题目就是一个平面桁架经理分析的典型例子，本文通过有限元法，通过ANSYS语言，清晰地计算出了桁架的节点位移和个支座反力。
关键词：平面桁架静力分析有限元ANSYS引言:1.有限元分析的基本理论有限元分析（FEA，Finite Element Analysis）的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。
这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。
有限元是那些集合在一起能够表示实际连续域的离散单元。
有限元的概念早在几个世纪前就已产生并得到了应用，例如用多边形（有限个直线单元）逼近圆来求得圆的周长，但作为一种方法而被提出，则是最近的事。
有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。
经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。
2.有限元求解问题的基本步骤第一步：问题及求解域定义：根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。
第二步：求解域离散化：将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域，习惯上称为有限元网络划分。
显然单元越小（网络越细）则离散域的近似程度越好，计算结果也越精确，但计算量及误差都将增大，因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。
圆钢管拱桁架屋盖结构静力性能有限元分析
２ 钢屋 盖结 构 的计算模 型
Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ有限元建模 时 ， 上下弦杆 、 顶部 竖杆及 弧形杆 采用 空 间梁单元 Ｂ ａ ４ ｅｍ ４模拟 ｜ ； ２ 屋面檩条 、 向系杆 、 向交叉支 撑 、 纵 横 上 弦腹杆 、 立面腹杆 、 空间桁 架 支撑及斜 杆均 采 用既能 受拉 也能受 压的 Ｌｎ ８单元 ； 中仅考虑部分 檩条 的有利作 用。单榀 拱桁架 ｉ ｋ 其 两端支座采用铰支 ， 即约束 Ｘ， ｚ三个方 向的线位移 。 ｙ，
圆 钢 管拱 桁 架 屋 盖 结构 静 力 性 能 有 限 元分 析
游 海 龙
摘 要： 通过考虑 十种 不 同的荷载工况 组合 ， 某体 育馆 的圆钢管拱桁架屋 盖结构 进行 了承 载力 分析 ， 而得到 了结构 对 从 杆件 的内力分布 、 支座反力 ， 并考 虑两种 不同的位移荷载工况 ， 以了解 结构 的整体 变形 情况 ， 分析 结果表 明， 该拱桁 架结 构 的强度及 变形 能满足 要求， 可为结构选 型、 构件截面设计提供参考。 关键词 ： 拱桁 架 ， 屋盖 结构 ， 静力性能 ， 限元 分析 有
工况 １ ：． ０ １２恒载 ＋１ ４活荷载 ＋降温 ２ ． ５℃。 ２ 位 移计 算。 ）
位 移 工 况 １ 恒 载 ＋活 荷 载 ； ： 位 移 工 况 ２ 恒 载 ＋活 荷 载 ＋支 座 位 移 ３ ｎ（ ： ０ｒ －张开 ） ｎｉ 。
于弦杆上 ， 采用 Ｑ３５Ｂ无缝 圆钢管。 ４ 文献 ［ ］ １ 对该 钢桁架 整体 屋盖结 构进 行 了静动性 能研 究 ， 文 中着重分析拱桁架结构在不 同工况组 合作用下 的静力性 能 ， 而 从 了解结构 的支座反力及杆件 内力分布情况 。
中 图分 类 号 ： Ｕ３ １ １ Ｔ １． 文献标识码 ： Ａ
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘
要
管桁架结构以其造型简洁、受力合理、建筑造型适应性强等优点得到建筑 师的青睐。钢管组成结构的关键在于杆件之间的连接，在管桁架结构中，多采 用直接焊接相贯节点的连接方式。 由于相贯节点处复杂的几何形状和受力特性，管桁架结构的破坏往往以相 贯节点的失效为导火索，进而导致与之相连的杆件失效，使得结构破坏。因此 对相贯节点的研究对探究管桁架结构的失效原理至关重要。因此本课题分别对 平面管桁架和空间管桁架采用 ANSYS 得 Shell181 单元进行精细化建模分析， 对考虑了相贯节点的管桁架结构进行静力性能的分析。本文主要进行以下几个 方面的研究： （ 1）平面管桁架静力性能的精细化分析，采用 Shell181 单元与梁单元、 杆单元进行建模分析，探寻不同分析精度的模型结果的异同，此后对平面管桁 架进行节点局部加强方式的参数分析。结果显示壳单元模拟能够很好的反映节 点破坏和应力集中，使得承载力下降，其中采取增加节点主管壁厚至 1.5~2 倍 和节点板的局部加强方式效果明显。 （ 2） 空间管桁架静力性能的精细化分析， 采用与平面管桁架相同的分析方 法，进行壳单元与梁单元不同精度的建模分析对比，并探索相贯节点局部加强 方式的有效性。结果显示，壳单元精确模拟节点使得其承载力下降，增加节点 主管壁厚至 1.5~2 倍时可基本达到节点刚接的要求。 （ 3 ）平面管桁架进行壳 -梁单元多尺度有限元分析，对相贯节点采用壳单 元精细化建模以精确掌握节点的应力情况，对杆件采用梁单元建模以减少计算 花费， 不同单元类型之间的连接采用多点约束 （ MPC） 接触装配技术进行处理。 对比多尺度模型与梁单元和壳单元模型的分析结果，证实了多尺度模型有限元 分析的适应性。 （ 4） 选取我国和欧洲钢结构设计规范为依据， 与本文平面相贯节点 ANSYS 数值分析承载力进行对比，结果显示由于独立节点与节点在整体结构中受力状 态不同，整体结构破坏模式与节点试验破坏模式的不同，造成数值分析与规范 试验之间的差异。 关键词： 管桁架结构；相贯节点；节点加强；多尺度模型； ANSYS
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Tubular truss structure has been the favor of architects for several years, the key issue of tubular structures is the connection between different tubes. In tubular truss structures, welded joints between circular hollow section is popular. Because of the joints ’complicated geometry and stress state, joints ’ failure is usually the fuse damage, then lead to buckling of connected tubes, until finally the entire structure failure occurs. Therefore, researches on tubular joints are essential to explore the failure principle. Till now, the design and numerical research of tubular structures mostly based on beam model or pipe element home and abroad, which ignore the influence of joints ’ rigidity and cannot track its failure; the experimental studies mainly choosea single joint with proper constraints and loads, which will cause differences with its working in overall structure. In this paper, we choose Shell181 and Beam189 element of ANSYS to modeland analyze plane and stereo tubular truss. The paper mainly contents the following four aspects: (1) The refined static performance of plane tubular truss, comparatively analyze results of different models with Shell element and beam element, then do further parametric analysis of three stiffened joint styles.This part summarized the validity of different joint stiffening styles (2) The refined static performance of stereo tubular truss, repeat the similar progress of plane truss, and make contrast of different stiffened joint styles. (3) Analyze static performance of plane pipe truss in multi-scale model, with Shell element in joints and beam element in tubes, the connection of different elements is dealt with Multipoint Constraints (MPC) method. Based on the results and comparison of different model, the applicability ofmulti-scale model is concluded. (4) Comparejoints’ carrying capacity of specificationshome and abroad with the results of ANSYS, then conclude the diversity of numerical analysis and experimental studies. The results revealed that the differences of joint working independently and in the structure will decrease joints carrying capacity. KeyWords: tubular truss structure, tubular joint, joint stiffening, multi-scale model, ANSYS
学校代码： 10213 密级：公开
工学硕士学位论文
管桁架结构静力性能的精细化 有限元分析
硕 士 研 究 生 ：梁晶辉 导 学 师 ：顾磊副教授 科 ：土木工程 申 请 学 位 ：工学硕士 所 在 单 位 ：深圳研究生院 答 辩 日 期 ：2012 年 6 月 授予学位单位：哈尔滨工业大学
Classified Index: TU357 U.D.C: 624
硕士学位论文
管桁架结构静力性能的精细化 有限元分析
FINITE ELEMENT REFINEMENT ANALYSIS OF THE STATIC PERFORMANCE OF TUBULAR TRUSS STRUCTURE 梁晶辉
哈尔滨工业大学 2012 年 6 月
国内图书分类号： TU357 国际图书分类号： 624
ABSTRACT ........................................................................................................... II 第1章 绪 1.1 课题的来源及研究的目的和意义 ............................................................... 1 1.1.1 课题研究背景 ........................................................................................ 1 1.1.2 课题研究的目的及意义 ........................................................................ 3 1.2 国内外研究现状 .......................................................................................... 4 1.2.1 国内外研究现状 .................................................................................... 4 1.2.2 现有设计规范 ........................................................................................ 6 1.2.3 目前研究的不足 .................................................................................... 6 1.3 本文研究的主要内容与方案 ....................................................................... 6 第 2 章 平面管桁架精细化静力性能分析 ............................................................. 8 2.1 引言 .............................................................................................................. 8 2.2 空间梁单元模型的计算分析 ....................................................................... 8 2.2.1 梁单元与杆单元模型的荷载 -位移曲线分析 ........................................ 8 2.2.2 梁单元与杆单元模型的变形及塑性发展分析 ..................................... 9 2.3 壳单元模型的计算分析 ............................................................................. 11 2.3.1 壳单元模型的建立 .............................................................................. 12 2.3.2 壳单元模型的计算分析 ...................................................................... 12 2.4 相贯节点主管壁厚对平面管桁架结构的影响 .......................................... 15 2.4.1 相贯节点主管壁厚的选取 .................................................................. 15 2.4.2 不同相贯节点主管壁厚的模型计算分析 ........................................... 15 2.5 相贯节点内隔板加强对平面管桁架结构的影响 ...................................... 23 2.5.1 相贯节点内隔板加强位置的选取 ....................................................... 23 2.5.2 不同内隔板加强的模型计算分析 ....................................................... 23 2.6 相贯节点节点板加强对平面管桁架结构的影响 ...................................... 29 2.6.1 相贯节点节点板加强方式 .................................................................. 29 2.6.2 节点板对平面管桁架静力性能的影响 ............................................... 29 2.7 本章小结 .................................................................................................... 32 第 3 章 空间管桁架精细化静力性能分析 ........................................................... 34