矩形钢管焊接空心球节点的有限元分析

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进一步通过有限元分析考察其承载能力的影响因素，特别对管边长与球径之比／－￣／ｏ不同的节点，通过对大量计算结果的
拟合分析，对现有承载力计算公式提出了改进。关键词：焊接空心球节点；矩形钢管；承载能力；有限元分析
中图分类号：Ｕ９．Ｔ３２３文献标识码：Ａ文章编号：０８—１３（００００４— ４１０９３２１）３— ４０
Ｆｎｔｌｎｎｌｓｆｈｅｄｄｈｌｗｓｈｒａｉｔｃｎｅｔｄｗｉｉｉｅｍｅｔａｙｉｏｅｗｌｅｏｌｐｅｉｌｏｎｓｏｎｃｅｔｅｅａｓｔｏｃｊｈ
ｒｃａｇｌｒｓｅｌｔｂｓｅｔｎｕａｔｅｕｅ
ｎｗｒｏｅｄｓｇｑａｉｎｒｂｍｎｄｅｆｍｓｆｒｔｅｉｎｅｕｔｓａｅｏｔｅ．ｏｈｏ
Ｋｅｏｄ：ｅｅｏｏｐｅｃｉｔ；ｃｎｕｒｔｅｔｂｓｌａ－ａｒｎａａｉ；ｎｔｅｍｎａｓｙｗｒｓｗｌｄｈｌｗｓｈｒａｊｎｓｒｔｇｌｅｌｕ；ｄｃｒｉｇｃｐｃｔｆｉｌｅｔｌｉｄｌｉｌｏｅａａｓｅｏｙｙｉｅｅｎａｙｓ
能与承载能力的研究均针对配合圆钢管的节点，我国网架规程、网壳规程刮也只给出了轴力作用下圆钢管焊接球节点的设计公式，且仍有研究提出各而种新的计算公式。而对于矩形钢管的焊接空心球节点承载力计算的研究才刚刚起步，缺少可供工程更
ｔｅｔａｃｕｔＡｍａｒａａｅｒｔｄｅａｒｄｏｔｍｌｙｇｔｉｍｅ，ｓｅｉｌｅ曲，ｃｏ．ｏｓｑｅｔ．ｅａｎｉｏｃｏｎ．ｊｒｍｔｃｓｙｉｔｎｃｒｅｕｅｐｏｎｓｏｌｅｐｃｌｔｋｎｏｐｉｕｓｈｉｉｈｄａｙｈＢｆｔｒＣｎｅｕｎｌｔａｙｈ
ｈｌｓｉｐｒｃｙｐａｉｍｏｅｎｈｏ — ｓｓｙｅｄｃｅｏｔＥｐｃａｅｐｏｒｍＡＮＹＳ，ｓｅｌｙｄｔａｃｌｔｈｔｅｅａｔ — ｅｅｔｌｔｄｌａｄｔｅＶｎＭｉｅｉｌｒｔｒｎ，ｅＦａｋｇｒｇａ，Ｓｃｆｌｓｃｉｉｈｉｍｐｏｅｏｃｌｕａｅｔｅ
四川建筑科学研究
ＳｅｕｎＢｉｉｇＳｉｎｅｉｈａｕｌｎｃｅｃｄ
第３６卷
第３期
２１００年６月
矩形钢管焊接空心球节点的有限元分析
金小群，邢丽赵滇生，
（．１浙江树人大学城建学院，浙江杭州３０１１０５；２浙江工业大学建工学院，．浙江杭州摘３０１）１０４
要：针对矩形管焊接空心球节点这一特殊的壳体，采用ＡＳＳ有限元程序、ＮＹ理想弹塑性应力—应变关系和ＶｎＭｓｓｏ — ｉ屈ｅ
服准则，同时考虑几何非线性的影响，对矩形钢管焊接空心球节点的承载力进行较为详细的计算分析，已有工作的基础上，在
ｌｉｔｂａｉａａｉｏｗｌｄｓｈｒａｊｉｔｃｎｅｔｗｔｒｃｎｕｒｔｅ，ｗｉｈｔｅｅｅｔｆｏｅｉｏｌｅｒｕｔａｅｒｇｃｐｃｅｅｐｅｃｌｏｎｏｎｃｅｉｅｔｇｌｂｓｉｈｃｈｆｃｏｅｍｔｃｎｎｎａｔｉｍｅｎｙｔｆｄｉｓｄｈａａｕｎｇｒｉｉｓｙ
２ＤｐｒｅｔｆＭ１ｎｉｅｒｇＺｊｎｎｖｒｉｅｈｏｇ，ａｇｈｕ１０４，￣ｎ）．ｅａｔｎｏｇｎｅｎ，ｂｉｇＵｅｓｙｏＴｃｎｌｙＨｎｚｏ３０１ＣａｍＣＥｉｅａｉｔｆｏ
ＡｓａｔＡｃｒｉｇＯｈｅｍｔａａｔｒｔｅ பைடு நூலகம்ｄｄｈＵｗｓｈｒＭｊｉｔｃｎｅｔｄｗｔｒｃａｇｌｒｔｌｕｅ，ａｅｎｂｔｃ：ｃｏｎｅｇｏｅｙｃｒｅｓｃｏｔｌｅｏｏｐｅｃｎｓｏｎｃｉｔｕａｅｂｓｂｓｄｏｒｄｔｔｒｈｃｉｉｆｈｗｉｏｅｈｅｎｓｅｔ
０引言
随着我国建设事业的发展，间结构已经日益空广泛，特别是进入２世纪，ｌ大跨度空间结构呈现出
迅猛发展的势头。空间结构之所以能三维受力和空
点是我国空间结构中应用最多的一种节点形式，国家游泳中心 “ 水立方” 结构内部节点主要采用焊接空心球节点Ｅ２。目前，于焊接空心球节点受力性］ｌ－关
ＪＮＸｉｏｕＩａｑｎ．ＸＩｉ，ＨＡ０ＤｉｎｈｎＮＧＬＺａｓｅｇ
（．ｒａｏｓｕｔｎＣｌｇｆｈｊｇＳｕｎｖｒｉ，ｎｚｏ３０１，ｈｎ；１ＵｂｎＣｎｔｃｏｏｅｅｏｅａｈｍｎＵｉｅｔＨａｇｈｕ１０５ＣｉａｒｉｌＺｉｎｓｙ