焊接球单层球面网壳精细化有限元分析

摘要：

采用ANSYS软件中的SHELL181壳单元模拟钢管杆件和空心球节点,建立了一个K6（2）型单层球面网壳的精细化有限元模型,考虑几何非线性和材料弹塑性的双重非线性,并通过精细化分析与传统的梁单元模型分析的对比,得到了单层球面网壳极限破坏时杆件和节点塑性应力分布、细部破坏模式。在此基础上进行了参数分析,研究了焊接球节点壁厚、直径以及结构初始缺陷、焊接缺陷等因素对网壳极限荷载的影响规律。研究结果表明：球节点壁厚与杆件壁厚之比满足JGJ61—2003《网壳结构技术规程》构造要求,当其比值大于1.5时才可按刚接节点考虑;球节点直径的变化会影响网壳局部的失稳形态,对网壳极限荷载影响不大;几何初始缺陷对网壳的影响采用梁单元模型和精细化模型分析结果是一致的;焊接区域材性的强化仅影响球节点与杆件连接处的塑性分布,而焊接缺陷会使网壳极限荷载大幅降低。

关键词：单层球面网壳、焊接空心球节点、精细化有限元分析、稳定性

所属期刊栏目：32

分类号：TU393.3;TU311.41(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金项目907150125;0878065;哈尔滨工业大学科研创新基金项目HIT.NSRIF.2009133

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：42-50