【摘 要】
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现今对钢管结构的研究大多研究圆管与圆管组合的管节点,或者方管与方管组合的管节点较多,而对组合型主方支圆管节点研究的较少,尤其对空间型这类节点的研究不充足,再者缺乏主
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现今对钢管结构的研究大多研究圆管与圆管组合的管节点,或者方管与方管组合的管节点较多,而对组合型主方支圆管节点研究的较少,尤其对空间型这类节点的研究不充足,再者缺乏主方支圆相贯管KK型连接点的研究对海洋建筑发展不利。主方支圆KK型管节点是由主管截面为方形与支管截面为圆形管组合而成的复杂管节点形式,支管可在连接点处平直切割,支管的圆型截面管作受力构件,圆方管连接点处截面为平面曲线,比圆圆管相贯的空间曲线更简洁明了,也更便于设计和施工,比方方管相贯线更连贯,大大减少了连接点处的应力集中现象,且在焊接方面更省钱,更易于施工,为此本文将对主方支圆KK型连接点的力学特性进行一些研究。本文研究相同轴向载荷的情况下,分析不同几何参数下的空心截面主方支圆管KK型连接点焊缝周围的热点应力。运用软件SOLIDWOKS建模,随后将模型倒入数值分析软件ANSYS中分析数据。因为考虑到了焊缝在管节点处的模拟,所以本文验证了焊缝模拟的重要性,把有焊缝的有限元模型和无焊缝的有限元模型进行模拟计算,把两者得到的应力云图和位移图分别进行对比,从而认为有焊缝模型更优。在节点相贯处决定支管和主管尺寸的参数较多,因此本文采用单一变量法来探讨KK型连接点处的参数β、γ、τ、θ和g对焊缝周围热点应力大小的影响规律。并分析了热点应力在焊缝一周的位置变化,为今后KK型主方支圆间隙管节点在结构中的设计提供参考。最后文中运用了ANSYS计算所得数据归纳拟合出KK型连接点在轴向荷载作用下焊缝周围应力集中系数的参数公式。并把ANSYS计算结果与公式结果进行误差分析,结果证明了拟合公式精准度。
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