双层钢桁梁桥整体节点受力性能研究

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1、万方数据中图分类号U442．3UDC624硕士学位论文学校代码密级10533双层钢桁梁桥整体节点受力性能研究ResearchonIntegralJoint’SForcePerformanceofDouble--LayerSteelTrussBridges作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：论文答辩日期兰!!丝皇!三旦张凡土木工程桥梁与隧道工程土木工程学院唐冕欧阳正答辩委员会主席．之盟兰夕中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明lIllllUlll]l圳

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3、lllllllllllllY2688959本人郑重声明，所呈交的学位

4、论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据

5、库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：主抠＆导师签名上日期：尘也年』月萼日万方数据摘要双层钢桁梁桥整体节点受力性能研究摘要：双层钢桁梁桥的节点联结杆件多，构造及受力状态复杂，全焊接式的整体节点是其主要连接方式。本文应用通用有限元软件对某城市双层景观钢桁梁的全焊整体节点进行了精细化的内力分析，对其焊接过程进行数值模拟，分析其焊接温度场和残余应力的分布规律，主要工作包括：(1)建立全桥空间有限元模型，计算全桥结构的受力状态；建立整体节点的局部有限元模型，精细还原节点的受力体系，保证整体节点的受力状态与全桥结构相一致

6、；整体节点和相邻杆件分别采用全焊和螺栓联结两种连接形式，建立有限元模型，分析研究其对节点受力性能的影响。(2)通过分析节点的三维有限元模型，对不同工况下节点重点部位的应力分布规律进行比较；研究节点面板、螺栓拼接板等位置的应力分布规律；针对节点的部分构造细节进行优化设计。(3)结合ANSYS软件进行节点焊接的残余应力分析，采用数值模拟技术对钢桁梁中弦节点1／4结构的焊接过程做了模拟分析。采用内部生热的点热源加载方式模拟焊接热源的移动，并利用间接耦合的方法和生死单元技术计算温度场，模拟焊接过程的应力场变化。最后分析和总结了该节点的焊接热应力和焊接残余应力的规律，并希望能为以后

7、同类的节点设计提供部分参考。关键词：整体节点，有限元，焊接残余应力，钢桁梁分类号：U442．3万方数据硕士学位论文摘要ResearchonIntegralJoint’SForcePerformanceofDouble-LayerSteelTrussBridgesAbstract：Combinedbymanybarsandwithacomplexconstructionandforcestate，thejointsofdouble—layersteeltrussbridgesmainlyusetheintegralconnectiontypes。Inthispaper，th

8、egeneralFiniteElementMethod(FEM)softwareANSYSisusedtoanalyzetherefinedinnerforcesofanall—weldedintegraljointinacertainsteeltrussbridge．It’Salsousedtonumericallysimulatetheweldingprocedureofsomejointsandanalyzethedistributionofthetemperaturefieldsandresidualstresses．Themainworkincludes：(1)

9、The3一Dfiniteelementmodelisestablishedtocalculatingthestressstateofthewholestructure．Themodeloftwoconnectiontypes⋯all—weldedtypeandbolt—connectedtypewhichcombinetheintegraljointsandtheadjacentmembersisalsoestablishedtofindtheirdifferentperformanceofintegraljoints．(2)