空间KX型圆管相贯节点承载力的有限元分析

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1、空间KX型圆管相贯节点承载力的有限元分析周鹏(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041)摘要：空间Kx型圆管相贯节点常出现在主次桁架相交或连接面外支撑的节点部位，是工程中常用的一种节点形式，但是我国《钢结构设计规范>中却没有相应的内客与之对应，这给设计工作带来了困难。本文运用ANSYS有限元程序，在考虑材料非线性和几何非线性的基础上，对空间KX型圆管相贯节点的极限承载力进行数值模拟，得到其应力的发展变化过程及节．点的变形，并着重分析了截面尺寸(包括支管与主管直径比B、支管径厚比d．／ti、主管径厚比d／t等参数)对极限承栽力的影响。最后总

2、结出该类节．最极限承栽力随上述各个参数变化的规律，供工程实践参考。关键词：空间Kx型圆管相贯节点；有限元分析；极限承载力’中图分类号：rrU31文献标识码：A文章编号：1672—401l(2011)舵一0036一03neE圩ectofSec垃onSi弛佃IJl衄lateStrengthofSpacialKX—style’rubularJointszHoUPe嘿(吼fmSout7l扰虻A彤^血唧“碰如自伊戤b唧曲触如姚cD，删，Ch，咖6l0041，mi∞)Ab!蛐mct：SpacialKX—stylemblllarjoimwllichisal【irI

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5、chisu8efmf撕engin∞ringpractice．Keywords：spac斌KX—st)rlefubul8rjoint；矗lliteebmentmethod；幽mate曲陀ngthl概述空间Kx型圆管相贯节点是工程中常用的一种节点形式，常出现在主次桁架相交或连接面外支撑的节点部位。它的主管是贯通的i其中两根支管在主桁架平面内，称为K支管，另两根支管可能是相交桁架的非贯通弦杆，也可能是支撑杆件，称为x支管。主管承受压力或拉力，K支管一根受拉一根受压，x支管既可能承受压力也可能承受拉力。但目前的《钢结构规范>中，还没有这种节点形式的承载力计算

6、公式，对于实际工程中出现的l()(型相贯节点，一般是根据经验或试验确定其极限承载力。2节点模型几何参数节点模型如图1所示，各项几何参数见表1，其中d、t、1分别为主管的外径、壁厚和长度；d。、t。、ll、O。分别为K支管的外径、壁厚、长度及与主管的夹角，本文取0。j45。；d2、t2、12、O：分别为x支管的外径、壁厚、长度及与主管的夹角，本文取0：=辐。；B为支管直径与主管直径的比值。模型中主管和支管长度的选取既要保证主管与支管不会发生压屈，又要保证两端边界条件对节点处受力尽量不产生影响，因此这个长度不能过大也不能过小。本文取主管长度l为6d(d为

7、主管直径)，取支管长度l；为3d；一4di(d；为支管直径)。图l节点模型表1模型的几何参数试件节点的几何参数编号dtldItlIld2t212BdI／t．d／tKXl2006120060424J06042400．31533．3Kx220061200804320804320O．42033．3KX3200612001004300loo4300O．52533．3KX42006120012043601204360O．63033．310巧20061200loo33001003300O．533．3KX620061200loo53001005300O．52033

8、．3KX72005120010033001003300O．533．340KX8200412001003300