资源描述：
《铸钢节点在大跨度空间结构中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第三届全国现代结构工程学术研讨会铸钢节点在大跨度空间结构中的应用林彦刘锡良,天津加田天津大学建筑工程学院!。摘∀要铸钢节点作为一种新型节点形式在大跨度空间结构中已达到广泛应用本文主要结合重庆袁家岗体育中心工、、,,程介绍了铸钢球节点铸钢贯通节点铸钢支座节点的特点及设计方法并用通用有限元程序#∃%&%对节点进行有限元分析得出节点的应力分布规律,为铸钢节点在我国的进一步应用提供了设计指导。∀∋,)∗关健词铸钢节点有限元分析(+,∋应力、一引言,。、随着空间结构的发展结构的跨度愈来愈大跨度的增大不仅使杆件的截面加大
2、而且使节点形状构造。,、、,也相应复杂节点构造的好坏对结构的受力性能施工工艺工程造价都有相当大的影响因此在大跨度空,、。间结构中对那些受力大形状复杂的节点形式的选择越来越受到国内外建筑结构方面专家的重视随着铸造技术,。,的提高铸钢节点作为一种新型节点形式受到了工程界的关注这种节点由于在厂内整体浇铸可免,−可铸造成各种去节点相贯线切割以及消除重叠焊缝焊接所引起的应力集中同时铸钢节点有良好的适用性。,,,形状以满足建筑及结构的需要目前铸钢节点在实际工程中应用越来越多如上海新国际博览中心该工,,、、程除悬臂端析架外全部
3、采用铸钢节点其数目达到印个−深圳游泳跳水馆深圳文化中心哈尔滨会展中心、广州会展中心、重庆袁家岗体育中心等工程在关键部位也采用铸钢节点。然而我国在这方面的研究很,,。少还没有一套成熟的设计方法及相关规范因此对铸钢节点进行理论及试验研究是很有必要的重庆袁家、、,∀岗体育中心工程采用了三种类型的铸钢节点铸钢球节点铸钢贯通节点铸钢支座节点本文主要结合该工,。程介绍这三种铸钢节点的特点及设计方法并用大型通用软件#∃%&%对其进行有限元分析、二工程概况。重庆市袁家岗体育中心是一座可容纳以】.叉〕名观众的大型综合体育场该体育场
4、由东西南北四个看台。,,、−组成南北看台分为两层南面看台尾部设计有计分显示牌计时计分机房及电视转播评论用房东西看台,。,分为四层主要为观众座席区体育场的东西南北四个区域围成一个外圈近似圆形内圈为椭球形的空间结。,,,构为了满足使用要求在东西看台上方各有一片罩蓬结构这两片罩蓬在形体上完全相同其平面投影为,,,,梭形几何外形取自一直径为/0的球体两着地点间的水平距离120正中最宽处水平投影尺寸340最。,、、。高点距地面/0整个罩蓬在造型上十分流畅给人一种简洁清晰自然和谐的美感为了使结构构件布,,置简洁明了减少在水
5、平投影面内的杆件数量以及便于高空拼装罩蓬的结构形式采用双向平行弦等厚度钢管网壳结构,这是目前我国跨度最大的网壳结构。网壳的厚度为5∋/0,单块网壳重量约23吨。网壳的平。面布置图如图2所示网壳的一半!由于本工程的网壳结构外形特殊、跨度大,使某些节点、杆件数量增多、节点构造复处的杆件截面增大,,。,杂采用常规节点均无法满足设计要求所以在这些节点处采用了铸钢连接件铸钢节点类型很多根据内部构造可分为实心铸钢节点、半实心半空心铸钢节点、空心。,,铸钢节点前两种铸钢节点由于自重较大对整个结构的受力不利因此本工程主要采用空
6、心铸钢节。,、点空心铸钢节点根据节点所处位置以及外形特点又有多种分类本工程主要采用了铸钢球节点铸钢贯通、。、、,节点铸钢支座节点其中铸钢球节点6种规格铸钢贯通节点2种规格铸钢支座节点两种规格整个工程。、。中的铸钢节点数合计54个铸钢节点与铸钢支座在网壳中的分布如图图1所示61工业建筑.!1年增刊第三届全国现代结构工程学术研讨会图网壳上弦平面布置图、三铸钢空心球节点的分析与计算铸钢空心球节点是由多根杆件的根部与一球铸造在一起而成,形式上与我国普遍采用的焊接球节点有,,相似之处但是两种节点义在很多方而存在差异我们将
7、通过对这两种节点的比较分析铸钢空心球节点的特。点∋。。∀2生产工艺铸钢空心球节点是在厂内整体浇铸而成枯个工艺为制模7选型7熔图1网壳下弦平面布置图。炼7浇铸7清理7检验。∀下料、加热7冲压7切边7对装一,焊接球节点的生产工艺为焊接7整形∋材料特性。铸造材料按照钢的化学成份分为铸造碳钢和铸造合金钢。由于碳钢铸件的淬透性、力学工业建筑41年增刊611第二届全国现代结构一「程学术研讨会图1网壳下弦平面布置图,,、∗性能较差以及无法通过热处理进行强化所以铸造材料主要采用低合金钢其主要的合金元素为锰+!硅8,!、铬9
8、:!。这些合金元素不仅使材料的强度提高,而且大大改善:铸钢的塑性、韧性、可焊性。、日前我国,,所用的铸钢材料是在保证材料各项指标的要求下参照德国;<∃223标准牌号通常为粥一4+∗/这种材料的化学成份为=!∀9∀4∋2/一4∋23−/2∀4∋一4∋6∀+∗∀一>一2∋1−?‘4∋4−8‘4∋42/−≅:〔4∋1−+。4∋/∀∃,∋。,、、,。∀‘45与同类材料相比
