钢管结构法兰连接节点抗弯承载性能的有限元分析

2011年第32卷第4期中北大学学报(自然科学版).32 No.4 2011Vol

(总第138期)(SumNo.138)JOURNALOFNORTHUNIVERSITYOFCHINA(NATURALSCIENCEEDITION)

文章编号:167323193(2011)0420431206

钢管结构法兰连接节点抗弯

承载性能的有限元分析Ξ宗 亮,王元清,(清华大学土木工程系北京100084)

摘 要: ,相关的设计方法也不成熟.对4种形式

的法兰连接节点,进行了其在弯矩作用下的非线性分析计算.在整体荷载2位

移曲线、,计算结果均与相应的试验结果吻合良好,验证了有限元模型的可靠

性.,分析了法兰盘Von2.结果表明:随着荷载的增Mises应力和接触应力的发展规律

加,法兰盘表现出了明显的塑性发展特征;在进行法兰连接抗弯设计时,可以认为法兰盘压力中心的位置近

似恒定.

关键词: 法兰盘连接;抗弯;有限元;压力中心

中图分类号: TH114   文献标识码:A    doi:10.3969 .issn.167323193.2011.04.009j

FiniteElementAnalysisofLoad-CarryingPropertiesof

Flange-PlateConnectionsofSteelTubularStructures

underBendingMoment

ZONGLiang,WANGYuan2qing,SHIYong2jiu

(KeyLaboratoryofCivilEngineeringSafetyandDurabilityofMinistryofEducation,

Dept.ofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)

Abstract:Thedomesticresearchonflexuralcapacityofflange2plateconnectionsisalmostblank,andrelateddesignmethodsareimperfect.Forfourbasickindsofflange2plateconnections,nonlinearanalysiswasconductedwithANSYS,ageneral2purposeFEMsoftware.Theanalyticalresultscouldmeettheonesofcorrespondingexperimentswithrespecttowholeload2displacementcurve,deformation

.Basedonthemodels,theevolutionlawandvalueofstrain.ItprovedthereliabilityoftheFEMmodels

ofinVon2Misesstressandcontactpressurewerestudied.Someconclusionsweredrawnasfollows:astheloadincreased,theflangeplatesshowedobviousplasticproperties;thepressurecenterofflange2platecouldbeconsideredasapproximatelyconstantinitsdesigningprocessofflange2plateconnectionsunderbendingmoment.

Keywords:flange2plateconnection;bendingmoment;finiteelementmethod;centerofpressure

随着钢管结构的应用日益广泛,对于高效的连接节点的需求也逐渐增加,法兰连接就是其中一种便Ξ收稿日期:2010210225

 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51038006)

 作者简介:宗亮(19882),男,博士生.主要从事建筑幕墙与钢结构研究.

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