双层钢桁梁桥整体节点受力性能研究
本文选题：整体节点 + 有限元 ； 参考：《中南大学》2014年硕士论文
【摘要】：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；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,并希望能为以后同类的节点设计提供部分参考。
[Abstract]:Absrtact: the joints of double-deck steel truss bridge have many connecting members, and the structure and force state are complicated. The main connection mode is the whole welded joint. In this paper, the general finite element software is used to analyze the internal force of the whole welded joints of a double-deck landscape steel truss beam in a city. The welding process is numerically simulated, and the distribution of the welding temperature field and residual stress is analyzed. The main work includes: (1) establishing the finite element model of the whole bridge space to calculate the stress state of the whole bridge structure, establishing the local finite element model of the whole joint and reducing the stress system of the joint, The stress state of the whole joint is consistent with the structure of the whole bridge, and the finite element model of the whole joint and adjacent member is established by two kinds of connection forms: full welding and bolted connection respectively. By analyzing the three-dimensional finite element model of the joints, the stress distribution of the key parts of the joints under different working conditions is compared. Stress distribution law of bolted splicing plate at the same position; optimization design for some construction details of joints. (3) combined with ANSYS software, the residual stress of joint welding is analyzed. The welding process of a 1 / 4 steel truss structure with chord joints is simulated and analyzed by numerical simulation technique. The internal heat generating point heat source loading method is used to simulate the welding heat source movement, and the indirect coupling method and the birth and death element technique are used to calculate the temperature field and simulate the stress field change in the welding process. Finally, the rules of welding thermal stress and welding residual stress of the joint are analyzed and summarized, and it is hoped that some references can be provided for the design of similar joints in the future.
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U441
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，本文编号：1987520
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