钢梁钢骨混凝土柱梁柱节点的非线性有限元研究-结构工程专业论文.docxVIP

西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘要 土木工程技术的发展，使得设计和建造各种各样的大型或超大型的复杂 结构成为可能。有限单元法是现代工程设计和分析的重要数值方法之一，用 有限单元法结构分析软件对工程问题进行数值分析已成为大型工程设计的 必要环节。 采用传统的材料力学方法很难求得结构的解析解，且要想求解需对结构 作较大的简化，造成计算结果误差大，为此，常采用加大安全系数的方法以 保证结构的安全可靠运行，结果使结构尺寸加大．浪费材料，增加制造成本。 有限元法具有计算速度快、精度高的特点。通过有限元分析计算，设计人员 在设计阶段就能清晰地了解到结构每一点应力、应变及位移，构件的稳定性 和动态特性，同时可方便地对结构作反复的修改，达到优化设计的目的。在 保证足够安全可靠的条件下，减小结构尺寸，降低制造成本，提高实际制造 的效率。 本文应用大型有限元软件ANSYS对两个不同类型的钢梁一钢骨混凝土柱 梁柱节点的承载力、应力、应变及其它性能进行了非线性有限元分析。将有 限元结果与试验结果进行了比较，结果表明，．有限元计算误差小，模型简化 合理。 关键词：非线性有限元 梁柱节点 应力 承载力 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1I页 Abst ract The development of Civil engineering technique makes it possible to design and bui id large and super large structure．The FEM(finite element method)iS one of the important numerical methods in modern engineering design and analysiS。SO the FEM structure analysiS software iS used to make numerical analysiS in the processes of engineering design． It iS complex and large simplification must be made if the beam_column joint is analyzed by Material—Strength method，and calculation accuracy iS 10wer．Larger safety—factor is often adopted to ensure the portal frame safe。this result in large structure Size more material cOSt and higher manufacture cost．FEM is a method of high speed and high fidel i ty．The stress，displacement，stabi 1 i ty and dynamiCS of the portal frame are made clearly after Fini te Element AnalysiS(FEA)in the design stage at the same time．It iS conveniently to improve the structure of the frame repeatedlY，to reach the target of structure optimizati013．Reduce the structure size，cost，and designing and manufacturing time wi th the portal frame safe． In thiS thesiS，nORl inear fini te element analysis about two di fferent beam—column joints of Steel Beam—Steel Reinforced Concrete COlumn was studied With ANSYS．The capacity，stress，displacement and other abi li ties of joints was analyzed．Good agreements between the finite element model and the experimental results were found．【t showe(J the mode l s are accurat