2014年技术交流会-midas fea节点细部分析.pptx

北京迈达斯 舒哲;目录;一、节点细部分析的意义; 框架节点作为框架梁柱构件的公共部分，起到一定的连接作用，若节点失效，将直接导致与之相连的梁柱直接失效； 在地震作用下，节点核心区经受着很大的水平剪力，一般约为柱子的4~6倍，易产生剪切脆性破坏[1] 1994年美国北岭地震（Northridge Earthquake）和1995年日本阪神地震（kobe波）中大量的梁柱节点发生了脆性破坏； 2008年汶川地震，节点现箍筋过少、钢筋过密混凝土没有浇捣密实的破坏 ;日本阪神地震：大量钢结构梁、柱节点焊缝断裂;1. 节点细部分析的意义;1. 节点细部分析的意义;1. 节点细部分析的意义;1. 节点细部分析的意义;1. 节点细部分析的意义;结合规范，目前公认的节点设计准则如下： 1. 节点的承载力不应低于其连接构件的承载力； 2. 多遇地震时，节点应在弹性范围内工作； 罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递； 梁柱纵筋在节点区应有可靠的锚固； 节点配筋不应使施工过分困难;节点设计时的问题： 在强烈地震作用下，节点区受力十分复杂，往往处于剪压复合状态； 目前，结构节点越来越复杂，如果仅仅满足相关规范上规定，节点处的构造细节安全是否能够得到保障？是否能满足节点设计准则的要求？ 结构设计的主要分析过程是在线模型的基础上完成的，节点处做了很大的简化； 综上：有必要借助详细的有限元分析来判断节点的安全性！;二、节点细部分析的实现;;midas FEA的特点： 针对土木领域开发（预应力、收缩徐变、施工阶段等功能） 针对设计人员开发（中文、易学、土木工程适用资料、高效、实用） 反映设计人员需求的针对性的后期升级 便利的前后处理功能（几何体建模、网格划分、丰富的显示功能） 专业的技术支持 多种分析功能集一身 良好的性价比;节点细部分析的两个要素——边界、荷载 为了消除应力集中影响，必须让边界和施加荷载的位置离分析目标中心具有一定的距离； 边界条件需要从整体模型推演出来； 荷载则包含作用在节点上的外荷载以及与其相连杆件的内力。 ;2. 节点细部分析的实现;2. 节点细部分析??实现;2. 节点细部分析的实现;2. 节点细部分析的实现;2. 节点细部分析的实现;三、节点细部分析实例;3. 节点细部分析实例;支撑悬挑构件的竖向构件采用型钢混凝土圆柱，柱直径1800，柱内部钢骨为不对称十字形钢，长向截面尺寸1160X800X60X80，短向尺寸800X800X80X80。悬挑根部的两根大柱在7层分为两根型钢混凝土柱，8层~14层混凝土改为1100x1100的矩形柱，以加强对于悬挑结构的嵌固。;;第二种情况：考虑混凝土、钢筋、钢骨的协同作用;midas FEA提供了非常方便的植入式钢筋单元。 植入式钢筋：不以具体单元模拟，而是将钢筋的刚度添加到母单元中； 定义了钢筋位置信息后，程序自动计算母单元与钢筋的交点； 钢筋没有自由度； 钢筋和母单元之间是完全粘结、没有滑移 钢筋的应变是通过母单元的位移计算。;3. 节点细部分析实例;3. 节点细部分析实例;3. 节点细部分析实例;实例：凤凰国际传媒中心结构设计——北京市建筑设计研究院 利用mida Gen做了整体分析;实例：凤凰国际传媒中心结构设计——北京市建筑设计研究院 办公楼、演播楼上的钢结构屋盖壳体;3. 节点细部分析实例;3. 节点细部分析实例; 节点在时程荷载作用下的反应仅通过静力分析，不一定能真实展示整个过程中的 应力、应变、变形等的变化； Gen不能做板单元、实体单元的弹塑性分析; ;;3. 节点细部分析实例;END