基于多尺度有限元的钢桁梁桥整体节点受力性能

李康; 史国刚; 王放; 闵剑勇; 傅晨曦; 王文炜

0
0
浏览
下载

摘要
关键词
基金信息
论文图表
同行评议
相关论文
评论

基于多尺度有限元的钢桁梁桥整体节点受力性能

首发时间：2023-07-31

李康 ¹
李康(1997—)，男，硕士研究生。主要研究方向为桥梁工程
史国刚 ² 王放 ³ 闵剑勇 ⁴ 傅晨曦 ⁴ 王文炜 ¹
王文炜，教授，主要研究方向为桥梁结构的加固与修复、新材料在桥梁工程中应用， wangwenwei@seu.edu.cn

1、东南大学交通学院，南京211189
2、华设设计集团股份有限公司，南京 210001
3、河南省住房城乡建设厅，郑州 451406
4、江苏省交通运输厅公路事业发展中心，南京 210004

摘要：整体节点是钢桁梁桥的关键局部结构，针对当前在设计分析中存在局部边界条件不明确、计算结果准确度不高等问题，为了提高整体节点计算的准确性，引入多尺度有限元建模方法研究其受力特征及构造设计。首先，基于变形协调原理，针对全桥1个受力复杂的整体节点，运用ABAQUS有限元软件建立多尺度模型，并将其与杆系模型和实测数据进行对比，从位移、应力和界面连接3个方面验证了多尺度模型的有效性。然后，基于多尺度模型讨论了整体节点不同位置的横隔板厚度、腹板厚度对节点应力集中的影响。结果表明：增大中间横隔板厚度对减小节点与横梁连接处应力集中有明显效果，厚度增大1 mm，应力减小值由9.57 MPa降低到 2.91 MPa；增大支座边缘横隔板厚度对降低支座处腹板应力集中有较明显效果，应力平均减小幅度为0.8 MPa；增大节点板厚度可以降低节点的应力峰值，应力平均减小幅度为1.85 MPa，且呈近似线性关系。

关键词：整体节点多尺度有限元应力集中参数化分析

For information in English, please click here

Mechanical behavior of integral joint of steel truss bridge based on multi-scale finite element

LI Kang ¹
李康(1997—)，男，硕士研究生。主要研究方向为桥梁工程
SHI guogang ² WANG Fang ³ MIN Jianyong ⁴ FU Chenxi ⁴ WANG Wenwei ¹
王文炜，教授，主要研究方向为桥梁结构的加固与修复、新材料在桥梁工程中应用， wangwenwei@seu.edu.cn

1、School of Transportation, Southeast University, Nanjing 211189, China
2、China Design Group Co., Ltd,. Nanjing 210001, China
3、Henan Provincial Department of Housing and Urban-Rural Development, Zhengzhou 451406, China
4、Highway development center of Jiangsu Provincial Department of transportation, Nanjing 210004,China

Abstract：The integral joint is the key local structure of steel truss bridge. At present, there are some problems in the design and analysis, such as unclear local boundary conditions and low accuracy of calculation results. In order to improve the accuracy of integral joint calculation, the multi-scale finite element modeling method is introduced to study its mechanical characteristics and structural design. Firstly, based on the principle of force balance, a multi-scale model is established by using ABAQUS finite element software for a complex joint of the whole bridge, and compared with the bar model and measured data. The effectiveness of the multi-scale model is verified from three aspects of displacement, stress and interface connection. Then, based on the multi-scale model, the effects of diaphragm thickness and web thickness at different positions of the integral joint on the joint stress concentration are discussed. Increasing the thickness of the middle diaphragm has an obvious effect on reducing the stress concentration at the connection between the joint and the beam. When the thickness increases by 1mm, the stress reduction value decreases from 9.57 MPa to 2.91 MPa. Increasing the thickness of the diaphragm at the edge of the support has an obvious effect on reducing the stress concentration in the web at the support, with an average reduction of 0.8 MPa. Increasing the thickness of the gusset plate can reduce the peak stress of the joint，with an average reduction of 1.85 MPa, which is approximately linear.

Keywords： integral joint multi-scale finite element stress concentration parametric analysis

基金：

论文图表：

引用

导出参考文献

.txt

.ris

.doc

李康，史国刚，王放，等. 基于多尺度有限元的钢桁梁桥整体节点受力性能[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2023-07-31]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/202307-46.

No.****

同行评议

未申请同行评议

全部评论

0/1000

论文编号	202307-46
论文题目	基于多尺度有限元的钢桁梁桥整体节点受力性能
文献类型
收录期刊	上传封面中文期刊英文期刊期刊名称（中文）期刊名称（英文）年，卷（）上传封面中文专著英文专著书名（中文）书名（英文）出版地出版社出版年上传封面中文译著英文译著书名（中文）书名（英文）出版地出版社出版年上传封面中文论文集英文论文集编者.论文集名称（中文） [c]. 出版地出版社出版年， - 编者.论文集名称（英文） [c]. 出版地出版社出版年，- 上传封面中文文献英文文献期刊名称（中文）期刊名称（英文）日期-- 在线地址http:// 上传封面中文文献英文文献文题（中文）文题（英文）出版地出版社,出版日期-- 上传封面中文文献英文文献文题（中文）文题（英文）出版地出版社,出版日期--
英文作者写法：中外文作者均姓前名后，姓大写，名的第一个字母大写，姓全称写出，名可只写第一个字母，其后不加实心圆点“.”, 作者之间用逗号“，”分隔，最后为实心圆点“.”, 示例1：原姓名写法：Albert Einstein,编入参考文献时写法：Einstein A. 示例2：原姓名写法：李时珍；编入参考文献时写法：LI S Z. 示例3：YELLAND R L,JONES S C,EASTON K S,et al.