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钢管结构外形美观、结构轻巧、用钢量省。目前,钢管结构在我国结构工程领域中的应用范围,越来越广泛;尤其是在轻型屋面的大跨度建筑中有着较多的应用。钢管结构设计的一个重要指标就是其节点的静承载力性能。由于钢管节点的受力特性、几何形状等因素都比较复杂,对管节点进行静承载力性能研究往往既要考虑材料非线性和几何非线性,又要考虑管节点的整体塑性发展。对钢管节点进行静力弹塑性非线性有限元数值模拟试验,研究其受力特性,具有重要的理论意义和实用价值。 本文运用Patran、Nastran对方圆钢管相贯节点进行数值模拟试验,得到了管节点在整个加载过程中各荷载段、各位置的应力与应变大小、节点塑性区开展以及节点静极限承载力。针对不同几何参数的T、Y、K型方主管圆支管钢管相贯节点进行系统的数值模拟试验,分析各几何参数对节点静极限承载力的影响,得出节点静承载力随各几何参数的变化规律以及节点的破坏形式,并给出了相应的节点加强方案。分析中考虑了网格尺寸、材料属性、边界条件等因素,使得分析结果具有较高的精度。