Idea Statica
钢结构
混凝土
支持与学习
价格
公司
14-Day Trial
钢结构节点分析模型
如何定义正确的荷载位置(力的作用点)
平衡与支撑构件
关于约束、构件长度以及GMNA与MNA分析的关键见解
何时使用加劲构件?
如何建立单螺栓节点模型(模型类型)
剪力位置输入与可视化
Connection 中的默认构件长度
正确的 LCS(局部坐标系)方向
如何使用杆件(实心棒)构件
构件的相对位置
钢结构节点分析模型
钢结构节点分析模型
SteelConnection designKnowledge baseConnectionAISC (USA)

钢结构节点分析模型

This article is also available in
ENDEESFRITPTNLHUROKRPLTHTRVIZH

CBFEM(基于组件的有限元模型)方法能够快速分析多种形状和配置的节点。该模型由施加荷载的构件以及用于连接构件的加工操作(包括加劲构件)组成。构件不应与加工操作混淆,因为构件的切割端通过刚性连接与节点相连,若将构件用于替代加工操作(加劲构件),则无法正确模拟其变形。

有限元分析模型自动生成。设计人员无需手动创建有限元模型,而是通过加工操作来构建节点——详见下图。

可用于构建节点的加工操作/构件

每项加工操作均向节点添加新的构件——切割、板件、螺栓、焊缝。

承重构件与支座

节点中始终有一个构件被设定为"承重"构件,其余构件均为"被连接"构件。承重构件可由设计人员选定。承重构件在节点处可以是"连续"的或"端部截断"的。"端部截断"构件在一端设置支座,"连续"构件在两端均设置支座。

被连接构件可根据其所能承受的荷载类型分为以下几种:

  • N-Vy-Vz-Mx-My-Mz 类型——构件能够传递全部 6 个内力分量
  • N-Vy-Mz 类型——构件仅能传递 XY 平面内的荷载——内力 N, Vy, Mz
  • N-Vz-My 类型——构件仅能传递 XZ 平面内的荷载——内力 N, Vz, My
  • N-Vy-Vz 类型——构件仅能传递轴力 N 及剪力 Vy 和 Vz

板对板节点传递全部内力分量

翅板节点仅能传递 XZ 平面内的荷载——内力 N, Vz, My

节点板节点——桁架构件的节点仅能传递轴力 N 及剪力 Vy 和 Vz

在框架结构分析过程中,每个节点均处于平衡状态。若将各构件的端部内力施加于详细的 CBFEM(基于组件的有限元模型)模型,同样满足平衡条件。因此,理论上无需在分析模型中定义支座。但出于实际操作的考虑,在承重构件的第一端定义了约束所有平动自由度的支座。该支座不影响节点的应力状态和内力,仅影响变形的显示效果。

在被连接构件的端部,根据各构件的类型定义相应的支座形式,以防止出现不稳定机构。

每个构件的默认长度为其截面高度的两倍。在最后一道加工操作(焊缝、开孔、加劲板等)之后,构件长度应至少为截面高度的 1 倍,以确保将构件切割端与节点相连的刚性连接处变形计算的正确性。