为了考察结构节点处应力与位移变化情况,建立了空腹钢桁架节点细部模型,该模型节点处由SOLID95单元模拟,节点内有隔板,其余桁架部分由BEAM189单元模拟,模型如下图所示,该梁受力及边界条件与前文相同 结合上述模型,运用SOLID95单元单独建立了该节点的有限元模型如下图所示,在边界型心处施加位移荷载,并通过建立MPC刚性区域的方法,将节点位移传递到模型边界截面上,从而模拟节点的受力状态。同时,施加Y轴正向的重力加速度,模拟节点的重力行为。
结合上述模型,运用SOLID95单元单独建立了该节点的有限元模型如下图所示,在边界型心处施加位移荷载,并通过建立MPC刚性区域的方法,将节点位移传递到模型边界截面上,从而模拟节点的受力状态。同时,施加Y轴正向的重力加速度,模拟节点的重力行为。
该图显示了整体模型中由SOLID95单元建立的节点,从Mises等效应力云图可以看出,节点大部分区域(蓝色)处应力为0.45MPa,越靠近拐点处应力越大,在节点处出现了应力集中的情况,最大应力达到490MPa。此节点中大部分区域应力值正常,基本符合理论计算结果,但是在腹杆和下弦杆件相交的直角部位出现应力集中,个别点出现应力奇异,与真实节点该处的应力状态不符,故不宜用此方法在截面相交处进行应力分析