節(jié)點(diǎn)分析
關(guān)注創(chuàng)建者：帥娃子 創(chuàng)建時(shí)間：2021-03-23
節(jié)點(diǎn)分析的視頻教程
6.螺栓連接節(jié)點(diǎn)分析（方法2：施加壓力方法，適用于dynamic分析）
螺栓連接節(jié)點(diǎn)分析（方法2：施加壓力方法模擬，適用于dynamic分析，大合集的第6部分）
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基于實(shí)際工程的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)數(shù)值模擬案例分析
課程的亮點(diǎn)是取材全部來源于實(shí)際工程，有別于學(xué)術(shù)研究，采用工程思維對其進(jìn)行分析，視頻中所講述的方法可以應(yīng)用到復(fù)雜空間節(jié)點(diǎn)的分析。通過此課程您可以初步掌握實(shí)際工程的分析流程和分析思路，空間復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和組合節(jié)點(diǎn)的建模和分析。
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雨棚及K型管節(jié)點(diǎn)ANSYS-APDL分析
二、 K 型管節(jié)點(diǎn)殼單元彈塑性非線性分析（SHELL181） 詳解為什么節(jié)點(diǎn)分析用殼單元而非體單元（效率與誤差控制）。實(shí)戰(zhàn)主管與支管相貫區(qū)域的網(wǎng)格切割、加密與過渡技術(shù)；配置 SHELL181 全積分、非協(xié)調(diào)模式與高級曲殼公式；引入雙折線材料模型（TB, BKIN），加載追蹤結(jié)構(gòu)至第 24 步徹底壓壞崩潰的過程，講解位移收斂與應(yīng)力收斂的判別。
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節(jié)點(diǎn)分析的實(shí)例教程
結(jié)果驗(yàn)證：
選取北京工業(yè)大學(xué)[參考文獻(xiàn)2]一空間節(jié)點(diǎn)KCJC1、KCJC2試算，驗(yàn)證結(jié)果如下圖4，可見有限元模型結(jié)果能夠很好反應(yīng)結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載力，縮減模型可用于后續(xù)節(jié)點(diǎn)分析。
圖4 驗(yàn)證結(jié)果
三、RC梁柱節(jié)點(diǎn)滯回性能分析
1、節(jié)點(diǎn)變形分析
平面節(jié)點(diǎn)PM
不同抗彎強(qiáng)度比下平面節(jié)點(diǎn)(PM節(jié)點(diǎn))的分析如下圖，由于頁面限制，五個(gè)km只取四個(gè)(D14、D16、D20、D22)做對比：
a 混凝土拉伸損傷
b 混凝土等效塑性應(yīng)變
c 鋼筋米塞斯應(yīng)力
圖5 平面節(jié)點(diǎn)
簡要結(jié)論：隨著梁的配筋直徑變大，由D14增大到D22，梁柱抗彎承載力比的增大，PM節(jié)點(diǎn)的變形又梁端的彎曲破壞向節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞，再向柱端彎曲破壞和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切混合破壞過度。相應(yīng)的模擬結(jié)果展示為，，柱子的拉伸損傷和柱子的混凝土塑性應(yīng)變逐漸增加，更多鋼筋在核心區(qū)和柱端屈服。
空間節(jié)點(diǎn)KJ
不同抗彎強(qiáng)度比下平面節(jié)點(diǎn)(KJ節(jié)點(diǎn))的分析如下圖，由于頁面限制，五個(gè)km只取四個(gè)(D14、D16、D20、D22)做對比：
a 混凝土拉伸損傷
b 鋼筋米塞斯應(yīng)力
圖6 空間節(jié)點(diǎn)
簡要結(jié)論：隨著梁的配筋直徑變大，梁柱抗彎承載力比的增大，空間節(jié)點(diǎn)由于空間的組合效應(yīng)，柱子沿著主軸45°方向空間受力，核心區(qū)和柱子的變形和損傷相比相應(yīng)的平面節(jié)點(diǎn)來的更早更嚴(yán)重。
展開 IDEA復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分析
摘 要：文章提出了一種可三向位移調(diào)節(jié)的新型鋼網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)，支座與混凝土柱之間采用長螺栓連接，支座底板與預(yù)埋件之間設(shè)有一對互相垂直的螺栓槽孔，可實(shí)現(xiàn)支座的三向位移調(diào)節(jié)。為了研究新型鋼網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)在實(shí)際工程當(dāng)中的受力狀態(tài)，運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS，按照實(shí)際受力情況對傳統(tǒng)網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)和新型網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性受力分析。結(jié)果表明：兩節(jié)點(diǎn)在實(shí)際荷載加載下，空心球支座應(yīng)力、混凝土柱應(yīng)力，以及鋼筋籠應(yīng)力相差不大，表明新型網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)在實(shí)際工程當(dāng)中能安全使用。
關(guān)鍵詞：三向位移調(diào)節(jié);網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn);ABAQUS;受力分析;
在我國建筑工程快速發(fā)展的背景下，建筑造型也發(fā)生了日新月異的變化，這就要求必須由多種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來完成。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在大跨度空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用非常廣泛，網(wǎng)架可通過支座與預(yù)埋件和混凝土柱連接，最終與基礎(chǔ)連接，如圖1所示。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在多種大跨工程當(dāng)中得到了越來越多的運(yùn)用[1]。但鋼網(wǎng)架在安裝的過程中受到結(jié)構(gòu)自重、風(fēng)荷載等影響，導(dǎo)致網(wǎng)架在合攏時(shí)桿件無法精準(zhǔn)對接，而傳統(tǒng)的網(wǎng)架支座對網(wǎng)架位移的調(diào)節(jié)能力有限，因此有必要對網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造進(jìn)行進(jìn)一步研究。
同時(shí)，鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)支座節(jié)點(diǎn)受力通常比較復(fù)雜，對其承載力性能進(jìn)行分析是工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而節(jié)點(diǎn)的損傷極有可能導(dǎo)致與其連接的鋼構(gòu)件發(fā)生破壞，進(jìn)而帶來結(jié)構(gòu)整體的損傷，所以節(jié)點(diǎn)分析是鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的聚焦點(diǎn)問題，而確保節(jié)點(diǎn)區(qū)域安全和穩(wěn)定則是關(guān)鍵所在[2]。
因此，本文提出了一種可三向位移調(diào)節(jié)的鋼網(wǎng)架支座，支座與混凝土柱之間采用長螺栓連接，支座底板與預(yù)埋件之間設(shè)有一對互相垂直的螺栓槽孔，可實(shí)現(xiàn)支座的三向位移調(diào)節(jié)。并運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS對其進(jìn)行有限元模擬，比較在同一載荷下其支座應(yīng)力、混凝土應(yīng)力，以及鋼筋應(yīng)力，分析新型鋼網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)能否用于實(shí)際工程中。
展開 <p><strong>一、OpenSees中梁柱節(jié)點(diǎn)滯回分析</strong></p><p><strong>1.1 普通節(jié)點(diǎn)建模方法：</strong></p><p>一般節(jié)點(diǎn)模型采用BeamColumnJoint或者Joint2D模型，通過定義Pinching4參數(shù)來考慮核心區(qū)混凝土的剪切變形與縱筋的黏結(jié)滑移。所以采用OpenSees做節(jié)點(diǎn)滯回分析，最關(guān)鍵的確定Pinching4的8個(gè)參數(shù)。</p><p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/202006/imgs/836d7771d7fb49609c8812170a4990c7"></p><p><strong>Pinching4參數(shù)的計(jì)算方法</strong></p><p>（1）可以通過修正的斜壓場理論或者斜壓桿理論來進(jìn)行手算。</p><p>（2）可以采用軟件進(jìn)行計(jì)算。</p><p>原理及詳細(xì)計(jì)算可以閱讀相關(guān)論文。
展開 一、工程概況
本工程為某影城廣場前的“大門”，建筑創(chuàng)意為電影的膠片-大飄帶，建筑效果圖如圖1所示，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用MIDAS GEN 2020（V2.1）軟件，結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)片狀桁架形式，如圖2所示，端部采用V字型支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)體系，V字型支撐底部與基礎(chǔ)連接，本文主要研究對象為V字型柱腳節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵受力部位，如圖3所示。
圖1 建筑效果圖
圖2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型
圖3 V字型柱腳節(jié)點(diǎn)
二、有限元計(jì)算
2.1、節(jié)點(diǎn)幾何模型
根據(jù)MIDAS Gen整體計(jì)算模型實(shí)際截取部位選取其中一個(gè)具有代表性且受力最大位置的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析。支座2（節(jié)點(diǎn)844）由兩根斜桿交匯形成一個(gè)“V”字型并匯交于底部鋼板支座上，如圖 4所示，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造及各桿件幾何關(guān)系、三維幾何模型如圖。
圖 4 支座2（節(jié)點(diǎn)844）
圖 5 支座2節(jié)點(diǎn)平立面圖及RHINO三維示意圖
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017中沒有V字型柱腳節(jié)點(diǎn)的具體計(jì)算方法，對于此類特殊構(gòu)造且傳力關(guān)鍵部位的節(jié)點(diǎn)，需要進(jìn)行有限元補(bǔ)充計(jì)算，在設(shè)計(jì)階段通過MIDAS FEA軟件建立節(jié)點(diǎn)的有限元模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體協(xié)同分析，檢驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處的設(shè)計(jì)安全性。節(jié)點(diǎn)作為結(jié)構(gòu)整體的一部分，經(jīng)常被剝離出來并進(jìn)行邊界簡化，并從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件提取內(nèi)力施加到節(jié)點(diǎn)有限元模型中去，再進(jìn)行節(jié)點(diǎn)有限元計(jì)算分析，但邊界條件假定會對結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差，工況較多，不便進(jìn)行手動(dòng)施加內(nèi)力，故而采用MIDAS FEA進(jìn)行節(jié)點(diǎn)與整體模型協(xié)同分析。后述并給出MIDAS FEA設(shè)計(jì)工況下的承載力分析結(jié)果。
審圖專家認(rèn)為本節(jié)點(diǎn)是關(guān)鍵的傳力節(jié)點(diǎn)，需要進(jìn)行極限承載力的驗(yàn)算，提出按照設(shè)計(jì)荷載的1.6倍來復(fù)核節(jié)點(diǎn)，以驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。
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節(jié)點(diǎn)分析ansys 節(jié)點(diǎn)分析ansys節(jié)點(diǎn)分析abaqus梁柱節(jié)點(diǎn)分析ansys節(jié)點(diǎn)應(yīng)力分析ansys節(jié)點(diǎn)聯(lián)合分析 自復(fù)位節(jié)點(diǎn)框架地震分析自復(fù)位節(jié)點(diǎn)抗震分析sap20鋼框架節(jié)點(diǎn)建模與滯回分析鋼框架節(jié)點(diǎn)建模與滯回分析自復(fù)位節(jié)點(diǎn)框架地震分析自復(fù)位節(jié)點(diǎn)框架地震分析自復(fù)位節(jié)點(diǎn)分析abaqus 節(jié)點(diǎn)分析節(jié)點(diǎn)剛度分析
節(jié)點(diǎn)分析的最新內(nèi)容
一旦光線追跡完成了，每個(gè)探測器實(shí)體將會生成一個(gè)分析結(jié)果節(jié)點(diǎn)(Analysis Results Node)，位于對象樹的分析結(jié)果文件夾中。
一旦光線追跡完成了，每個(gè)探測器實(shí)體將會生成一個(gè)分析結(jié)果節(jié)點(diǎn)(Analysis Results Node)，位于對象樹的分析結(jié)果文件夾中。
基于CalculiX的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)靈敏度分析結(jié)果，我們開發(fā)了自由形狀優(yōu)化的迭代控制程序【5】。我們的算例是在設(shè)計(jì)域體積不變的情況下，改變設(shè)計(jì)域網(wǎng)格坐標(biāo)，使得結(jié)構(gòu)在某載荷約束下，最大mises應(yīng)力最小。
03 形狀優(yōu)化APP功能介紹
1.前處理頁面
前處理界面左側(cè)為網(wǎng)格顯示區(qū)，右側(cè)為前處理功能區(qū)。
表2 螺栓受力結(jié)果統(tǒng)計(jì)
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總結(jié)及體會
總結(jié)：本文通過典型的鋼牛腿螺接節(jié)點(diǎn)分析，展現(xiàn)了 SimSolid 在螺栓設(shè)計(jì)中的強(qiáng)大功能和工程價(jià)值，建模用時(shí)5分鐘，求解用時(shí)10分鐘，螺栓內(nèi)力列表結(jié)果顯示最大受拉螺栓的軸力是31.4 N，最大受剪螺栓的剪力是34.3N，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，螺栓的設(shè)計(jì)安全。
在上一期文章《SimSolid 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及體會》和大家分享了 SimSolid 在焊接鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)分析中的應(yīng)用及體會，本文重點(diǎn)分享 SimSolid 在螺栓連接鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)槁菟ㄟB接通過可拆卸的機(jī)械咬合實(shí)現(xiàn)構(gòu)件間的力傳遞，是與焊接鋼結(jié)構(gòu)同等重要的關(guān)鍵技術(shù)。
九、重要性分析節(jié)點(diǎn)優(yōu)化
重要性分析節(jié)點(diǎn)（MDI、MDA）功能更加豐富。新增按重要性排序篩選變量的選項(xiàng)，用戶將重要性閾值配置選擇為【重要性排序】后可以根據(jù)需要，結(jié)合圖像，選擇保留前n個(gè)變量，以此來篩選對輸出變量較為重要的特征變量。
十、峰值提取頁面展示優(yōu)化
峰值提取頁面配置彈窗以及圖像增加自適應(yīng)邏輯，操作面板無需上下拖拽，提高易用性，界面展示更加美觀。
下面以典型的K型焊接節(jié)點(diǎn)，說明SimSolid在節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度分析中的應(yīng)用，計(jì)算參數(shù)及三維結(jié)構(gòu)如下圖2所示。
缺點(diǎn)：積分點(diǎn)應(yīng)力較精確，但經(jīng)外插值和平均得到的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力精度差；存在沙漏數(shù)值問題，使單元表現(xiàn)過于柔軟；不適用于以應(yīng)力集中部位節(jié)點(diǎn)應(yīng)力為分析目標(biāo)的情況。
使用注意事項(xiàng)：
在模擬承受彎曲載荷結(jié)構(gòu)時(shí)，沿厚度方向至少劃分四個(gè)單元，以減輕沙漏效應(yīng)影響。
對于以應(yīng)力集中部位節(jié)點(diǎn)應(yīng)力為分析目標(biāo)的情況，不建議使用線性縮減積分單元。
在重要性分析節(jié)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)大部分變量的重要性都很低，只有X4、X8和X12比較重要。到X3，重要性就只有0.0063了。那我們就把重要性閾值設(shè)置為0.01，不重要的都刪了，只保留三個(gè)。
運(yùn)行結(jié)束，點(diǎn)開模型對比結(jié)果，可查看幾個(gè)代理模型的精度。
一般我們看決定系數(shù)R2，越大越好，GBDT勝。
平均絕對百分比誤差mape，越小越好，GBDT勝。
How to——來源LS-DYNA官方10個(gè)月前
<p>轉(zhuǎn) <strong>LSDYNA</strong> 公眾號合集：</p><p>本系列旨在探討在LS-DYNA仿真分析中若干問題的解決方案和優(yōu)化策略，涵蓋了從基本的準(zhǔn)確性和單位一致性到更高級的主題，如接觸能量、截面分析、阻尼特性、雙精度計(jì)算、有效塑性應(yīng)變、環(huán)境變量設(shè)置、狀態(tài)方程、額外歷史變量、力分析、節(jié)點(diǎn)力、重力加載、Nastran數(shù)據(jù)文件讀取、內(nèi)能計(jì)算、關(guān)節(jié)剛度和質(zhì)量縮放等多個(gè)方面
