孙建东
- 作品数：11 被引量：80H指数：7
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- 相关领域：建筑科学理学轻工技术与工程更多>>
- 空间KK形圆管搭接节点静力性能试验研究与有限元分析被引量：16
- 2013年
- 以上海旗忠网球中心为工程背景,对平面内外均搭接的空间KK形圆管节点(空间KK-Ov形节点)的静力性能进行了静力单调加载的试验研究和有限元非线性分析。详细介绍了节点试验方案,分析了搭接节点的受力性能、破坏模式、荷载-位移曲线及应变变化规律。在此基础上,建立了非线性有限元分析模型,对节点试验进行了数值模拟,计算结果与试验结果吻合良好。试验结果和有限元分析表明:空间KK-Ov形节点在发生承载力破坏时,常伴随有受拉腹杆与弦杆连接焊缝的开裂;四根腹杆交错搭接的构造,使得空间KK-Ov形节点具有明显区别于间隙节点破坏时管壁局部变形的特征,两受压腹杆之间的弦杆管壁在腹杆压力作用凹陷与腹杆局部屈曲是该类节点的主要破坏模式;平面外两腹杆搭接率ζt对节点承载力有一定影响,随平面外两腹杆搭接率的增大(即ζt绝对值变大),节点承载力将会减小。现行规范公式用于计算空间KK-Ov形节点承载力,既未考虑单K平面内搭接的影响,亦未考虑空间参数变化的影响,计算结果较试验结果偏于保守。
- 童乐为孙建东王斌陈以一
- 关键词：有限元分析破坏模式承载力
- 上海旗忠网球中心屋盖支座圆管节点强度研究被引量：5
- 2007年
- 以上海旗忠网球中心可开闭屋盖支座节点为工程背景,探讨了由7根支管和1根主管焊接而成的复杂空间多支管节点静力强度。首先进行了两个1∶3的缩尺模型节点静力对比试验,一个节点的主管中不设置加劲板,另一个节点在主管内设置了环向加劲板。试验研究了节点的破坏模式、应力分布、塑性发展、承载能力,观察了加劲板对节点性能的影响。其次,应用有限元方法对两个所试验的模型节点受力性能进行了数值分析,将计算结果与试验结果作了比较,表明有限元数值分析有效可靠。最后,讨论了增强复杂管节点强度的措施,进行了环向加劲板构造参数的有限元分析。研究表明主管径大壁薄、多支管的空间圆管节点在支管有拉有压的情况下很容易发生主管屈服破坏,设计时建议在主管内布置环向加劲板来保证节点刚度和强度,须根据支管轴力大小、拉压性质、支管与主管相交位置等因素来精心设计加劲板的位置和数量。加劲板的厚度不宜小于主管的壁厚,加劲板中心开孔的直径不宜大于0.5倍的主管直径。
- 童乐为周丽瑛陈以一孙建东顾敏陈扬骥林颖儒林高
- 关键词：模型试验有限元分析
- 无单元法在中厚板模态分析中的应用被引量：6
- 2006年
- 将无单元法成功地应用于中厚板的模态分析,推导了无单元法的插值函数,利用权函数构造出了高阶连续的近似场函数,并在权函数中借鉴了自适应影响半径的思想;利用Mindlin-Reissner中厚板理论,从变分原理出发导出了中厚板模态分析的控制方程;同时利用罚函数法引入本质边界条件,给出了不同边界条件下的罚因子矩阵,推导出的系统刚度矩阵具有对称正定和带状分布的特点,可对不同边界条件下的中厚板振动问题进行求解,得到其自振频率及相应振型,并编制了相应的计算程序和后处理程序,可在MATLAB环境下绘制各阶振型图,便于直观、形象地对其振动特性进行定性研究。数值算例表明无单元法用于中厚板模态分析是合理可行的,能适用于较大范围内的剪切系数和长宽比,其结果具有相当高的精度。
- 孙建东张伟星童乐为
- 关键词：无单元法中厚板模态分析罚函数法
- 空间KK形圆管搭接节点承载力计算公式改进研究被引量：15
- 2013年
- 在揭示国内外现行规范公式和目前研究对于平面内外均搭接的空间KK形节点(KK-Ov形节点)中存在的诸多不足的基础上,对影响节点承载力的因素进行了分析,确定了空间调整系数μKK的主要影响参数,并采用多元非线性回归分析,提出了μKK的函数关系并进行了校验;进而提出了空间KK-Ov形节点的承载力设计值建议式,并与试验数据和有限元分析数据比较,以及与现有规范公式横向比较评价。结果表明:建立在空间圆管KK形间隙试验节点基础上的现有规范公式不适于计算4根腹杆交错搭接的空间圆管KK-Ov形节点;空间调整系数μKK的主要影响参数为弦杆的径厚比γ和平面外两腹杆搭接率ζt,回归的函数表达式可以较好地反映空间参数变化对节点承载力的影响;提出的建议式为在平面K形节点承载力基础上乘以μKK,公式具有较高精度和可靠性,可以用于空间KK-Ov形圆管节点的承载力设计。
- 孙建东童乐为王斌陈以一
- 关键词：有限元分析承载力
- 无单元法在平板弯曲问题中的应用被引量：10
- 2005年
- 用无单元法来求解平板弯曲问题,并编制相应的计算程序,通过算例与解析解及有限元解进行比较.计算结果表明,无单元法用于解决平板弯曲问题的精度是令人满意的,并对于板的厚跨比有较大的适用范围,可计算板厚跨比至10-5而不会出现剪切闭锁,完全可以满足工程实际需要,因此本文方法可以同时适用于工程中的薄板和中厚板.
- 孙建东张伟星
- 关键词：无单元法剪切闭锁罚函数
- 无单元法求解任意边界条件下的中厚板弯曲问题被引量：10
- 2006年
- 本文用无单元法进行不同边界条件下的中厚板弯曲问题的求解,提出了构造其近似位移函数的三种形式的权函数,从变分原理出发导出了Mindlin-Reissner中厚板弯曲问题的控制方程,并编制了相应的计算程序。数值算例表明,无单元法用于中厚板弯曲问题是合理可行的,其结果具有相当高的精度。
- 孙建东张伟星童乐为
- 关键词：无单元法中厚板罚函数法
- 具有内加劲肋的空间多支管的圆管节点性能研究被引量：12
- 2009年
- 以上海旗忠网球中心可开闭屋盖的关键节点为工程背景,对主管内部具有加劲肋的空间多支管的焊接节点性能进行了试验研究和数值分析。探讨了复杂管节点试验的加载方法,描述了节点的塑性应变、破坏形式和机理以及加劲肋的构造效应。节点具有较高的承载力,主管内加劲肋的设置有效提高了节点刚度和强度,改变了节点破坏的形式。增加加劲肋的数量或者厚度有助于增强节点强度,但合理安排加劲肋的位置比增加数量更为重要,随着加劲肋数量增多,厚度的作用减弱。
- 童乐为顾敏陈以一孙建东陈扬骥林颖儒林高
- 关键词：模型试验有限元分析
- 空间KT型圆管搭接节点静力性能研究(Ⅰ)——试验、数值模拟及参数分析被引量：6
- 2013年
- 以上海旗忠网球中心为工程背景,对平面内外均搭接的空间KT型圆管节点(空间KT-Ov型节点)的静力性能进行静力单调加载的试验研究和有限元非线性分析。介绍节点试验方案,分析搭接节点的受力性能,并以试验结果为依据,建立满足精度要求并通过试验校准的空间KT-Ov型节点数值分析模型;在此基础上进行几何无量纲参数和荷载参数的非线性有限元分析,考查无量纲参数对节点极限承载力的影响。结果表明,由于空间节点单T平面内腹杆的存在,用平面K型节点承载力公式来预测空间KT-Ov型节点承载力是不合适的,将有较大误差。参数分析表明,ζt对空间KT-Ov型节点承载力是有影响的;腹杆轴力比n TK对节点极限承载力的影响是独立的,不受节点几何参数变化的影响;|n TK|≤0.2时,进行节点承载力分析可忽略单T平面内腹杆所受轴力影响;无论单T平面内腹杆受压还是受拉,均会导致节点极限承载力的降低,在单T平面内腹杆不受力(即n TK=0)时,空间KT-Ov型节点极限承载力有最大值。
- 童乐为孙建东王斌陈以一
- 关键词：有限元分析模型破坏模式
- 平面K型圆管节点新的承载力计算公式被引量：8
- 2012年
- 建立了平面K型节点非线性有限元分析模型,综合考虑两支管搭接顺序和内隐蔽部分焊缝是否焊接等影响因素,并得到了试验验证,适应性良好.应用该模型,对4类圆管K型节点型式进行了分析计算,通过多元非线性回归,导出K型节点极限承载力新的计算公式,进而提出承载力设计值建议公式.采用国际管节点数据库中试验数据,与现有国内外规范公式进行比较评价,证明该公式有较高的精度和广泛的适用性,能综合反映影响承载力的诸多因素,公式可同时计算间隙型和搭接K型节点,可计算两腹杆具有不同几何参数以及弦杆有轴力作用的K型节点承载力等特点.
- 童乐为孙建东陈以一
- 关键词：有限元分析模型
- K型系列圆钢管节点静力性能和设计方法研究
- 随着大跨度空间钢管结构的广泛应用，K型系列圆管节点(诸如平面K型、空间KK型以及空间KT型节点等)作为相贯直接焊接节点的主要表现型式，大量地存在于结构之中。然而，现行国内外规范对于空间KK型搭接节点和空间KT型节点尚无具...
- 孙建东
- 关键词：静力性能破坏模式
- 文献传递
