铸钢节点的理论研究和力学分析

　　随着铸造工艺水平的提高,铸钢节点在现代空间结构中表现出造型优美、受力明确、传力直接、承载安全等特点,越来越受到工程界的青睐。特别是在构件体型大、多根杆件交汇复杂、呈不规则状的相交节点处,若采用常规的节点焊接方式,由于焊缝过于集中必然导致焊接应力过大,且复杂的相贯线给节点的制作也造成了很大困难。
　　铸钢节点以其良好的适用性及其独特的整体浇铸特点,免去了相贯线切割及重叠焊缝的应力集中问题。铸钢节点材料化学成分严格限制了C、S、P的含量,具有良好的塑性和韧性,抗震性能较常规的焊接节点有显著提高。因其特有的性能,铸钢节点已被广泛运用于桥梁、剧院、体育馆等大跨度结构中。
　　目前,国内关于铸钢节点的理论研究和力学分析尚处于起步阶段。“如何判别铸钢节点的破坏失效”以及“铸钢节点进入塑性屈服后的工作状态和破坏机理”是现阶段铸钢节点研究的主要问题。采用畸变能密度准则作为铸钢节点的强度判别准则,分析了节点处于线弹性状态下的工作性能;采用理想弹塑性本构模型对铸钢节点进行非线性有限元分析,未考虑铸钢材料塑性变形时强度与刚度提高的特性。