钢桁架桥节点板的优化设计探讨开题报告

1. 研究目的与意义

钢桁架节点板的节点破坏往往会导致连接在节点处的各个杆件失效，从而引起整个结构的破坏。因而，钢桁架节点板的静力承载能力的研究是节点板研究的主要内容，也是钢桁架节点板优化设计的关键问题.钢析架受荷后,杆件内力由节点板传递和平衡,所以节点板是使钢析架结构能正常工作的重要部件之一。同时节点板也是应力最复杂的部件之一,这是由于钢析架加工制作时存在难以避免的加工误差,使杆件产生次内力,焊接也产生焊接残余应力,这些都使节点板不仅承受着各杆件的拉、压轴力,还承受弯、剪作用。本课题研究的主要目的研究钢桁架桥节点板在桥梁荷载作用下的受力特点；提取节点板的几种设计状态，对其进行优化设计以及得到节点板的合理几何造型及相关构造设计。为节点板设计提供参考.

本课题具有一定的理论意义和实用价值：

1推进我国钢桁架节点板设计的理论研究；利用有限元分析软件为今后修订我国钢结构设计规范提供参考；

2. 国内外研究现状分析

1952年，whitmore提出了经典的有效宽度法来计算节点

2001年加拿大规范采用块体剪切来预测节点板的极限承载力，其块体剪切的极限破坏模式假定为两种：一受拉净截面破坏，受剪毛截面屈服；二受拉净截面和受剪毛截面同时破坏，其材料满足mises准则。

1993年欧洲规范基本假定规定了受拉净截面破坏，受剪毛截面屈服，屈服剪应力公式

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：钢桁架桥节点板在桥梁荷载作用下的受力特点，提取节点板的几种设计状态，对其进行优化设计；得到节点板的合理几何造型及相关构造设计。为节点板设计提供参考。

研究计划：

第1周为准备阶段。查阅相关的文献资料，了解本课题的研究和应用情况，根据已有的研究方法和研究成果，确定本课题研究的技术路线和试验方案。写出开题报告。

4. 研究创新点

通过abaqus有限元分析软件进行模拟试件，模拟桥荷载作用下，提取节点板的几种设计状态，对其进行优化设计，得到节点板的合理几何造型及相关构造设计，分析应力特点，进行弹塑性分析得到钢桁架节点板合理优化设计方案，为节点板设计提供参考。