節點分析主要內容節點分析基本原則節點分析流程實例操作演示一、節點分析基本原則一、節點分析基本原則常用空間鋼結構節點，包括：螺栓球節點、焊接球節點、相貫節點和鑄鋼節點等。焊接球節點相貫節點一、節點分析基本原則常用空間鋼結構節點，包括：螺栓球節點、焊接球節點、相貫節點和鑄鋼節點等。鑄鋼節點

復雜的焊接球節點、相貫節點及鑄鋼節點常需進行彈塑性有限元分析來確定其極限承載能力。節點分析重點在于建立節點的實體模型及提取、施加節點所受荷載。一、節點分析基本原則1

復雜、重要、典型節點的有限元分析宜采用實體單元進行彈塑性分析。對鑄鋼節點，在節點與構件連接處、節點內外表面拐角處等易于產生應力集中的部位，實體單元的最大邊長不應大于該處最薄壁厚，其余部位的單元尺寸可適當增大，但單元尺寸變化宜平緩。(單元劃分準則)2節點的有限元分析中，根據節點的具體約束形式確定與實際情況相似的邊界條件。3

節點的有限元分析中，作用在節點上的外荷載和約束力的平衡條件應與設計內力一致。4

節點承受多種荷載工況時，可根據經驗將提取的最具代表性的一種荷載工況下的設計內力乘以1.1~1.3的內力放大系數，作為所有工況下的設計內力。5為了減少計算資源要求和節省計算時間,并防止非節點區過早破壞，更好地分析節點區的受力狀態，宜對非節點區設置成彈性材料進行分析。6進行彈塑性有限元分析時，節點材料的應力-應變曲線宜采用具有一定強化剛度的二折線模型。復雜應力狀態下的強度準則應采用vonMises屈服條件。一、節點分析基本原則

重要桿件，應力比最大節點，作為連接此類截面桿件的所有節點中最不利情況。一、節點分析基本原則

（1）雙線性隨動強化（BKIN）

（2）雙線性等向強化（BIS0）（3）多線性隨動強化（MKIN）（4）多線性等向強化（MISO）節點材料的應力-應變曲線一、節點分析基本原則《鑄鋼節點應用技術規程》《索結構技術規程》其他關鍵節點應當考慮適當的安全系數。主要是判斷設計荷載下，節點應力不超過允許值一、節點分析基本原則《鑄鋼節點應用技術規程》《索結構技術規程》二、節點分析流程二、節點分析流程基于Ansys軟件進行節點分析的主要步驟如下：1、明確分析對象；2、建立節點實體模型；3、提取節點內力；4、節點分析最佳約束選取；5、節點彈塑性有限元分析。二、節點分析流程

大跨度鋼結構中，需要重點分析的節點主要是支座邊緣節點、內力傳遞復雜節點、桿件匯交比較多的節點、匯交于節點的桿件內力比較大的節點以及無參考計算公式的節點，也可以是同時含有以上特點的節點。1明確分析對象二、節點分析流程

待分析的節點一般需在結構整體模型中提取。整體模型可以由MIDAS/Gen、sap2000、3D3S和Ansys等軟件建立。1明確分析對象二、節點分析流程將整體結構模型中所要分析節點的桿件軸線導入Rhino中。根據導出的軸線建立與整體模型相對應的節點實體模型，并導出保存為Ansys可以讀取的sat文件。2建立實體模型建立的節點實體模型，各個節點坐標及各桿件的長度單位等跟整體模型分析軟件中的整體模型一致。二、節點分析流程

節點模型所受的作用主要包括自重、其負荷范圍內桿件上集中力和屋面荷載的等效節點力、相連桿件的內力。2提取節點內力和等效節點力提取桿件內力提取等效節點力

等效節點力一般跟桿件內力相比都比較小，但為了使所要分析節點的受力是一個平衡力系，計算結果更加準確，仍建議把分析節點處的等效節點力提取出來，尤其是當等效節點力的數量級跟所施加桿件內力相當時，不可忽略。二、節點分析流程

先用梁單元。

分析節點從整體模型中取出來，施加上的是一組平衡力，即提取的各桿件端節點的內力、分析節點的等效節點力和各桿件的自重。

節點分析時，常選擇其中一個節點全部固結，另外選擇一個節點進行部分約束。所選擇的兩節點應盡量分散，但不應在同一條直線上。

通過查看分析結果中的支座反力是否趨近于零或者相對比較小，判斷最佳約束方式。3最佳約束選取二、節點分析流程

模型網格劃分–自由網格劃分（更高級的需自己研究）

荷載施加

計算

提取結果

4節點彈塑性分析節點分析時，通過改變荷載的倍數，計算節點的極限承載力，提取節點的應力圖，畫荷載位移曲線等。三、實例操作演示三、實例操作演示提取模型

模型單位：mm導出中心線，dxf文件三、實例操作演示RHINO建模

三維實體模型圓管可以采用“圓管”曲線要擬合圓弧三、實例操作演示RHINO建模

布爾分割、合并等多采用布爾分割刪除干凈多余結構三、實例操作演示RHINO建模

尋找節點區范圍用垂直面分割節點范圍為節點區高度的1.5~2倍熟練后，可一開始建模就分節點區及非節點區將節點區的構件運用布爾運算聯集相加成為一個體，從而區別開節點區和非節點區；三、實例操作演示RHINO建模

尋找節點區范圍節點范圍為節點區高度的1.5~2倍熟練后，可一開始建模就分節點區及非節點區將節點區的構件運用布爾運算聯集相加成為一個體，從而區別開節點區和非節點區；三、實例操作演示模型導出導出選取的物件----保存為ACIS(*.sat)文件熟練后，可一開始建模就分節點區及非節點區將節點區的構件運用布爾運算聯集相加成為一個體，從而區別開節點區和非節點區；三、實例操作演示提出內力等效節點力提取略去~軸力最大對應的工況彎矩最大對應的工況看應力比最大對應的工況統一單元坐標軸三、實例操作演示提出內力方向很重要三、實例操作演示節點分析支座選取邊界條件明確，有加勁肋施加完所有荷載后，選擇不同的桿件進行約束（一般約束剛度較大的桿件的端部）。改變不同的支座約束情況比較其支座反力，支座反力最小的為最佳約束。三、實例操作演示導入ansys全英文路徑文件名導入SAT文件檢查是否為體模型vplot三、實例操作演示有限元模型計算分析模型干凈處理定義材料定義方向點建立質量單元劃分網格建立剛域加荷載約束計算查看結果三、實例操作演示有限元模型計算分析模型干凈處理定義材料有限元模型計算分析定義方向點建立質量單元通過rhino操作三、實例操作演示有限元模型計算分析劃分網格建立剛域核心區網格密，其他區網格稀疏三、實例操作演示mesh有限元模型計算分析加荷載約束計算三、實例操作演示有限元模型計算分析查看結果三、實例操作演示查看結果:1倍荷載工況下應力、變形；極限承載力下應力、變形；荷載位移曲線。三、實例操作演示所有有限元軟件做節點分析都是此步驟！三、實例操作演示Midas內力方向Sap2000內力方向3D3S內力方向三、其他在空間結構中，經常碰到復雜的節點，常規的公式驗算已不能滿足需求，需進行節點分析。節點分