关于钢结构螺栓连接节点的有限元分析方法探讨(3)

　　从前人的研究成果中我们可以看出通过三维实体单元对钢结构螺栓连接节点进行数值模拟时其准确度最高，但是在这种准确度极高的模拟方法中为准确反映螺栓的预紧力、滑移、接触、摩擦、屈服等线性和非线性特性需要对其进行精细的单元网格划分。这种精细的网格划分会造成大量的单元和节点个数在加上复杂的接触及边界条件这会为计算带来极大的困难有的时候甚至计算不下去。许多研究人员针对这种情况提出了不少螺栓连接节点及螺栓模拟的新方法，其中以上文的学者GrayPJ提出的以壳单元来代替实体单元对螺栓连接节点进行数值模拟和学者HadiRazavi，AliAbolmaali等人提出“隐形螺栓”的模拟方法效果最好。从上文所诉中可知这两种方法都可以有效的减少模型的单元和节点个数，大大的提高了计算效率。但是缺点也是显而易见的GrayPJ的方法需要牺牲螺栓的精度而HadiRazavi的方法则对两块被连接板提出了更高的要求。这两种方法互有优缺点，若是把这两种方法结合起来以“隐形螺栓”来取代GrayPJ方法中壳单元建立的螺栓是不是可以做到在不增加模型单元数的前提下提高螺栓模拟的精确度，并且使用这种新方法建立的三维有限元模型在能不能在不过多增加计算负担的前提下，尽可能地反映出被连接板件和螺栓的受力状态，具有足够计算精度。这些都需要以后的研究人员进行近一步研究认证。

　　参考文献

　　[1]李国强、张洁.我国高层建筑钢结构的发展状况[C].工程力学增刊第七届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ卷），1998.10

　　[2]马新明.浅析钢结构工业建筑的特点与发展前程[C].工程建设与设计，2001.4.

　　[3]GrayPJ，McCarthyCT.Aglobalboltedjointmodelforfiniteelementanalysisofloaddistributionsinmulti-boltcompositejoints.composites：PartB-Eng2010；41（4）：317-325.

　　[4]TarpyTS，CardinalJW.Behaviourofsemi-rigidbeam-to-columnend-plateconnections.HowlettJH，JenkinsWM，StainsbyR，Jointsinstructuralsteelwork，PentechPress，London.1981：2.3-2.25