管桁架結構集中了管和桁架的優點,同時鋼材軋制、冷熱成型及焊接技術的發展使得管桁架結構可以很方便地直接焊接,加之計算理論不斷完善,使管桁架結構應用愈加廣泛。
桁架節點是桁架結構的重要組成部分,對其研究至關重要,我國在管節點方面開展了大量的研究,工作也在不斷深入;目前的工程設計中,多將桁架節點簡化為鉸接或剛接,而沒有考慮節點剛度對桁架靜力特性的影響,這使得相貫節點的使用存在安全上的不確定性。
經研究,如下方法可解決。
1. 當鉸接和剛接模型仍處于彈性階段時,由于節點域本身的變形影響,殼單元模型會提前進入塑性。
2. 在設計中,將管桁架的節點視為理想的鉸接節點的計算模型,由于沒有考慮節點變形的影響,實際上過高估計了節點域的剛度,使計算的撓度偏小,而偏于不安全。
3. 桁架在橫向荷載作用下破壞模式為節點域的塑性屈服破壞,從弦桿和腹桿相貫線處弦桿表面的凹曲發展到整個節點域的凹曲。
4. 經過對比和分析可知,殼單元模型的優點在于考慮節點的變形,從而可更切合實際地反映拱桁架的受力和變形。