钢桁梁桥高强螺栓连接的节点板局部受力性能分析(桁架、有限元模型)

ansys有限元分析工程实例大作业————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：辽宁工程技术大学有限元软件工程实例分析题目基于ANSYS钢桁架桥的静力分析专业班级建工研16-1班（结构工程）学号 471620445姓名日期 2017年4月15日基于ANSYS钢桁架桥的静力分析摘要：本文采用ANSYS分析程序，对下承式钢桁架桥进行了有限元建模;对桁架桥进行了静力分析，作出了桁架桥在静载下的结构变形图、位移云图、以及各个节点处的结构内力图（轴力图、弯矩图、剪切力图），找出了结构的危险截面。

关键词：ANSYS；钢桁架桥；静力分析；结构分析。

引言：随着现代交通运输的快速发展，桥梁兴建的规模在不断的扩大，尤其是现代铁路行业的快速发展更加促进了铁路桥梁的建设，一些新建的高速铁路桥梁可以达到四线甚至是六线，由于桥面和桥身的材料不同导致其受力情况变得复杂，这就需要桥梁需要有足够的承载力，足够的竖向侧向和扭转刚度，同时还应具有良好的稳定性以及较高的减震降噪性，因此对其应用计算机和求解软件快速进行力学分析了解其受力特性具有重要的意义。

1、工程简介某一下承式简支钢桁架桥由型钢组成，顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁分别采用3种不同型号的型钢，结构参数见表1，材料属性见表2。

桥长32米，桥高5.5米，桥身由8段桁架组成，每个节段4米。

该桥梁可以通行卡车，若只考虑卡车位于桥梁中间位置，假设卡车的质量为4000kg，若取一半的模型，可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1，P2，和P3，其中P1=P3=5000N，P2=10000N,见图2,钢桥的形式见图1，其结构简图见图3。

图1钢桥的形式图2桥梁的简化平面模型（取桥梁的一半）图3刚桁架桥简图所用的桁架杆件有三种规格，见表1表1 钢桁架杆件规格杆件截面号形状规格顶梁及侧梁 1 工字形400X400X12X12桥身弦杆 2 工字形400X300X12X12底梁 3 工字形400X400X16X16所用的材料属性，见表2表2 材料属性参数钢材弹性模量EX泊松比PRXY 0.3密度DENS 78002 模型构建将下承式钢桁梁桥的各部分杆件，包括顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁均采用BEAM188单元，此空间梁单元可以考虑所模拟杆件的轴向变形; 定义了一套材料属性，各类杆件为钢材，其对应的参数如表2所示；根据表1中的杆件规格定义了三种梁单元截面，根据表1分别定义在相应的梁上；建模时直接建立节点和单元，在后续按照先建节点再建杆的次序一次建模。

土木结构分析专题陈晨20104336基于Ansys的钢桁架桥静力和模态分析陈晨20104336（西南交通大学力学与工程学院结构2010-01班，四川成都）摘要：本文应用Ansys软件，采用有限元分析技术及其优化技术，分别采用GUI方式和命令流方式，对给定的一架钢桁架简支梁桥进行了静力学分析和模态分析，对强度、内力分布及前六届振型状况进行了查看。

关键词：力学；土木工程；桥梁工程；结构分析1设计概况图1钢桁架桥简图已知下承式简支钢桁架桥桥长72米，每个节段12米，桥宽10米，高16米。

设桥面板为0.3米厚的混凝土板。

桁架杆件规格有三种，见下表：表1钢桁架桥杆件规格杆件截面号形状规格端斜杆1工字形400×400×16×16上下弦2工字形400×400×12×12横向连接梁2工字形400×400×12×12其他腹杆3工字形400×300×12×12所用材料属性如下表：表2材料属性参数钢材混凝土弹性模量EX 2.1×1011 3.5×1010泊松比PRXY0.30.1667密度DENS785025002建立有限元模型2.1定义单元类型和选项Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，弹出“Element Types”选择“Structural Beam—3D elastic4”，单击“Ok”，定义“BEAM4”单元，如图6-17。

继续单击“Add”按钮，选择“Structural Shell—Elastic4node63”，定义“SHELL63”单元。

得到如图6-18所示的结果。

最后单击“Close”，关闭单元类型对话框。

图2单元类型对话框2.2定义梁单元截面Main Menu>Preprocessor>Sections Beam>Common Sections，弹出“Beam Tool”工具条，如图6-19填写。

钢桁梁桥梁设计中的节点连接技术研究钢桁梁桥梁是现代化桥梁建设中常见的结构形式，采用钢材为主要材料构建横梁、竖杆、斜杆等构件，通过节点连接技术将构件联接成完整的桥梁结构。

钢桁梁桥梁节点连接技术的先进程度，对桥梁的强度、稳定性等性能要求很高，因此本文将对钢桁梁桥梁节点连接技术进行研究。

第一章分类和性能要求节点连接技术按构件连接方式主要分为焊接、螺栓连接和锁紧连接等。

焊接连接是最为常见的连接方式，通过在节点处焊接构件使其联接成整体，具有强度高、抗震性能好等优点。

螺栓连接则是通过将构件用螺栓连接器连接在一起，操作简便、连接紧密度高等。

锁紧连接则是通过卡箍或者卡夹等元件实现节点的连接。

节点的性能要求包括抗延性、抗剪性、刚度以及疲劳寿命等方面。

节点的抗延性和抗剪性通常与构件的设计有关，使用高强度材料可以提高节点的抗延性和抗剪性。

刚度方面是保证节点连接后整体刚度的一项重要指标，需要注意整体刚度的设计。

疲劳寿命则是指节点连接在不断承受变荷载、反复应力的情况下的使用寿命，因此需要结合桥梁的实际情况去设计节点的疲劳寿命。

第二章节点连接设计节点连接设计通常是根据桥梁设计的荷载、应力等参数进行计算。

节点连接通常会涉及到互相之间的受力关系，一些节点连接可能会对整个桥梁结构的性能产生巨大影响。

节点连接设计需要满足一些要求。

首先，节点连接的安全性和可靠性应得到保障。

其次，节点连接要容易施工和维护。

第三，节点连接除了满足设计要求的力学性能以外，还应满足外观要求，使得连接处的外观整洁美观。

节点连接设计的参数包括连接方式、连接方式的尺寸和尺寸公差等。

连接方式的选择包括焊接、螺栓连接和锁紧连接等；连接方式的尺寸包括焊缝大小、螺栓直径和长度、卡夹类型和和卡箍尺寸等；尺寸公差包括对结构中的精度要求和材料厚度变化的考虑等。

第三章模拟分析在节点连接设计中，当实际情况与计算结果有出入时，可通过数值仿真进行验证和优化。

数值仿真方法有有限元分析和计算机流体力学方法等。

安徽建筑中图分类号：U448.21+1文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）3-0162-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.3.059为了使传统钢桁架桥在结构体系上更趋合理、经济性能更具竞争力，钢-混凝土组合桁梁桥应运而生。

其主要通过剪力连接件将混凝土桥面板和钢桁架上弦杆组合在一起共同受力，目前国内外普遍采用有限元分析对钢桁架-混凝土组合结构的力学性能进行研究。

在模拟方法及模型建立方面，王军文等[1]采用了空间杆系梁单元来模拟钢桁架梁，矩形板壳单元模拟公路桥面板；朱海松[2]运用有限元程序SAP-5进行分析，对主桁架分别采用空间刚接梁单元和空间铰接杆单元两种形式进行建模，对混凝土桥面板则亦采用板壳单元建立；周惟德和陈辉求[3]将组合桁架划分为四个单元，混凝土面板采用板单元，钢桁架的上下弦杆采用钢架单元，腹杆则采用杆单元。

不同学者根据所建得的不同模型得出了有关钢桁架-混凝土组合结构的各种研究成果，为后人提供了坚实的基础和有益的参考。

本文基于有限元软件ABAQUS6.10，依托天津滨海新区西外环海河特大桥主桥（95+140+95）m ，建立有限元模型，比较分析钢桁架-混凝土组合梁桥和纯钢桁架梁桥的力学性能。

1研究对象依托工程为上承式钢桁架-混凝土组合梁桥。

立面简图见图1，节点间距及腹杆高度见表1。

图1组合桁架立面简图2计算模拟方法及模型的建立为了保证模型的收敛性，将桁架杆件均划分为梁单元，将桥面板离散为板壳单元。

混凝土桥面板被看成是各向同性的均质材料，且不考虑钢筋的作用，桥面板既可承受压力亦可承受拉力，且不会开裂而导致刚度降低。

所有构件均在弹性范围内工作，其应力-应变关系符合胡可定律，所有由于加工制造和安装原因导致的缺陷、偏心和残余应力影响均不考虑。

分别计算纯钢桁架结构和钢桁架混凝土组合结构在结构自重+活载（汽车荷载）下的位移和应力。

对结构自重（包括结构附加重力），可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定，桥梁结构的整体计算采用车道荷载，车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。

钢箱梁桥的有限元分析1．钢箱梁桥的概述在大跨度桥梁的设计中，恒载所占的比重远大于活载，随着跨度的增大，这种比例关系也越来越大，极大地影响了跨越能力。

因此，从设计的经济角度来说，考虑减轻桥梁结构的自重是很重要的。

钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均很高的匀质材料，并且材料的可焊性好，通过结构的空间立体化，钢桥能够具有很大的跨越能力。

随着高强度材料和焊接技术的发展，以及桥梁设计、计算理论的发展和计算机技术发展，从50年代以来，钢梁桥地建设取得了长足的发展，欧洲相继建造了多座大跨钢桥。

从前被认为不可能计算的复杂结构，现在能够通过计算机完成，并且计算结果与实测结果吻合较好。

同过去相比，在相同的跨度与宽度的条件下，用钢量可减少15一20 %，工期与工程的造价也都减少很多，因此钢桥在大跨桥梁领域内具有相当强的优势和竞争力。

在构成钢桥的主要构件中，其翼缘和腹板均使用薄板，其厚度与构件的高度和宽度比都比较小，是典型的薄壁构件。

它与以平面结构组合为主的桥梁结构分析有一定的区别，它涉及到很多平面结构中不常考虑的扭转问题，所以必须依据薄壁结构理论才能明了其应力和应变状态，其应力及变形应按照薄壁结构的理论进行计算。

由于钢箱梁桥是空间结构，结构在恒载或活载的作用下会发生弯一扭藕合。

如果采用传统的计算手段和方法，计算模型要进行必要地简化，为了简化计算，一般的设计规范都要通过构造布置，使实际结构满足简化后的计算理论。

实践表明在满足构造要求后，计算的精度能够满足实际地需要。

但是这样的计算无法得到结构的一些特定部位的精确解，例如变截面和空间构件交汇的部位等。

随着计算机技术和有限元理论的发展和进步，计算机的有限元法己成为现代桥梁的重要计算手段，不但有很高的效率而且可以根据实际的需要进行仿真分析，计算结果经验证与结构的实际结果吻合较好。

当前结构的计算机仿真分析已成为一种广为应用的计算手段。

同一座桥梁可以采用不同的施工方法，但是成桥后的最终应力状态会有差异，结构的最终应力状态与安装过程密不可分。

山东农业大学毕业设计题目：基于ansys的福厦铁路钢桁架桥静力分析院部水利土木工程学院专业班级届次学生姓名陈雪峰学号指导教师二O一一年六月十八日目录1工程简介1.1 工程概况1.2 施工方法1.3 加载工况2有限元法基本原理及ansys简介2.1 有限元法基本原理2.2 ansys处理有限元问题的一般方法3福厦铁路桁架桥静力分析3.1 有限元模型3.2 自重荷载工况下的建模及求解3.3 中—活载工况下的建模及求解3.4 计算结果分析4总结参考文献致谢词Contents1 Project description1.1 Project Overview1.2 Construction methods1.3 Load conditions2 The basic principles of finite element method and ansys Profile2.1 The basic principles of finite element method2.2 Ansys finite element problems dealing with the general approach3Fuzhou-Xiamen Railway static analysis of truss bridges3.1 Finite element model3.2 Weight load conditions modeling and solving3.3 The live load conditions of the modeling and solution3.4 Calculation results4 SummaryReferencesThanks Words基于ANSYS的铁路钢桁架桥静力分析作者：陈雪峰道路桥梁与渡河工程3班指导教师：白润波摘要：本毕业设计为“基于ansys的福厦铁路钢桁架桥静力分析”，包括三个主要过程：收集设计资料，确定桥梁的设计方案，材料特性；用已有的资料采用ansys软件运用命令流方法建模分析结构的受力变形；对得出的结果进行分析，并做出正确合合理解释。

钢框架梁柱十字形节点抗震性能数值模拟与理论分析摘要：梁柱节点在钢框架结构中扮演着举足轻重的角色，因此研究钢框架节点的抗震性能具有重要的意义。

本文通过ABAQUS有限元分析软件对钢结构梁柱十字形节点进行了建模分析，考查了全焊接连接节点在地震波作用下的受力性能。

研究表明：全焊接连接节点具有较好的抗震性能。

关键词：钢框架结构；剪切变形；节点域模型；有限元；非线性分析NUMERICAL AND THEORETICAL ANAL YSIS ON SEISMICPERFORMANCEOF THE CROSS-TYPE JOINT OF STEEL STRUCTUREAbstract:The beam-column connections in steel frame structures play an important role. Therefore, studying the seismic performance of the connection in steel frame has a great significance. In order to investigate the seismic performance of the connection in steel frame, this paper presents the cross-type model using the software “ABAQUS”. The results show that the weld connection has a good performance in seismic behavior.Keywords: Steel Frame Structure; Shear Deformation; Panel Zone Model; Finite Element Method; Nonlinear Analysis0 前言有限单元法（或称有限元法）是在当今工程分析中获得最广泛应用的数值分析计算方法。

梁斌:某钢桁架拱桥钢锚箱结构空间有限元分析某钢桁架拱桥钢锚箱结构空间有限元分析梁斌(同济大学桥梁工程系, 上海 200092摘要对某钢桁架拱桥的钢锚箱在三种不同张拉方式进行结构有限元分析。

分析结果表明,三种不同张拉方式对钢锚箱的应力影响相差不大;同时,根据有限元分析结果,建议增加锚箱钢垫板厚度。

关键词钢桁架拱桥;钢锚箱;有限元分析中图分类号 TU 392 文献标识码 B文章编号 1001-6864(201010-0047-021工程概况主桥采用中承式钢桁架系杆拱桥,跨径为50+168+50=268m 。

边中跨比0 298。

总体布置见图1。

拱肋上弦理论中心线由一段圆曲线,一段直线和一段抛物线组成。

桥面以上高度38 1m,拱脚至拱顶高53 33m,半径为180 172m 。

中跨下弦杆为二次抛物线,桥面以上高度33 41m,拱脚至拱顶高48 66m,矢跨比1:3 5,边跨下弦杆为悬链线,m =8。

上弦杆为高1 3m 、宽1 5m 的钢箱结构,下弦杆为高1 5m,宽1 5m 的钢箱结构。

拱顶断面总高度5 5m 。

腹杆主要采用1 5!0 5~1 5!0 8m 工字型断面。

中跨桁架拱标准节间间距3 5m,支点附近采用变间距,最大间距边跨直腹杆间距5 8m 。

下弦杆在拱脚采用固结。

拱脚通过设置剪力键、锚固钢筋的节点加强板与桥墩连接。

2锚箱构造钢锚箱构造见图2。

锚箱宽度840mm,高度840mm,长度2520mm 为等截面箱形截面。

箱形截面顶板N 1、底板N 2、内侧N3腹板、外侧腹板N 4厚度均为40mm 。

张拉端处设置锚垫板N5,垫板厚度80mm,预留 450mm 的圆孔。

顶底板设置加劲肋N 6,加劲肋厚度40mm 。

根据施工方案,有三种可能的张拉方案:内外两侧同时张拉、先内侧后外侧、先外侧后内侧。

由此产生锚箱的三种加载方式:对称加载、内测加载、外侧加载。

3 空间有限元分析3 1 有限元分析软件及有限单元类型有限元软件采用大型结构分析通用软件ANSY S 。

钢桁架桥梁结构的ANSYS分析摘要本文中采用有限元分析法，在大型有限元分析软件ANSYS平台上分析桥梁工程结构，很好地模拟桥梁的受力、应力情况等。

在静力分析中，通过加载各种载荷，得出结构变形图，找出桥梁的危险区域。

1、问题描述下面以一个简单桁架桥梁为例，以展示有限元分析的全过程。

该桁架桥由型钢组成，顶梁及侧梁，桥身弦杆，底梁分别采用3种不同型号的型钢，结构参数见表1-1。

桥长L=32m,桥高H=5.5m。

桥身由8段桁架组成，每段长4m。

该桥梁可以通行卡车，若这里仅考虑卡车位于桥梁中间位置，假设卡车的质量为4000kg，若取一半的模型，可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1 ，P2和P3 ，其中P1= P3=5000 N, P2=10000N，见图1。

1图1桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)2、模型建立在桥梁结构模拟分析中，最常用的是梁单元和壳单元，鉴于桥梁的模型简化，采用普通梁单元beam3。

实体模型的建立过程为先生成关键点，再形成线，从而得到桁架桥梁的简化模型。

3、有限元模型3.1单元属性整个桥梁分成三部分，分别为顶梁及侧梁、弦杆梁、底梁，三者所使用的单元都为beam3单元，因其横截面积和惯性矩不同，所以设置3个实常数。

此外，他们材料都为型钢，材料属性视为相同，取为弹性模量EX为2.1e11 ，泊松比prxy为0.3，材料密度dens为7800。

3.2网格划分线单元尺寸大小为2，即每条线段的1/2。

4、计算4.1约束根据问题描述的要求，该桁架桥梁在x=0处的边界条件为全约束，x=32处的边界条件为y方向位移为0（即UY=0）。

如下图所示。

4.2载荷卡车对桥梁的压力视为3个集中载荷，因为模型只取桥梁的一般，所以3个集中载荷的力之和为20000N，分别为p1=5000N,p2=10000N,p3=5000N。

并将载荷施加在底梁的关键点4,5,6上。

如下图所示。

5、静力分析的计算结果5.1查看结构变形图显示y方向位移显示x方向位移5.2结论从加载后的结构变形图中可以看出，在载荷作用下，桁架桥的中间位置向下发生弯曲变形最为明显而两侧的侧梁变形最小，载荷引起的位移最大处在桥中间位置，随跨中间向两侧递减。

三主桁连续钢桁拱桥活载下的空间受力特性分析摘要：东平水道桥是武广高速铁路上一座四线铁路桁架拱桥，主跨结构为99+242+99m的三主桁连续钢桁拱。

三主桁作为一种新型的空间结构形式，其受力特性值得研究。

本文以其为工程背景，对其各主桁杆件在不同活载作用下的静力特性进行了研究。

为设计提供依据和给同类桥梁提供参考。

关键字：三主桁，钢桁拱，受力特性分析1工程背景简介东平水道桥是新建武广客运专线新广州站前跨越东平水道的一座四线铁路特大桥主桥，采用连续钢桁拱结构，孔跨为（99+242+99）米，支座中心至梁端1米，主桥全长442米。

边跨平行弦桁高14米，拱顶桁高9米，加劲弦高20米，拱肋采用二次抛物线，下拱圈矢跨比1/4，最大吊杆长度40.5米；横桥向采用三主桁形式，桁间距初定2×14.0米。

，左侧为两线武广客运专线铁路，线间距5.0米，右侧是两线广茂线铁路，线间距4.6米。

全桥节间距（及横梁间距）为11.0m，横肋间距离为2.75m，布置在横梁之间。

全桥主桁节点采用整体节点形式，与各受力杆件在节点外用高强螺栓连接。

节点采用q370qe 及q370qd钢材，钢板厚度从8mm～56mm不等。

主桁上、下弦杆加劲弦、竖腹杆、斜腹杆均采用箱型截面，平联、横梁和横肋均采用工字型截面。

桥式布置图见图1。

图1东平水道连续钢桁拱桥桥式布置图2有限元模型2.1计算模型本文选用midas软件建立东平水道桥的空间杆系有限元模型，进行整体分析。

共设节点8163个，划分单元16846个。

结构计算模型如图2。

图2 全桥计算模型3.2边界条件在各桥墩三片主桁下均设置支座，具体布置形式如图3。

在模型中通过约束对应位置节点的各项自由度来实现。

图3 全桥支座布置图3结果分析3.1支反力结果分析本结构是三跨连续钢桁拱桥，为正对称结构，自重作用下，结构的反力应是正对称的。

表1给出了自重下各支座处的支反力汇总表。

从中可以得出：在自重作用下，边跨位置中支座反力是边支支座反力的1.6倍，中跨位置中支座反力是边支座反力的1.1倍。

桁架结构梁单元与板壳单元结果对比分析与讨论作者：暂无来源：《智能制造》 2015年第5期撰文/ 大连华锐重工集团股份有限公司设计研究院张守云一、前言在结构有限元分析过程中，为了提高工作效率并方便处理，工程人员习惯将桁架结构简化成梁单元进行处理，以期达到事半功倍的效果。

然而，这种处理方法往往会忽略掉结构的局部细节，尤其是不同杆件连接处的节点板和加强筋板等，应用梁单元很难进行模拟。

而这些局部细节问题处理的适当与否有时也会成为影响结构强度、刚度、屈曲以及疲劳等问题分析计算的关键因素。

因此，为了更加准备地模拟结构的实际情况，有时需要将桁架结构处理成板壳单元进行有限元分析，但如此处理会在建模、求解及后处理上耗费大量的时间和精力，在产品设计和生产周期相对较为紧迫的情况下，一般很难满足快速准确地对结构进行设计、优化或验证的要求。

本文通过对同一桁架结构分别应用梁单元和板壳单元进行有限元模拟分析比较，讨论两种处理方法有限元分析结果的相同与不同之处，以期找到一种分析处理问题相对较为全面而且切实可行的解决方案。

二、桁架结构梁单元及板壳单元有限元模拟分析1. 结构有限元模型本文采用一种大型堆料机的俯仰钢结构作为分析研究对象，对其分别进行梁单元和板壳单元建模。

由于在此只是分析梁单元和板壳单元最终分析结果异同点，所以分析中所用载荷并不完全考虑结构的实际承载大小，而是进行一个假定，即结构悬臂梁部分只承受物料载荷100 吨。

2. 整体刚度分析结果比较由图1 不难看出，基于板壳单元的模型整体刚度要大于基于梁单元模型的整体刚度（前者在相同载荷作用下位移较小）。

其主要原因在于，油缸端部支承处的结构形式经梁单元简化后（图2），无论抗弯还是抗剪刚度都减小不少。

3. 强度分析结果比较（1）悬臂梁处综合应力结果比较。

图3 左侧是悬臂梁梁单元结果，最大综合应力位于悬臂梁中部的上弦杆处，最大值为83MPa。

右侧是悬臂梁板壳单元结果，最大综合应力无论数值、位置和梁单元计算结果都不一致，其最大综合应力出现在斜腹杆的节点板处，最大值为139MPa。

钢结构空腹桁架关键节点实体有限元分析宋徽发布时间：2021-10-09T08:58:13.657Z 来源：《防护工程》2021年18期作者：宋徽[导读] 空腹桁架是一种由上下弦杆和竖腹杆组成的桁架结构形式，受力性质是以弯矩为主的刚架，且兼有桁架的受力特点，即除承受弯矩和剪力外，同时还承受轴力。

安徽省人防建筑设计研究院 230000摘要：本文介绍钢结构空腹桁架关键节点的三种加强措施，并且针对基准模型（仅有箱型弦杆和腹杆的连接）和三种采取加强措施后的节点建立精细化有限元节点进行分析，分析结果表明在与节点域腹板平面内的上下翼缘设置加劲肋的方式最为有效。

关键词：钢结构；空腹桁架；节点有限元分析1.概述空腹桁架是一种由上下弦杆和竖腹杆组成的桁架结构形式，受力性质是以弯矩为主的刚架，且兼有桁架的受力特点，即除承受弯矩和剪力外，同时还承受轴力。

其作用的基本原理是通过将抵抗力矩的材料集中到最外侧纤维的附近，并以最大的力臂作用来抵抗外弯矩。

同时，作用在桁架上的剪力也可由受轴向力的竖杆和斜竖杆来承受[1]。

空腹桁架属于空间整体受力，适用的跨度范围较广，可介于梁式结构和带斜杆桁架结构之间，且由于没有斜腹杆，其对建筑空间的使用和立面造型影响较小，已广泛应用于各大型办公、商业综合体及公共文化项目中[2]。

当空腹桁架柱对桁架梁的约束较小时，桁架柱主要传递轴力，上、下桁架梁单独工作，无法形成空腹桁架。

桁架梁主要受弯作用，上下桁架梁相当于单独作用的两根大梁。

随着桁架柱对桁架梁的约束逐渐增加，桁架结构整体作用效果明显。

这时桁架梁既承受弯矩作用，又承受拉、压作用。

可以看出空腹桁架主要靠十字型节点的变形约束使个弦杆和腹杆均匀受力，其节点区的受力较为复杂，同时受到较大的弯矩、剪力以及轴力，因此十字型节点的分析及构造关系到整体空腹桁架的承载力安全性，需要按照关键构件进行设计[3-4]。

本文选取常用的箱型弦杆和腹杆的相交十字型典型节点作为研究对象，通过精细化的有限元实体模型分析不同加强方式的效果，为以后实际的钢结构空腹桁架节点设计提供依据。

桁架节点板验算桁架节点板验算的目的是通过计算和分析节点板的受力情况，判断其是否满足设计要求。

在进行节点板验算时，通常需要考虑以下几个方面：1. 荷载分析：首先需要确定桁架结构所受的荷载情况，包括静荷载、动荷载和温度荷载等。

根据荷载情况，计算节点板所受的力和力矩。

2. 材料力学性能：节点板一般采用钢材或铝材制作，需要了解其材料的强度性能和应力应变关系。

根据节点板的尺寸和材料性能，计算节点板在受力状态下的应力。

3. 节点板连接：节点板通常需要与其他杆件连接，如焊接、螺栓连接等。

需要对连接方式进行验算，确保连接的强度满足要求，不会出现松动或断裂的情况。

4. 稳定性分析：桁架结构在受力时需要保持稳定，不发生失稳或屈曲现象。

对于节点板来说，需要考虑其在受力状态下的屈曲和失稳情况，进行稳定性分析。

5. 疲劳寿命：桁架结构通常需要经受长期使用和反复荷载作用，因此需要对节点板的疲劳寿命进行评估。

通过疲劳寿命分析，可以确定节点板的使用寿命和维护周期。

桁架节点板验算需要依靠相关的理论知识和计算方法。

常用的计算方法包括有限元分析、强度计算和稳定性分析等。

根据桁架结构的复杂程度和工程要求，可以选择不同的验算方法，以确保节点板的安全性和可靠性。

除了验算方法，还需要考虑一些特殊情况。

例如，在桁架结构中存在局部集中荷载时，需要对节点板周围的区域进行加强设计，以避免发生局部破坏。

此外，还需要对节点板进行防腐蚀处理，以提高其使用寿命和耐久性。

桁架节点板验算是桁架结构设计中不可或缺的一部分。

通过对节点板的受力情况进行计算和分析，可以确保桁架结构的安全性和稳定性。

在进行节点板验算时，需要考虑荷载分析、材料力学性能、节点板连接、稳定性分析和疲劳寿命等方面的要求。

通过合理的验算方法和设计措施，可以确保节点板的使用寿命和结构的可靠性，为工程项目的顺利进行提供保障。