1．分析单元的选取

利用ANSYS有限元软件对整体管桁架进行极限承载力分析时，有限单元选用shell181壳元。这主要基于以下两方面的考虑：

（1）分析计算具有可比性：在节点的有限元分析中，已经论证了shell181单元的优越性。为了将节点还原于管结构中，使得整体分析与前面的节点分析有个可比性，有限元单元的选取保持一致。

（2）钢管桁架结构的受力特点所决定的：承载后的管桁结构，进入极限状态前，首先在杆件端部出现塑性铰，具体表现在连接节点局部材料出现屈服，进入塑性状态，并发生局部挠曲。在达到极限状态时，节点的挠曲变形很大，塑性区范围也由节点向构件中部逐渐扩展。在出现塑性铰到达到极限状态，结构的变形增加很快，有很长的“屈服平台”。为了模拟管桁结构的整个承载过程，观察节点塑性区的变化及桁架的整体变形，采用壳单元建立有限元模型比较适用［83］。

2．有限元分析模型的建立

图6-4为按照常规桁架尺寸，拟定的桁架分析模型，以此建立的有限元分析模型如图6-5所示，按隐藏焊缝焊与不焊分别建模，除了焊缝模拟不同外，其余尺寸及网格划分均相同。计算模型的钢材采用Q235钢，本构关系仍然采用双线性弹塑性本构模型，弹性模量206GPa，泊松比为0．3。(www.daowen.com)

图6—4　基本分析模型

图6—5　钢管结构有限元模型