如何測試鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)的抗震能力
發(fā)布時(shí)間:2023-12-08 18:12:12發(fā)布者:滄海鋼管廠
當(dāng)鋼管材料屈服強(qiáng)度彈模量為時(shí),該值可轉(zhuǎn)換為腹桿直徑或當(dāng)β時(shí)弦桿直徑;當(dāng)腹桿承受彎矩時(shí),取相應(yīng)的角度限制,建議方管節(jié)點(diǎn)連接面的變形應(yīng)為節(jié)點(diǎn)彈性限制變形的兩倍,相當(dāng)于弦桿壁厚的兩倍。他認(rèn)為,當(dāng)變形達(dá)到弦桿寬度或直徑時(shí),范圍覆蓋所有類型管節(jié)點(diǎn)的一般變形限值可作為節(jié)點(diǎn)的限載。該指南的適用已通過一系列方管節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)得到驗(yàn)證,并被國際協(xié)會(huì)采納。與此同時(shí),或軸向變形限值對(duì)應(yīng)于方管壁上典型的非平度凹凸容差,可作為正常使用限值狀態(tài)的限值,也可采用。本書采用變形限值作為判斷節(jié)點(diǎn)限承載力的標(biāo)準(zhǔn),在軸力作用下與限值一致。荷載變形曲線上觀察到的屈服強(qiáng)度可作為衡量節(jié)點(diǎn)承載力的指標(biāo),研究定義斜率為或的切割線與節(jié)點(diǎn)整個(gè)過程曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載作為節(jié)點(diǎn)的屈服承載力,并顯示。此外,根據(jù)不同的研究目的,其他定義節(jié)點(diǎn)屈服承載力的標(biāo)準(zhǔn)相貫節(jié)點(diǎn)滯回能的研究現(xiàn)狀與鋼框架結(jié)構(gòu)中的梁柱節(jié)點(diǎn)相似,鋼管結(jié)構(gòu)中常用的相貫節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中起著重要作用。
在正常使用狀態(tài)下,將弦桿與腹桿連接成一個(gè)整體,形成結(jié)構(gòu),承受重力、風(fēng)荷載等外部荷載;在強(qiáng)烈作用下,腹桿根和節(jié)點(diǎn)區(qū)形成塑料變形,形成塑料鉸鏈或塑料區(qū)域,吸收和消散,使結(jié)構(gòu)從世紀(jì)開始,工程師開始注意結(jié)構(gòu)在重復(fù)荷載下的非彈性能是影響其在罕見地震下抗震能量的關(guān)鍵因素。通過試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn),強(qiáng)烈引起的地面運(yùn)動(dòng)可以通過使試件產(chǎn)生彈塑變形的偽靜態(tài)重復(fù)荷載來模擬。這為測試鋼管結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗震能力提供了方便的途徑。該試驗(yàn)方法已廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)和海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu),采用試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法研究了新型海洋平臺(tái)管節(jié)點(diǎn)在荷載下的響應(yīng)和損壞。采用擬靜態(tài)循環(huán)加載模擬載荷,對(duì)真實(shí)尺寸試件進(jìn)行試驗(yàn),研究局屈曲裂紋對(duì)管節(jié)點(diǎn)抗震能的影響。
分析表明,生在斜支管中的局屈曲消耗了分?jǐn)?shù)。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用有限元數(shù)值模擬方法對(duì)不同尺寸配置下管節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)曲線進(jìn)行了靜態(tài)單調(diào)和反復(fù)加載試驗(yàn)研究,作為進(jìn)步研究鋼管桁架抗震能力的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)了以桁架結(jié)構(gòu)為加載對(duì)象的加載裝置,對(duì)試件中的桿件和節(jié)點(diǎn)施加位內(nèi)力。通過對(duì)試件的試驗(yàn)分析,得到了鋼管節(jié)點(diǎn)滯回曲線,并對(duì)其變形能力和能耗能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究發(fā)現(xiàn),單調(diào)的加載曲線基本上可以覆蓋滯回曲線,節(jié)點(diǎn)在腹桿變量軸力的反復(fù)作用下,以桁架結(jié)構(gòu)為加載對(duì)象的加載裝置單元:前研究的不足主要局限于半分析模擬和非鋼模型鋼模型試驗(yàn),缺乏工程規(guī)模的鋼模型節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)驗(yàn)證和系統(tǒng)深入的有限元分析,節(jié)點(diǎn)變形機(jī)制的規(guī)律理解和理解尚未形成,可用于工程應(yīng)用的設(shè)計(jì)公式尚未建立。